Arama

Uzay araştırmaları niçin yapılır?

En İyi Cevap Var Güncelleme: 4 Haziran 2012 Gösterim: 48.748 Cevap: 13
Dag0 - avatarı
Dag0
Ziyaretçi
21 Mart 2009       Mesaj #1
Dag0 - avatarı
Ziyaretçi
Uzay araştırmaları niçin yapılır?bu araştırmaların avantajları ve dezavantajları Nelerdir?
Lütfen bna yardımcı olur musunuz
şimdiden teşekkür etmek istiyorum...
EN İYİ CEVABI Keten Prenses verdi
METİN İÇERİSİNDE ARADIĞINIZ BİLGİLER MEVCUT:)

Sponsorlu Bağlantılar


UZAY ÇALIŞMALARI

Uzay çalışmaları Yer atmosferinin dışından insanlı ve insansız uzay araçlarıyla yürütülen araştırmalardır. Daha çok gelişmiş ülkelerin yürüttüğü uzay araştırmalarının genel amacı; temel bilimlerin ve teknolojinin de itici gücü ile uzayda doğal olayların ölçülmesi, bilinmeyenin araştırılması, bilginin genişletilmesi, Yer dışında insanlığa yararlı olabilecek kaynakların bulunmasıdır. Genel itici güçler arasında ulusal itibar, ulusal güvenlik, bilimsel merak sayılabilir. Özel amaçlar ise yer altı ve yer üstü kaynaklarının bulunup incelenmesi, denizlerden yararlanma, meteoroloji (hava tahminleri), iletişim (haberleşme) ve enerji gibi sorunlara yer atmosferi dışından yanıt aramaktır.


6.1 Uzay Çalışmalarının Tarihî Gelişimi

Uçma ve uzaya çıkma fikri çok eskidir. İranlıların, Hintlilerin ve Çinlilerin efsaneleri uçan adamlarla doludur. Atmosfer varlığının kanatlı uçuşlar için gerekli olduğu, atmosfer olmazsa kanatlı uçmanın mümkün olmadığı çok sonra ancak 16. yüzyılda öğrenilmiştir. Örneğin; Ay'a kadar kanat takıp uçmak öncelikle arada atmosfer olmasını gerektirir. Halbuki yer atmosferinin kalınlığı Ay uzaklığının ancak on binde birini kapsar. 17. yüzyılda Ay'a yolculuk üzerine bilim kurgu hikâyeleri yazılmaya başlanmıştır. Bunlardan bazıları roket kullanımını da öngürüyordu. Çünkü o zamanlar roket denebilecek âletler savaşlarda kullanılıyordu. İlk roket muhtemelen 13. yüzyıl başlarında Çinliler tarafından keşfedilmiştir. 1232 de Çinlilerin bir savaşta yakıtı barut olan roketler kullandığı bilinmektedir. Barut yakıtlı ilk roketlerin yapımı Avrupada da öğrenildikten sonra roketlerin askerî amaçlarla savaşlarda kullanımı yaygınlaşmıştır. Bu arada zamanla barut yakıtlı roketlerin güçleri menzilleri, ağırlıkları ve hedefe ulaşımda güvenilirlikleri oldukça geliştirildi. İkinci Dünya Harbi'ne kadar roketler sadece patlayıcı maddeleri uzak hedeflere fırlatma amacıyla kullanıldı. Ancak bu arada, roketlerin başka amaçlarla da örneğin, uzay uçuşlarında kullanılabileceği öğrenilmişti. 19. ve 20. yüzyıllarda gerçekleşen teknolojik ilerlemeler sonunda, bir çok kimse roketlerle Ay'a gidilebileceğine inanmaya başlamıştır. Rusyada N.I.Kibalchich (1853-1881) insan taşıyan roketlerin yapılabileceğini savunmuş ve 1890'da Alman H. Ganswindt (1856-1934) bu düşünceyi daha da geliştirerek roketlerle yönlendirilebilen insanlı uzay araçlarının yapılabileceğini göstermeye çalışmıştır. 1898 de Rus K.Tsiolkovsky (1857-1935) roket operasyonunun matematiksel formülleri üzerine ilk çalışmasını tamamlamış, roketlerde katı yakıt yerine sıvı yakıt kullanımının gerekliliği üzerinde durmuştur. Sıvı yakıtla daha fazla güç elde edildiğini ve bu gücün daha kolay kontrol edilebildiğini göstermiştir. Tsiolkovsky daha sonraki çalışmalarıyla çok kademeli roket kavramını geliştirmiştir. Ancak Tsiolkovsky kuramcı olduğu için düşüncelerini deneme evresine sokamamıştır. Tsiolkovsky'nin sıvı yakıtlı roket önerisini ilk kez Amerikalı bilim adamı R.H.Goddard (1882-1945) 1926'da uygulamaya sokmuştur. Diğer taraftan Almanyada H.Oberth 1917'de sıvı yakıtlı askerî amaçlı roket yapımının projelerini doktora tezi olarak tamamlamış, ancak tez uygun bulunmayarak 1922'de geri çevrilmiştir. Daha sonra Oberth'in, roketleri temel alan uzay uçuşları üzerine yazdığı bilimsel kitaplar hâlâ önemini yitirmemiştir. Oberth'in çalışmalarından esinlenerek Avrupa'da ilk sıvı yakıtlı roket denemesini 1931 de Alman J.Winkler (1897-1947) yapmıştır. 1927'de kurulan Alman Uzay Uçuşları Derneği de sıvı yakıtlı roket denemelerine başlamıştır. Bu denemeleri yapanlardan biri de o zaman çok genç olan W. Von Braun (1912-1977) dur. Almanya'da roket çalışmaları 1932'de ordu tarafından ele alınmış, 1937 'de bir deneme istasyonu kurulmuş ve sonra bu istasyonda V-2 roketleri geliştirilmiştir. Bir tonluk savaş başlığı taşıyan bu sıvı yakıtlı roketler, bugünkülerin öncüsü olarak savaşların gidişini değiştirdi ve Dünya'nın uzay çağına girişinde önemli bir rol oynadılar.

