Van Allen Kuşağı Nedir? Ay Görevlerini ve Diğer Uzay Görevlerini Zora Sokuyor mu?

Dünya'nın etrafını iki devasa radyasyon halkası sarmaktadır: Van Allen Kuşakları. İlk olarak James Van Allen tarafından keşfedilen bu enerji yüklü parçacık bölgelerinin daha ufak olanları, yeryüzünden 1.000-6.000 kilometre uzaklıktadır. Daha uzaktaki daha büyük kuşaklar ise yeryüzünden 13.000-60.000 kilometre uzaklıkta yer almaktadır. Bu mesafe aralıkları statik değildir; yani dinamik olarak, Güneş faaliyetlerine ve atmosferimizin şartlarına göre değişebilir. Örneğin NASA tarafından yapılan bir gözlemde, 2013 yılında meydana gelen güçlü bir Güneş patlaması sırasında, üçüncü ve çok daha zayıf bir kuşağın da var olduğu ve aralıklarla belirgin hale geldiği tespit edilmiştir.

Bu kuşakların özelliği, uzayda hareket halinde olan elektron ve protonlar gibi yüklü parçacıkları hapsediyor olmasıdır. Ayrıca az miktarda da olsa alfa parçacıkları denen, 2 proton ve 2 nötrondan oluşan çekirdekleri de hapsedebilmektedir. Bu durum, bu kuşaklardan geçen canlı-cansız, kimyasal yapıya sahip her varlık için tehdit unsurudur. Zira yüklü parçacıklar, bir cismin atomları ile etkileşime geçerek onları parçalayabilir ve kalıcı, büyük hasarlara neden olabilir.

Kuşakların mesafesinden de anlayabileceğiniz üzere, bu yüksek enerji parçacıklarına sahip kuşaklar, bazı uydularımız ve uzay görevleri için tehdit eden bir doğa olayı olma potansiyeline sahiptir. Öyle ki, bazı komplo teorisyenlerince hem insanlı Ay Görevleri'nin, hem Mars veya Jüpiter gibi gezegenlere yaptığımız insansız görevlerin, hem de uydu teknolojilerinin imkansızlığı ile ilgili bir argüman olarak Van Allen Kuşakları kullanılmaktadır. Elbette ki, bu komplo teorilerinin bilimsel bir geçerliliği bulunmamaktadır ve tamamen hatalıdır. Yine de, Van Allen Kuşağı'nın yarattığı sorunları öğrenmek, uzay mühendislerinin, astronotların ve astronomların ne tür problemleri öngörmeleri ve ne tip çözümler almaları gerektiği ile ilgili öğretici olabilmektedir.

İlk olarak, Van Allan Kuşağı'nın sürekli ve eşit güçte bir alan olmadığı anlaşılmalıdır. Yukarıdaki görselde de görüldüğü üzere, bu kuşakların her bölgesi eşit miktarda enerjiye sahip değildir: Kırmızıyla gösterilen kısımlar çok daha yoğun enerji yüklü parçacığa sahiptir, sarı biraz daha az, yeşil daha az, mavi en az... Bu kuşakları oluşturan ve besleyen süreç, Güneş'ten gelen ve kozmik ışınlar aracılığıyla taşınan yüklü parçacıkların Dünya atmosferiyle etkileşmesidir.

Dolayısıyla uzay görevleri için belirlenen rotalar, bu alanların daha zayıf olduğu kısımlarına denk gelecek şekilde planlanmaktadır. Örneğin Apollo Ay görevleri için belirlenen rotalar, Van Allen Kuşağı'nda hem gidişte, hem de dönüşte 1 saatten uzun süreyle kalmamayı ve radyoaktif ışınımın en yüksek olduğu bölgede en fazla 15 dakika kalmayı garanti edecek şekilde ayarlanmıştı.

İkinci önemli nokta, iyonize edici radyasyonun gerçekten de tehlikeli bir radyasyon tipi olsa da, bir insanı anında öldüremeyeceği gerçeğidir. Tıpkı kimyasal maddelerin geri kalanı gibi, radyoaktif ışınıma sebep olan parçacıkların da tehdit unsuru oluşturmaya başladığı spesifik bir doz bulunmaktadır. Bir diğer deyişle, insan vücudu (veya genel olarak biyolojik varlıklar), radyoaktif ışımaya karşı doğal bir dirence sahiptir. Sorun, bu direnç aşılacak olursa başlamaktadır. Bu nedenle uzay görevlerinde iyonize radyasyonu kalkanlayacak malzemeler kullanılmıştır. Uzay görevleri boyunca, uzay araçları 13 Rad (2.6 Sievert) radyasyona maruz kalmıştır. Aracın koruyucu zırhı sayesinde, bunun sadece 0.16-1.14 Rad (0.032-0.228 Sievert) değerindeki kısmı, araç içindeki astronotlara ulaşabilmiştir. Bu doz, bir hastaneye gidip 2 adet kafa CT filmi çektirmek gibidir. Veya yarım göğüs CT filmi çektirmek gibi... Bunu her gün yaparsanız sıkıntı çıkarabilir; ama hayatınızda bir kere maruz kalmanızın hiçbir sıkıntısı olmayacaktır. Dahası NASA astronotları, 300 Rad (60 Sievert) radyasyona maruz kalıp da dayanacak şekilde eğitilmektedirler. 300 Rad değerindeki radyasyonun 1 saatlik dozu bu astronotlar için ölümcüldür. Dolayısıyla Van Allen Kuşağı'ndan sorunsuz bir şekilde, rahatlıkla geçmişlerdir.

Van Allen Kuşağı üzerine yapılan araştırmalar, gezegenimizin bu önemli yapısal özelliğini daha iyi tanımamızı ve uzay görevlerimizi buna göre şekillendirmemizi mümkün kılmaktadır. Dolayısıyla komplo teorilerine kapılarak halihazırda başarılmışlar üzerinden kavga etmek yerine, gelecekteki görevlerin güvenliği ve kapsamıyla ilgili kafa yormalı, yeni ve daha yaratıcı çözümler üretebilmek peşinde koşmalıyız.