Nispeten küçük olandan tutun da devasa olana kadar her boyda roket bulmak mümkün. Ancak asıl heyecan yaratan, ağır yük roketleri olarak da bilinen büyük roketler. 2018’de SpaceX’in yeni ve büyük Falcon Heavy roketiyle tanıştık. Bu roket her ne kadar günümüzün kullanımdaki en güçlü roketi olsa da, ondan önce de büyük roketler mevcuttu ve pek yakında, atalarının hepsini gölgede bırakan daha da güçlü mega roketlerle tanışacağız.
Roket yapmak kolay iş değil. İnce ve uzun bir yapıya bir ya da birden çok güçlü motor bağlamanız gerekiyor. Bu roketin de sizi Dünya‘nın yer çekiminden kurtaracak kadar hızlı taşıması şart. Bazı roketler diğerlerinden daha güçlü olsa da hepsi aynı temel ilkelerle çalışıyor. Uzaya bir şey göndermek istiyorsanız sadece Dünya‘nın yer çekimini yenmek yetmez, aynı zamanda yörüngeye girecek kadar da hızlı olmalısınız.
Bir topu ileriye fırlattığınızı düşünün. Topu ne kadar hızlı atarsanız o kadar uzağa düşer ama daima yere düşer. Eğer süper güçleriniz varsa ve topu yeteri kadar hızlı fırlatabilirseniz, kuramsal olarak topun Dünya çevresinde dolanmasını ve ense kökünüze çarpmasını da sağlayabilirsiniz.
Aynısı roketler için de geçerli. En altta, birkaç yüz kilogramlık yükü uzaya kısa süreli “sıçrama” yapacak biçimde taşıyabilen sondaj roketleri bulunuyor. Bu roketlerin küçük motorları 450 kilogramdan fazla itki sağlayabiliyor ki bu yörüngeye ulaşmak için yeterli değil. Öyle bile olsa, sondaj roketleri yüklerini Karman Hattı’na birkaç saatliğine ya da dakikalığına taşıyabiliyor. (Karman Hattı: Dünya’nın 100 kilometre yükseği, uzayın resmi başlangıcı)
Roketler büyüdükçe itkinin de artması gerekiyor. İtki ne kadar fazlaysa roket de o kadar uzağa gidebiliyor. Hatta roketiniz yeteri kadar güçlüyse yükü ve hatta insanları Dünya yörüngesine taşıyabilirsiniz. Orada, daha küçük bir motor kullanarak Dünya yörüngesini terk edebilirsiniz. Ay‘a ve ötesine uzay araçlarını işte böyle yolluyoruz. Yelpazenin diğer ucundaysa SpaceX’in ağır yük roketi Falcon Heavy var ve 2,3 milyon kilogram kuvvet itki sağlayabiliyor.
Roket ilk defa 6 Şubat 2018’de fırlatılarak büyük sükse yaptı ve alçak Dünya yörüngesine 63.800 kilogram taşıyabilecek güçte. Ne var ki bu, şimdiye dek fırlatılmış en güçlü roket değil. Bu şeref NASA‘nın Saturn V roketine ait ve bu özelliği de 1960’larda ve 70’lerde roketin neden 13 defa fırlatıldığını açıklıyor. İnanılmaz bir rakam olan 3,4 milyon kilogram kuvvet itkiye ve 111 metre yüksekliğe sahip olan roket, yörüngeye 140.000 kilo yük taşıyabiliyordu. NASA şu anda Uzaya Fırlatma Sistemi (SLS) adı verilen yeni bir ağır yük roketi geliştiriyor ve bunu en erken 2020’de fırlatmayı planlıyor.
Ağır yük roketleri daha büyük ve daha iyi uzay araçlarının daha uzağa fırlatılmasını olanaklı kıldıklarından çok önemli. İtki ne kadar fazlaysa yörüngeye o kadar fazla yakıt taşınabiliyor ve böylece, roket o kadar uzağa, o kadar hızlı gidebiliyor. Mars, Satürn ve hatta cüce gezegen Plüton gibi uzak hedeflere daha küçük roketlerle gidildiyse de, büyük roketler hem yolculuk süresini kısaltıyor hem de taşınabilecek donanım miktarını artırıyor. Örneğin NASA‘nın Saturn V roketi, tek bir uçuşunda Ay‘a insanları götüren koca bir uzay aracını, iniş aracını ve alçalma aracını taşıyabilmişti.
Tüm roketler ya sıvı ya da katı yakıtla çalışıyor. Sıvı yakıtlı roketler bir oksitleyiciyle (genelde sıvı oksijenle) birlikte kerosen tarzı akaryakıt kullanıyor. Bu düzenekle motora giden yakıt akışını kontrol etmek, motoru durdurup yeniden çalıştırmak mümkün. Özellikle de roketli iticileri yere indirmek istiyorsanız (tıpkı SpaceX’in birkaç yıldır yaptığı gibi) bu büyük önem kazanıyor. Katı yakıt ise önceden karıştırılmış bir yakıt ve oksitleyici kullanıyor. Tıpkı havai fişek gibi, bir kez ateşlediyseniz bir daha durduramıyorsunuz ama daha ucuz, daha güvenli ve daha basit.