İkinci Dünya Savaşı sonunda Alman roket uzmanları, başta Von Braun olmak üzere Amerikan ordusuna teslim olup çalışmalarına Amerika'da devam ettiler. Savaştan hemen sonra Amerikan hava kuvvetleri; Atlas, Titan ve Thor gibi güçlü roketler geliştirirken Rus roket uzmanları (Örneğin; F.Tsander, S.Korolev, V.Glushko ve M.Tikhonravov) Tsiolkovsiky'nin bulgularını izleyerek kısa zamanda Atlantik'i bile geçebilecek güçte roketler geliştirdiler. 1950'de uluslararası Astronotik Federasyonu kurulmuş, yıllık toplantılarında uzay uçuşu problemleri tartışılmış, uzay uçuşu için gerekli teknolojiye ulaşıldığında önce âletli ardından insanlı uzay araçlarının Dünya yörüngesine sokulması düşünülmüş, sonraki hedefler; Ay, Venüs, Mars ve diğer yakın gezegenler olarak belirlenmiştir. Uygulamalar zengin ülkeler tarafından yapılabilmiş, l955'lerde Rusya'da ve Amerika'da uzay uçuş programları plânlanarak uygulama aşamasına girilmiştir. Ruslar ilk kıtalararası roketi 1957 Ağustos'unda fırlattılar. Rusya'da bu güçlü roketler aynı yılın 4 Ekim günü ilk yapay uydu Sputnik 1'i Dünya yörüngesine oturtmak için kullanıldı. Böylece çok kademeli roketler uzay uçuşlarında uygulamaya sokulmuş ve uzay çağı başlamıştır. Sovyetler güçlü çok kademeli roketlerine sürekli yeni kademeler ekleyerek, Vostok ve Soyuz gibi insanlı ve insansız uzay araçlarının fırlatılmasında yararlanmışlardır. Sovyetler hemen birincinin ardından 3 Kasım 1957'de Sputnik 2 yi içinde Laika adlı bir köpekle birlikte Yer yörüngesine oturturken ABD, aynı yıl Vanguard uzay aracının fırlatılmasında başarısız olmuş ve sonra 31 Ocak 1958'de ilk başarılı uzay aracını (Explorer 1) fırlatmıştır.
Amerika'da Redstone ve Uno roketlerinden sonra Von Braun ekibi, insanlı uzay uçuşları için çok kademeli Satürn roketini geliştirdiler. Apollo projesi için geliştirilen o zaman Dünya'nın en güçlü roketi Satürn V ilk kez 1967 de uygulamaya sokuldu. Sovyetler Satürn V in yarı gücünde Proton roketini geliştirmişlerdi. Proton roketi insanlı Ay yolculukları için geliştirilmiştir. 1968'de Apollo projesiyle ilk insanlı Ay yolculuğundan sonra Ruslar insanlı Ay projesini iptal edip Proton roketini insansız uzay uçuşları için kulanmışlardır. Daha sonra Ruslar, Satürn V ten çok daha güçlü dev bir roket, yaptılar. Bu roket Ay yolculuklarında ve dev bir uzay istasyonunun Dünya yörüngesine oturtulması için kullanıldı. Bu roket, 10 tonluk kütleyi Dünya yörüngesine oturtacak, 60 tonluk kütleyi Ay'a gönderebilecek güçtedir. Raporlara göre üç kademeli olan bu dev roket, 1968-1972 yıllarında kaza geçirdiği için Ruslar daha sonra Energia adlı daha güçlü yeni bir roket sistemi geliştirmişlerdir.
sekil61
Şekil 6.1: Rusların 2. nesil Mir uzay istasyonu.
