Uzay Trafiği Tehlikesi: Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki Riskler
Uluslararası Uzay İstasyonu’nda (ISS) görevli 7 astronot, ciddi bir tehlikeyle yüzleşiyordu. Boşlukta hızla ilerleyen bir uzay çöpü, ISS’e çarpma riski taşıyordu. O an, Rusya’ya ait bir uzay aracının motorları 5 dakika boyunca çalıştırılarak, istasyonun konumu hafifçe değiştirildi ve çarpışma önlendi. ABD Uzay ve Havacılık Dairesi (NASA), 19 Kasım’da yaptığı açıklamada, bu müdahale olmasa çöpün ISS’in yörüngesinin 4 kilometre yakınından geçeceğini belirtti. Eğer çarpışma gerçekleşseydi, istasyonun içindeki hava basıncının aniden değişmesi nedeniyle astronotların acilen Dünya’ya dönmesi gerekebilirdi.
Ancak asıl endişe verici durum, uzayda yaşanan çarpışmaların nadir bir olay olmadığını göstermektedir. ISS, kullanımına başlandığı Kasım 2000 tarihinden bu yana birçok kez böyle manevralar yapmak zorunda kaldı. Ayrıca, Dünya’nın yörüngesinde dolaşan nesnelerin sayısının giderek artması, çarpışma riskini de yükseltmektedir. Uzay trafiği uzmanları, bu artışla ilgili uyarılarda bulunarak, geçmişte meydana gelen çarpışmalar, patlamalar ve silah testlerinin, muhtemelen milyonlarca parça enkazın uzaya yayılmasına neden olduğunu ifade etmektedir. Uzmanlar, takip edilebilen on binlerce parça dışında, çok daha fazla parçanın mevcut olduğu ve bunun şu anki teknolojiyle görülemediğini belirtiyor.
Uzay Çöpleri ve Günlük Hayata Etkisi
Uzayda yaşanan bu trafik sıkışıklığı, yalnızca astronautları değil, günlük yaşamımızı da etkileyebilir. Uydular, GPS cihazları, geniş bant internet hizmetleri ve televizyon yayınları gibi uzay bazlı teknolojiler, bu sıkışıklık nedeniyle zarar görebilir. Arizona Üniversitesi’nde gezegen bilimleri alanında çalışan Dr. Vishnu Reddy, “Son dört yılda uzaya gönderdiğimiz nesnelerin sayısı katlanarak arttı. Dolayısıyla hep korktuğumuz o duruma doğru ilerliyoruz” ifadelerini kullandı.
Reddy’nin bahsettiği bu teorik duruma Kessler Sendromu adı verilmektedir.
Kessler Sendromu Nedir?
ABD’li astrofizikçi Donald Kessler’ın adını taşıyan ve ilk kez 1978’de bahsedilen Kessler Sendromu, uzaydaki enkazın neden olduğu zincirleme bir reaksiyon senaryosunu ifade etmektedir. Bu senaryoya göre, bir patlama sonucunda yayılan parçacıklar uzaydaki diğer nesnelere çarparak onlara da zarar verebilir. Bunun sonucu olarak Dünya’nın yörüngesinin çöple dolması, uyduların işlevsiz hale gelmesi ve uzay araştırmalarının sona ermesi ihtimali, endişe verici bir durumdur.
Uzay çöpünün yarattığı sıkışıklığı bir tasarımcı böyle resmediyor.
Araştırmacılar, mevcut risk düzeyi konusunda bir anlaşmaya varamamış olsa da, yörüngedeki trafik sıkışıklığının ne zaman dönülmez bir noktaya ulaşacağı konusunda endişeler bulunmaktadır. Ancak bir konuda geniş bir fikir birliği vardır: Uzaydaki sıkışıklık, acilen çözülmesi gereken bir sorun haline gelmiştir.
Son Büyük Kaza 2009’da Meydana Geldi
Avrupa Uzay Ajansı’nın verilerine göre, 1957’deki ilk uzay uçuşundan bu yana 650’den fazla “kırılma, patlama, çarpışma ve anormal olay” meydana gelmiştir. Bu olaylar arasında uyduların çarpışması, roket parçalarının beklenmedik biçimde patlaması ve çeşitli ülkelerin silah testleri sonucu döküntülerin uzaya yayılması yer almaktadır. Örneğin, Rusya 2021’de gerçekleştirdiği bir silah testi sırasında kendi uydusunu füzeyle vurmuş ve bu olay sonucunda 1,500’den fazla takip edilebilir hurda uzaya yayılmıştır.
