Uzay sondası, roketi tekrar kullanılabilir mi?

Kısa ve net ayrım: Roketler için günümüzde kısmen evet, ancak derin uzay sondaları için pratikte hayır. Bu iki sistemi görev profilleri, ulaştıkları hızlar ve kütle bütçeleri açısından ayrı ayrı ele almak gerekir.

Roketlerde tekrar kullanılabilirlik artık rüştünü ispatlamış bir mühendislik gerçeğidir. Falcon 9 gibi fırlatma araçlarının birinci kademeleri, atmosfer dışına çıkıp yükü bıraktıktan sonra motorlarını yeniden ateşleyerek kontrollü biçimde Dünya'ya döner ve dikey iniş yapar. Fakat bu sistemlerde dahi ikinci kademeler feda edilir. Çünkü yörünge hızına (saniyede yaklaşık 7,8 kilometre) ulaşmış bir kademeyi sağ salim geri getirmek, devasa bir ısı kalkanı ve ekstra frenleme yakıtı demektir. Bu ilave kütle, roketin taşıyabileceği faydalı yük kapasitesini doğrudan tırpanlar.

Uzay sondalarında ise durum çok daha katı bir itki dinamiğine takılır. Bir aracı Ay, Mars veya dış gezegenlere yolladığınızda araç Dünya'nın kütleçekim kuyusundan tamamen çıkar. Sondanın geri dönebilmesi için hedefte yavaşlaması, oradan tekrar havalanması ve Dünya'ya dönüş rotasında saniyede 11 kilometreyi aşan giriş hızına dayanması gerekir. Tsiolkovsky roket denklemindeki üstel yakıt gereksinimi nedeniyle, aracı geri getirecek yakıtı ve itki sistemini araca yüklemek, taşınabilecek bilimsel cihaz miktarını sıfıra yaklaştırır. Bu yüzden derin uzay sondaları tek yönlü biletle yola çıkar.

Hayabusa veya OSIRIS REx gibi örnek getirme görevlerinde bile sondanın ana gövdesi geri dönmez. Yalnızca toplanan numuneyi barındıran, ufak bir ısı kalkanına sahip kapsül Dünya atmosferine bırakılır, ana araç ise uzay boşluğunda yoluna devam eder. Hatta Cassini ve Galileo gibi araçlar, olası mikrobiyal kontaminasyonu önlemek adına görev sonunda hedeflerinin atmosferine bilerek daldırılıp buharlaştırılmıştır. Kısacası roket kademelerinde tekrar kullanım maliyeti düşüren parlak bir optimizasyonken, derin uzay sondalarının tüm gövdesini geri getirmeye çalışmak bilimsel çıktıyı anlamsız kılan devasa bir kütle cezası doğurur.