Roketlerdeki itici gücün kaynağı roket motorlarında oluşturulan sıcak gazın hızla dışarı atılmasından doğan tepkidir. Newton'un üçüncü yasasına göre her etkiye zıt yönlü bir tepki kuvveti oluşur. Roketlerde roket motorlarından hızla püskürülen gaz, rokete zıt yönlü bir hareket sağlar. Roketlerde bu itici gücü daha iyi anlamak için şişirilmiş bir balonu, ağzını bağlamadan havaya bırakın, balonun sönerken çıkardığı havanın itme gücüyle zıt yönde hızla hareket ettiğini göreceksiniz. Roketler sıvı veya katı bir yakıtın yanında ateşleyci olarak ayrıca oksijen taşırlar. Yakıt ve oksijen ayrı ayrı tanklarda depolanır ve pompalama sistemiyle belli oranlarda yanma odasına püskürtülür. Yanma odasında oluşturulan küçük bir kıvılcım reaksiyonu başlatır. Ortaya çıkan sıcak gaz büyük bir basınçla dışarı püskürtülerek zıt yönünde etki-tepki prensibine göre hareket sağlanır. Hareketin hızı, roketin kütlesi yanında püskürtülen gazın ilk hızına ve birim zamanda püskürtülen gazın kütlesine bağlıdır. Birim zamanda püskürtülen yakıt kütlesi arttırılarak çok büyük kütleli roketler uzaya fırlatılabilir. Ancak bu durumda, uçuş boyunca fazla yakıt gerekeceğinden, büyük kütleli roketlerin fırlatılmasında yakıt depolarının büyük olması yanında, püskürtülen gazın ilk hızı da arttıralarak daha fazla tepki kuvveti sağlanır. Roketleri jet motorlarından ayıran tek özellik, jet motorlarında oksijen tankı bulunmamasıdır. Jet motorları oksijeni atmosferden alırlar. Ancak bu nedenle jetler sadece oksijeni bol olan alt atmosfer katmanlarında uçabilirler. Roketlerse atmosferin üst katmanlarında hatta boşlukta da etki-tepki prensibine göre hareketlerini sürdürebilirler.
sekil62
Şekil 6.2: ABD'de NASA'nın geliştirip kullandığı uzay mekiklerinden biri.
1980'li yıllara gelinirken hem ABD'de hem Rusya'da uzay mekigi denen ve tekrar tekrar kullanılabilen uzay araçları geliştirildi. Uzay mekikleri güçlü roketlerle uzaya fırlatılmakta, Dünya etrafındaki yakın uzayda görevlerini yaptıktan sonra tekrar kullanım için tıpkı bir uçak gibi yer yüzüne inebilmektedir. 1980'li yılların başında ABD tarafından uygulamaya sokulan uzay mekikleri birbirine bağlı üç roketle hareket ettirilmekte, yakıt olarak ayrı tanklarda sıvı hidrojen ve sıvı oksijen kullanılmaktadır. Ek olarak yanlarda iki tane katı yakıtlı roket bulunmaktadır. Mekik, Yer çekiminden yavaş yavaş kurtuldukça kademeli olarak işi biten yakıt depolarını okyanus üstlerinde boşluğa bırakmaktadır. Ayrıca, mekiklerin kendi üzerlerinde küçük yapılı manevra roketleri bulunmaktadır. Bugün için roket yakıtları büyük hacimli ve ağır kimyasal yakıtlardır. Özellikle büyük kütlelerin uzaya fırlatılmasında kullanılan roket yakıtları çok fazla olması gerektiğinden, fırlatma işi mühendislik açısından oldukça zorlaşmakta hatta tehlikeli olmaktadır. Bu bakımdan geleceğin roketleri için başka yakıt türleri düşünülmektedir. Yeni düşüncelerden birisi iyon roketi veya elektrik roketidir. Düşünceye göre ağır bir elementin, örneğin; sezyumun atomları tamamen iyonize oluncaya kadar ısıtılacak ve oluşan çok sayıda yüklü parçacık (plâzma) güçlü bir elektrik alanıyla hızlandırılıp uzaya püskürtülecek. Etki tepki prensibine göre de roket zıt yönde hızlanacaktır. Hesaplara göre iyon roketlerinde itme gücü çok fazla olmamakta ancak çok az yakıtla roket uzun süre ivmeli bir hareket yapabileceği için büyük hızlara ulaşacaktır. İyon roketlerinin ilk fırlatma sırasında yakıt kütleleri de az olduğundan bu roketlerle yer çekiminin daha kolay yenileceği sanılmaktadır. Henüz büyük iyon roketleri devreye girmemiş olmasına karşın uzayda küçük iyon roketlerinin denemeleri başarıyla yürütülmektedir.

