NASA’nın İnversyon ve Öncü Planı ile Öncü Araçların Gezegenler Arası Aerokaptürü Nasıl Açacak

Uyduyu yörüngeye yerleştirmek için bir gezegenin atmosferini kullanan, “aerokıracaklanma” (aerocapture) olarak bilinen süreç, uçuş mühendislerinin onlarca yıldır hayalini kurduğu bir konu. Tek sorun? Gerçekten yapması çok zor. Bir uzay aracının sadece başka bir gezegenin (veya bazı durumlarda bir uydunun) yanından geçerken yavaşlamasını değil, aynı zamanda çok fazla ek yakıt kullanmadan onun etrafında yörüngeye girmesini sağlayacak, kontrol sistemleri, termal yönetim ve yörünge mekaniğinin bir dans gibi uyum içinde çalışmasını gerektirir. Şimdilik bu hâlâ bir hayal, ancak California merkezli bir girişim olan Inversion’a verilen son NASA sözleşmesi, bunu gerçeğe dönüştürme yolundaki başka bir adım.

Inversion, eski SpaceX ve ABL Space mühendisleri tarafından, görev açısından kritik yükleri—örneğin aşıları veya biyolojik numuneleri ya da askeri ekipmanları—uzun uçuş zamanlarından faydalanan izole bölgelere ulaştırmak için tasarlanmış orbital giriş araçları tasarlamak amacıyla kuruldu. İş modelleri, 100 yıl önce mevcut olsaydı Balto ve yanındaki sled köpeklerin Nome’a yaptığı ürkütücü yolculuğu kurtarabilirdi.

Günümüzde şirket, görev açısından kritik teslimatları mümkün kılan tam da那种 giriş aracını oluşturmak üzere, Arc adlı bir uzay aracı üzerinde çalışıyor. Arc, modern fırlatma sistemlerinden birine bağlanacak şekilde tasarlanmış; bu da yer yörüngesine (LEO) yerleşimi sağlayacak ve gezegenin yüzeyindeki neredeyse herhangi iki nokta arasında kısa yolculuklara olanak tanıyacak.

Aerokıracaklanma sürecini açıklayan grafik. Kaynak – Inversion Space

Arc’ın kendisi üç farklı kontrol aşamasına sahip. Yörünge manevraları için geleneksel kimyasal yakıtlar kullanır. İstediği yörüngeye yaklaştığında, uzay aracını en uygun konuma yerleştirmek için daha küçük iticiler kullanan soğuk gaz sistemine geçer. Ancak asıl sihir, aracın gerçekten girişe başladığı anda gerçekleşir. Bu noktada, yüksek hızda girişin termal ve mekanik gerilmelerine dayanacak şekilde tasarlanmış kontrol kanatçıkları devreye girer ve uzay aracını tam da ulaşmak istediği noktaya yönlendirir.

Sistemin kendisi yeniden kullanılabilir şekilde tasarlanmamış. Ancak, Inversion’ın CEO’su Justin Fiaschetti’ye göre, yeniden kullanılmasına da gerek yok. İnişi yavaşlatmak için geleneksel ısı kalkanları ve paraşütler kullanır ve yenilenmesi amaçlanmaz. Şirketin kanıtlaması gereken temel özellik termal yönetimidir. Arc’ın daha fazla ısıyı kaldırabildiği kadar, teslimat için daha fazla müşteriye sahip olur. Bu nedenle şirket, termal koruma sistemleri ve bu sorunu çözmenin diğer yenilikçi yollarına odaklanmış durumda.

Ancak termal yönetimin işe yarayacağı başka bir alan da aerokıracaklanma. Ve Arc’ın bu kadar uç koşullar altındaki kontrol edilebilirliği, onu bu kullanım durumu için ideal kılıyor. Bu, uzay aracının belirli bir iniş noktasına inmek yerine yörüngede kalması anlamına gelse de, atmosferik giriş sırasında ısı yönetimi ve manevra için fizik ilkeleri aynı kalır.

Arc aracını sergileyen video. Kaynak – Inversion YouTube Kanalı

Bu muhtemelen NASA’ın Arc’taki potansiyeli görmesinin sebebi. Plan, uzay aracını ilk deneme için Mars’a göndermek değil, basitçe kendi dünyamızda bir aerokıracaklanma denemesi yapmak. Sözleşmeye göre, Inversion “göyük tasarımı, aerodinamiği, yörünge analizini ve aracın tanımlamasını” çalışacak ve gösterecek—şirketin sözleşmeyi duyurduğu bir Medium gönderisine göre.

Fiaschetti’ye göre, şirketin bu sözleşmenin, NASA’nın erken aşama sözleşmelerinde tipik olan on yıllık bir gelişim döngüsüne yol açmasını istemiyor. UT ile yaptığı bir röportajda, mümkün olan en kısa sürede bir gösteri aracını fırlatmak istediğini belirtti, ancak bu konunun kesin zamanlaması belirsiz kaldı ve NASA henüz bu taahhüde katılmadı. Ancak şirket hızlı teslimat konusunda bir geçmişe sahip—geçen yıl, bir şirket olarak kurulduktan sadece dört yıl sonra ilk prototip uzay araçları Ray’ı fırlattılar.

Elbette aerokısalmanın (aerocapture) başlıca kullanım alanları Dünya olmayacak — kendi gezegenimizde yörüngeye girmek için yavaşlamaya gerek kalmadan neredeyse istediğimiz herhangi bir yörüngeye fırlatabiliyoruz. Ay’da da pek kullanışlı değil, çünkü araçyı yavaşratacak kadar bir atmosfer yok. Ancak Mars, Venüs ya da umarız Titan gibi daha uzaklara ya da içlere gitmek, bu yeteneğin gerçekten parlayacağı yer. İtiraf etmek gerekirse, bu tür kontrol edilebilir aerokısalma teknolojisini başka dünyaların etrafında kullanır görmek on yıllarımızı alabilir, ama bir yerden başlamak zorunda. Ve bu durumda, başlangıç bir sözleşme ile yapılıyor.

Inversion – Inversion, NASA Tarafından Geleceğin Uluslararası Gezegen Görevleri için Aerokısalma Teknolojisini İleri Seviyeye Taşımak Üzere Seçildi

UT – Uluslararası Gezegen Araştırmalarında Aerokısalma Ücretsiz Bir Ziyafet

UT – Uranus Görevini Ucuza Aerofrenajla Yönetmek: Adım Adım Kılavuz

UT – Yeni Teknolojileri Test Etmek… Uzayda