Yelkenli Uzay Gemileri, Uzaya Açılmamızın Anahtarı Olabilir!

İnsnalık, son yüzyılda uzay macerası başladığından beri uzay yolculuğu için hep daha iyi yöntemler deniyor, keşfediyor. Bu son yüzyılda Ay'a insanlı yolculuk yapıldı, Mars'a, Venüs'e, Merkür'e, Satürn'e, Jüpiter'e ve bir çok yere uzay sondaları gönderildi. Hatta Voyager uzay aracı Güneş Sistemi'nin dış sınırlarına yolculuk yaparak, helyosferden ayrılan ilk insan yapımı araç oldu. İleride bir gün insanların kendisi de güneş sisteminin dışına, yıldızlara yolculuk yapacaktır. Ama galaksimiz Samanyolu'nun dışına çıkmak epey zor olacak.

Bu yolculuklar bir çok sıkıntı taşıyor. İtiş gücü için roketler kullanılıyor, kullanılan yakıt çok büyük yer kaplıyor ve uzay araçlarını ağırlaştırıyor, yakıt tükenme sıkıntısı mevcut. Bu nedenle uzak yerlere gitmek için yol üzerindeki gezegenlerin kütleçekimlerinden faydalanılıyor ve bu yüzden mesafe uzuyor. Bunları telafi edebilmek için bir çok düşünce üretildi uygulamaya konuldu. Mesela iyon motorları sayesinde daha az yakıtla uzun bir sürede yavaşça hızlanarak yüksek bir hıza ulaşılabiliyor. Henüz sadece teorik düzeyde de olsa, antimadde kullanarak az miktarda bir yakıt ile uzun mesafeli hızlı yolculuklar gerçekleştirilebilir. Ama başka iki yöntem var ki biri uygulanmaya başladı bile: Güneş yelkeni ve manyetik yelken.

Güneş Yelkeni

Böyle bir aracın kullanılabilirliği düşüncesi çok eskiye dayanıyor. Bundan 400 yıl önce Johannes Kepler, kuyruklu yıldızların kuyruğunun Güneş'in aksi yöne uzadığını farkettiğinde Güneş yelkenlisi fikri aklında canlanmıştı. Şu an kullanılmaya başlanan bu araç türünün çalışma mantığı basit aslında. Işık paketleri olan fotonlar bir kütleye sahip olmasalar da, bir yönde hareket ederken belli bir momentuma sahipler. Şöyle bir şey düşünün. Elinizde metrelerce büyüklükte aynanız var. Uzay aracınıza monte ettiniz ve uzaya açıldınız. Olacak şey şudur; aynanız içbükey olursa, yansıttığı ışıkla gerçekten de yıkıcı bir enerji elde edebilirsiniz. Amacımız o değil ama. Güneşten gelen yoğun fotonlar öncelikle aynaya çarpacak ve geri yansıyacaklardır. Bu çarpma ve geri yansıma sırasında momentumlarını aynaya aktaracaklar ve aynanın Güneş'in aksi yönde yavaşça hareket etmesine, ilerlemesine ve gittikçe hızlanmasına sebep olacaktır.

Basit bir çalışma mantığı. Tabii bu yöntem elinizdeki aynada işe yaramaz çünkü ona çarpan fotonlar çok az ve ayna küçük sonuçta. Ancak çok daha büyük bir "yelken" kullanırsanız, elinizde tükenmeyen bir enerji kaynağı olur ve yakıt sıkıntınız olmaz. Yakıt için yer ayırmadığınızdan daha küçük ve daha hafif uzay araçları (ayna hariç küçük) üretebiliriz.

Bunların uzayda denemeleri yapıldı ve işe yaradığı görüldü. Gideceğiniz yere varmak için yol üstündeki gezegenlerin kütleçekim etkisinden yararlanmak ihtiyacınız olmayacağı için mesafeniz de kısalacaktır. Tek sıkıntısı ise uzun mesafeler için çok büyük, yüzlerce metre, hatta yıldızlararası yolculuk düşlüyorsanız, birkaç kilometre çapında bir aynaya ihtiyacınız olması. 

Manyetik Yelken

Manyetik yelkenin çalışma sistemi Güneş ışığı üzerine değil Güneş rüzgarları üzerine. Sistemin çalışma mantığı şu şekilde: Süper iletken kablolardan oluşan bir düzenek ile uzay aracının çevresinde manyetik alan oluşturulur. Ve Güneş rüzgarlarının taşıdığı plazma parçacıkları bu manyetik alanla etkileşime girdiğinde geri yansır ve momentumlarını araca aktararak hareket etmesini sağlar.

Uzun mesafelerde Güneş ışığının etkisinin azaldığı düşünüldüğünde bu konuda manyetik yelken daha avantajlı görülüyor. Saniyede 400-800km arası bir hıza sahip olan bu parçacıklar bir kütleye sahipler. Ancak, Güneş yelkenlisinin kullandığı fotonlar gibi yüksek momentuma sahip olmadıklarından dolayı, Güneş yelkenlilerinden daha büyük ama aynı ağırlıkta tasarlanması gerekiyor.

Bir diğer sorun ise yıldızlar arası uzaya çıktığında başlıyor. Yıldızlar arası uzayda artık sadece güneşin değil etraftaki yıldızların rüzgarlarına da maruz kalınır. Bunu her yönden esen rüzgarlarla boğuşan denizdeki bir gemiye benzetebiliriz. Kontrolü oldukça zor olacaktır. Fakat bunlar çözülemeyecek sorunlar değiller.