Katı yakıtlı iticiler Uzay Mekiği’nde sıvı yakıtlı roketin yanında, yörüngeye ulaşmayı sağlayacak ekstra itki için kullanılıyordu ve SLS‘te de bulunacak. Öte yandan, SpaceX’in Falcon Heavy’si üç adet sıvı yakıtlı roket kullanıyor. Bunun nedeni, SpaceX’in roketleri Dünya’ya dönerken tekrar ateşleyip yere ya da bir dron gemiye indirmesi.
Falcon Heavy’nin ilk fırlatılışında bu roketlerden ikisi harika bir manzara sunarak eş zamanlı iniş yaptıysa da, üçüncüsü maalesef gemiyi ıskaladı. Bu iticileri tekrar tekrar kullanarak SpaceX rakipleri karşısında fiyat kırmayı umuyor. Falcon Heavy’nin fırlatılması sadece 90 milyon dolara patlıyor; oysa en yakın rakibi Delta Heavy IV, Falcon Heavy’nın yarısı güçte olduğu halde dört kat maliyetli.
SpaceX, Falcon Heavy roketini aslında insanları uzaya taşımak için tasarlamıştı ama artık daha büyük ve daha iyi bir proje olan Starship ve Super Heavy üzerinde çalışıyor. İlk defa 2016’da CEO Elon Musk‘ın sözünü ettiği bu dev roketin ileride bir gün, bir defada 100 insanı uzaya taşıyarak Mars‘ın kolonileştirilmesine yardımcı olması umuluyor.
106 metrelik bu canavar, uzaya 150.000 kilogram taşıma becerisine sahip olacak (Saturn V‘ten daha fazla) ve alt kısmında büyük bir itici, üst kısmında yeniden kullanılabilir bir uzay gemisi bulunacak. Şirket, roketi 2020’de fırlatmayı planlıyor ama bazıları SpaceX’i aşırı iddialı buluyor. NASA‘nın SLS‘si ise altı kişi taşıyabilecek daha küçük uzay araçlarını fırlatmak için tasarlanmış. NASA bu roket sayesinde Ay yörüngesinde yeni bir uzay istasyonu inşa etmek, Ay‘a ve belki de ileride Mars‘a insan göndermek istiyor.
Yörüngeye sadece 130.000 kilogram taşıyabilen roketi yeniden kullanılabilir yapmak için bir plan yok. Bu yüzden de birçok kişi, SpaceX koca adımlarla ilerlerken NASA‘nın neden bu projeyi geliştirmeye yılda 2,6 milyar dolar döktügünü sorguluyor. SLS‘in gerçekten yapılıp yapılmayacağı meçhul ama ilk fırlatma tarihi 2020 olarak belirlendiğine göre, gerçekten yapılırsa bile Starship ve Super Heavy‘nin yanında bir hayli gereksiz kalacak.
Şurası kesin ki yakın gelecekte birçok yeni roket testi göreceğiz. Normalde bir roket ilk defa test edildiğinde içine bir tür test kütlesi, örneğin bir beton blok yerleştirilir. Gerçi bu bazen öğrencilerin tasarladığı deneyler gibi bilimsel değere sahip şeyler de olabilir. Elon Musk ise Falcon Heavy roketinin ilk fırlatılışında bu geleneğe bağlı kalmamayı tercih etti ve onun yerine, kendi Tesla Roadster otomobilini uzaya yolladı. Araba, Mars‘ın yörünge yoluna girip çıkacağı bir yolculuk yapıyor.
SLS‘nin ilk uçuşu insansız bir NASA uzay aracı olan Orion‘u Ay etrafında bir yolculuğa çıkaracak. Aynı zamanda, Amazon’un sahibi Jeff Bezos’un Blue Origin firmasına ait New Glenn adlı ağır yük roketinin de önümüzdeki yıllarda fırlatılması bekleniyor.
Bu yeni mega roketler bize yepyeni olanaklar sunuyor. Uzaya daha büyük nesneleri, daha fazla miktarda çıkarabilmek çok etkileyici görevleri olanaklı kılabilir. Falcon Heavy daha şimdiden fırlatma sektöründe düşük maliyetiyle ortalığı sarstı. SpaceX’in liderliği taşıyıp taşıyamayacağını ve NASA‘nın SLS‘inin nasıl bir etkisinin olacağını hep birlikte göreceğiz ama önümüzdeki yılların çok heyecan verici olacağı bir gerçek.
Kaynak: How It Works