Son büyük kaza ise Şubat 2009’da meydana geldi. Rusya’ya ait Kosmos 2251 isimli bir ölü uydu, ABD merkezli telekomünikasyon şirketi Iridium’un aktif uydusuna çarptı. Bunun sonucunda yarı çapı 10 santimetre civarında 2,000 parçadan oluşan bir hurda bulutu uzaya yayıldı. Daha küçük ölçekte başka olaylar da yaşandı. Örneğin, LeoLabs şirketinin geçtiğimiz hafta yaptığı açıklamaya göre, ABD Hava Kuvvetleri’ne ait bir hava durumu uydusu, 19 Aralık’ta parçalandı ve en az 50 yeni hurda parçası uzaya saçıldı. Son birkaç ayda meydana gelen dört parçalanma olayı, toplamda 300’den fazla yeni hurdanın uzaya dağılmasına neden oldu.
Uzayda Çarpışma Riski
Uzayda uyduları yönetenler için trafik sıkışıklığı bir kâbus haline gelmiştir. Çünkü uydu operatörleri her gün olası çarpışmalarla ilgili sayısız uyarı almaktadır. Uzay durumsal farkındalığı, yani yörüngedeki nesneleri takip etme, iki nesne arasındaki riskli yakınlaşmaları da izlemektedir. Örneğin, LeoLabs, bu yıl yaşanan bir olayda NASA’ya ait bir hava uydusunun, kullanımdan kalkmış bir Rus roketiyle çarpışmaktan neredeyse 20 metreyle kurtulduğunu bildirdi.
Ancak riskler, uzay durumsal farkındalığının öngördüğünden daha fazla olabilir. Bir nesnenin takip edilebilmesi için en az bir tenis topu boyutunda olması gerekmektedir. Daha küçük nesneler, ışığı yansıtamadığı veya yörüngenin gözlemlenemeyecek uzak bölgelerinde bulunduğu için takip edilemiyor.
Küçük Parçaları Takip Etmek İmkânsız
Uzay trafiği yazılımı üzerinde çalışan COMSPOC Corp’dan Bob Hall, “Günümüzün en güçlü sensörleri bile neyin ‘görülebileceği’ konusunda sınırlara sahiptir. Küçük boyutlu uzay enkazı çoğu zaman takip edilemiyor,” dedi. Ancak yine de küçük nesneler ciddi tehditler oluşturmaktadır. NASA’ya göre, yörüngedeki nesneler o kadar hızlı hareket ediyor ki, küçük bir boya parçası bile metali yarıp geçebilir. Bu da uzayda bıraktığımız her türlü çöpün kaygı verici olduğu ve büyük felaketlere yol açma potansiyeli taşıdığı anlamına geliyor.
Farklı Yörüngelerdeki Sıkışıklık
Dünya yörüngesinin farklı bölgelerinde sıkışıklık ve risk düzeyleri değişiklik göstermektedir. Alçak Dünya yörüngesi (yaklaşık 2,000 kilometreye kadar) en kalabalık bölgedir. Burada, mürettebatla dolu iki uzay istasyonu, SpaceX’in 7,000 Starlink uydusu ve hava durumu, tarım üretimi gibi çeşitli analizler yapan uydular bulunmaktadır. Alçak Dünya yörüngesinde bir patlama silsilesinin yaşanması, astronotların hayatlarını tehdit etmekle kalmayıp, roket fırlatma çalışmalarını da durdurabilir.
Gelecek Nesiller Bu Sorunu Yaşamayabilir
Bu senaryoda, iyi bir haber mevcut: Alçak Dünya yörüngesinde atmosfer kalıntıları bulunmakta, dolayısıyla doğal bir temizlik mekanizmasına sahibiz. Purdue Üniversitesi’nden Carolin Frueh, yaklaşık 500 metre yükseklikteki nesnelerin Dünya’ya düşeceğini veya 25 yıl içinde atmosferde yok olacağını belirtti. Bu, uzaklardaki enkaz tarlalarının, gelecekte uzaya erişim için bir tehdit oluşturmayacağı anlamına geliyor.
Ancak daha yüksek yörüngelerde durum farklıdır. Örneğin, 800 kilometre yükseklikteki bir enkaz parçasının uzaydan doğal yollarla atılması için en az bir asır geçmesi gerekmektedir. 1,000 kilometre yükseklikte ise bu süre binlerce yıl alabilir. Bu durum, yer eş zamanlı yörünge (GEO) için kötü bir haber niteliğindedir. GEO, televizyon yayınları ve diğer iletişim hizmetleri için kritik bir bölgedir ve burada Kessler Sendromu gibi bir olayın yaşanabileceği en tehlikeli yer olduğu düşünülmektedir.
Gravity filminde başrolde Sandra Bullock yer alıyor.
Ünlü Filmin Referansı: Gravity
2013’te izleyicilerle buluşan “Gravity” filmi, Kessler Sendromu’nu beyaz perdeye taşımıştı. Filmde, bir Rus füzesinin ölü bir uyduya çarpması sonucunda bir dizi çarpışma meydana geliyor ve ortaya çıkan hurda bulutu diğer uyduları ve uzay araçlarını tahrip ediyordu. Gravity filmindeki olaylar 1,5 saatlik bir süreçte yaşanıyordu fakat uzmanlar, gerçek hayatta Kessler Sendromu’nun gerçekleşmesi için yıllar hatta on yıllar geçmesi gerektiğini vurguluyor.