Geleceğin roketleri için diğer bir düşünce nükleer güçten yararlanmaktır. Nükleer denizaltılarda olduğu gibi bir reaktörden alınan atomik güçle bir sıvı, örneğin; sıvı hidrojen veya su, sıcak gaz hâline dünüştürülüp uzaya püskürtülerek rokete zıt yönde hız verecektir. Daha da önemli bir düşünce yıldızların merkez bölgelerinde var olan nükleer enerji üretim mekanizmalarının roketlerde uygulanmasıdır. Bilindiği gibi yıldızların merkezlerinde dört hidrojen çekirdeği, yüksek sıcaklık ve basınç altında birleşip bir helyum çekirdeğine dönüşmekte ve çok büyük bir nükleer enerji açığa çıkmaktadır. Gök yüzünde yıldızlar çok uzak oldukları hâlde bu nükleer enerjinin çok büyük olması nedeniyle parlamaktadırlar. Gelecekte roketlerde böyle bir enerji üretim mekanizması çalıştırılabilirse, evrende en bol madde hidrojen olduğuna göre roket yıldızlararası maddeden aldığı hidrojeni enerjiye dönüştürerek yıldızlararası yolculuk yapabilecektir. Bugüne kadar roketler, insanoğlunun Ay'a gitmek gibi eski bir tutkusunu gerçekleştirmede çok önemli bir rol oynamıştır. Güneş sisteminin içinde ve bunun da ötesinde insansız uzay araştırmalarının yapılabilmesini mümkün hâle getirmiş ve uzayla ilgili bilgilerin hızla gelişmesini sağlamıştır. Yarının gelişmiş roketleriyle diğer Güneş sistemlerine ulaşma tutkusu da gerçekleşebilecektir. Bugün kademeli roketlerle gerçekleştirilen başarılı uzay uçuş projeleri, proje adlarıyla (örneğin Apollo projesi) bilinmektedir. Sovyetlerin en başarılı uzay uçuş projeleri sırasıyla; Sputnik, Vostok, Voskhod, Soyuz ve Venera projeleridir. Önemli ABD uzay uçuş projeleri ise; Vanguard, Pioneer, Mercury, Apollo, Gemini ve Voyager projeleridir. Ayrıca ilk uluslararası uçuş projesi olan Apollo-Soyuz test projesi 15-24 Temmuz 1975'te gerçekleştirilmiştir. Rusya ve ABD'den sonra gelişmiş Batı Avrupa ülkeleri, Çin, Japonya, Kanada, Hindistan, Brezilya ve Avustralya gibi birçok ülke uzay araştırmalarında önemli adımlar atmıştır. Ancak uzay araştırmaları çok pahalı bir uğraş olduğundan, Rusya ve ABD dışındaki çalışmalar insansız küçük projelerle sınırlı kalmıştır. ABD'deki uzay araştırmalarını Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi-NASA yürütmektedir. İlk 20 yılda NASA sivil ve askerî amaçlar için 90 trilyon dolar harcamıştır, yarım milyondan fazla insan çalıştırmaktadır. Rusya'da bu işi Bilimler Akademisi ve bu kuruma bağlı Kozmik Araştırmalar Enstitüsü yürütmektedir. Uzay araştırmalarında üçüncü güç 1964'te Avrupa Uzay Araştırmaları Organizasyonu-ESRO olarak kurulup 1975'te Avrupa Uzay Ajansı-ESA ya dönüşen Avrupa ortaklığıdır. Bugün ESA; Belçika, Danimarka, Fransa, Almanya, İtalya, Hollanda, İspanya, İsviçre ve İngiltere'den oluşmaktadır.
sekil63
Şekil 6.3: Avrupa Uzay Ajansı (ESA) nın geliştirdiği çok kademeli roketler.
Keten Prenses - avatarı
Keten Prenses
Kayıtlı Üye
21 Mart 2009       Mesaj #2
Keten Prenses - avatarı
Kayıtlı Üye
Bu mesaj 'en iyi cevap' seçilmiştir.
METİN İÇERİSİNDE ARADIĞINIZ BİLGİLER MEVCUTMsn Happy