Filmin vizyona girişinin üzerinden geçen 11 yıl içinde, yörüngedeki trafik sıkışıklığı hızla arttı. Örneğin, o dönemde ABD ordusu 23,000 civarında nesneyi takip ederken, bugün bu sayı 47,000’e ulaşmıştır. Frueh, zincirleme çarpışmaların nerede, ne zaman ve nasıl yaşanabileceğini hesaplamak için çabaların sürdüğünü ancak kesin bir yanıt bulmanın imkânsız olduğunu belirtti. “Geleceği tahmin etmeye çalıştığımızda varsayımlarda bulunmak zorundayız. Bütün modellemeler yanlış ama bazıları faydalıdır” dedi.
Uzayda Çöpler: Bir Tehlike Mi?
Uzayda yaşanan bu karmaşanın nedenleri arasında, nesnelerin yörüngedeki konumlarına dair net bir fikrin olmaması da vardır. 10 santimetreden küçük nesneler büyük oranda görünmez kabul edilmektedir. Ayrıca, uzaydaki hava durumu da yörüngelerin gidişatını etkileyebilir. Colorado Üniversitesi’nden Dr. Thomas Berger, bu nedenle enkaz parçalarının nasıl ve nereye doğru seyrettiğini tahmin etmenin mümkün olmadığını ifade etti.
Uzak çöplerinin boyutu ve şekli de büyük bir gizem taşımaktadır. Dolayısıyla, tek bir Kessler Sendromu etkisini modellemek için analistlerin, her bir parçanın nasıl görüneceğini, ne yöne gideceğini ve çarpma ihtimali olan diğer nesneleri öngörmesi gerekmektedir. COMSPOC Corp.’dan Dan Oltrogge, “Uykularımı kaçıran şey, verilerin kaçındığınızı düşündüğünüz şeyden kaçınmanıza izin verecek kadar kesin olmaması,” dedi.
Kessler Sendromu Başlamış Olabilir Mi?
Bir anda gerçekleşecek bir olaydan bahsetmediğimizi göz önünde bulunduran bilim insanları, Kessler Sendromu’nun çoktan başlamış olabileceğine vurgu yapmaktadırlar. Kessler’in teorisi, tüm roket fırlatma çalışmaları durdurulsa bile uzaydaki çarpışmaların, yörüngedeki nesnelerin sayısını artırabileceği fikrini de göz önünde bulundurmayı gerektirmektedir. Ancak bu noktaya erişilip erişilmediği henüz netleşmiş değildir.
CNN International’a konuşan bilim insanları, Kessler Sendromu’nun çoktan başlayıp başlamadığı konusunda farklı görüşler bildirmiştir. Ancak Frueh, Kessler Sendromu ifadesinin artık faydalı bir terim olmadığını düşündüğünü belirtti ve ekledi: “Farklı kurumların anlaşmazlık yaşaması, kamuoyunun kafasını karıştırıyor. Kavramın kendisi düşündüğünüz kadar temiz ya da net değil.”
Öte yandan, uzmanlar yörüngedeki durumun sorunlu olduğu konusunda hemfikirdir. CNN’e konuşan uzmanların hiçbiri, felaketin kesinlikle önlenebilir olduğunu söylememiştir. Dahası, uzmanlar yörüngedeki çöplerin tahrip gücünün artacağını da vurgulamaktadır. Frueh, “Ben ekonomik hasar yaşanmasını önleyebilecek bir zamanlamayla hareket edebileceğimiz konusunda çok karamsarım” dedi. Michigan Üniversitesi’nde Dr. Nilton Renno ise, doğası gereği iyimser bir insan olduğunu fakat Dünya’nın yörüngesindeki durumun, gezegenimizde yaşanan ekolojik krizi hatırlattığını ifade etti. Renno, “Ben uzaydaki çöpleri okyanuslardaki plastikler gibi düşünüyorum. Eskiden okyanusların sonsuz olduğunu düşünüyorduk, bu nedenle çöpümüzü buraya attık. Şu an bunun sınırlı kaynaklar olduğunu anlıyoruz. Dahası, ne yaptığımız konusunda dikkatli olmamız gerektiğini biliyoruz, aksi takdirde büyük bir hasara yol açabiliriz” şeklinde konuştu.
Çözüm Yolları: Temizlik mi, Regülasyon mu?
Uzay çöpleri sorununun çözümü, hem temizleme hem de regülasyon stratejilerini içermektedir. Gelecekte uzayda daha güvenli bir ortam yaratmak için uluslararası iş birliği ve düzenlemelere ihtiyaç duyulmaktadır. Uzmanlar, uzayda sürdürülebilir bir ekosistem oluşturmak için atılacak adımların önemine vurgu yapmaktadır.