Sponsorlu Bağlantılar


UZAY ÇALIŞMALARI

Uzay çalışmaları Yer atmosferinin dışından insanlı ve insansız uzay araçlarıyla yürütülen araştırmalardır. Daha çok gelişmiş ülkelerin yürüttüğü uzay araştırmalarının genel amacı; temel bilimlerin ve teknolojinin de itici gücü ile uzayda doğal olayların ölçülmesi, bilinmeyenin araştırılması, bilginin genişletilmesi, Yer dışında insanlığa yararlı olabilecek kaynakların bulunmasıdır. Genel itici güçler arasında ulusal itibar, ulusal güvenlik, bilimsel merak sayılabilir. Özel amaçlar ise yer altı ve yer üstü kaynaklarının bulunup incelenmesi, denizlerden yararlanma, meteoroloji (hava tahminleri), iletişim (haberleşme) ve enerji gibi sorunlara yer atmosferi dışından yanıt aramaktır.


6.1 Uzay Çalışmalarının Tarihî Gelişimi

Uçma ve uzaya çıkma fikri çok eskidir. İranlıların, Hintlilerin ve Çinlilerin efsaneleri uçan adamlarla doludur. Atmosfer varlığının kanatlı uçuşlar için gerekli olduğu, atmosfer olmazsa kanatlı uçmanın mümkün olmadığı çok sonra ancak 16. yüzyılda öğrenilmiştir. Örneğin; Ay'a kadar kanat takıp uçmak öncelikle arada atmosfer olmasını gerektirir. Halbuki yer atmosferinin kalınlığı Ay uzaklığının ancak on binde birini kapsar. 17. yüzyılda Ay'a yolculuk üzerine bilim kurgu hikâyeleri yazılmaya başlanmıştır. Bunlardan bazıları roket kullanımını da öngürüyordu. Çünkü o zamanlar roket denebilecek âletler savaşlarda kullanılıyordu. İlk roket muhtemelen 13. yüzyıl başlarında Çinliler tarafından keşfedilmiştir. 1232 de Çinlilerin bir savaşta yakıtı barut olan roketler kullandığı bilinmektedir. Barut yakıtlı ilk roketlerin yapımı Avrupada da öğrenildikten sonra roketlerin askerî amaçlarla savaşlarda kullanımı yaygınlaşmıştır. Bu arada zamanla barut yakıtlı roketlerin güçleri menzilleri, ağırlıkları ve hedefe ulaşımda güvenilirlikleri oldukça geliştirildi. İkinci Dünya Harbi'ne kadar roketler sadece patlayıcı maddeleri uzak hedeflere fırlatma amacıyla kullanıldı. Ancak bu arada, roketlerin başka amaçlarla da örneğin, uzay uçuşlarında kullanılabileceği öğrenilmişti. 19. ve 20. yüzyıllarda gerçekleşen teknolojik ilerlemeler sonunda, bir çok kimse roketlerle Ay'a gidilebileceğine inanmaya başlamıştır. Rusyada N.I.Kibalchich (1853-1881) insan taşıyan roketlerin yapılabileceğini savunmuş ve 1890'da Alman H. Ganswindt (1856-1934) bu düşünceyi daha da geliştirerek roketlerle yönlendirilebilen insanlı uzay araçlarının yapılabileceğini göstermeye çalışmıştır. 1898 de Rus K.Tsiolkovsky (1857-1935) roket operasyonunun matematiksel formülleri üzerine ilk çalışmasını tamamlamış, roketlerde katı yakıt yerine sıvı yakıt kullanımının gerekliliği üzerinde durmuştur. Sıvı yakıtla daha fazla güç elde edildiğini ve bu gücün daha kolay kontrol edilebildiğini göstermiştir. Tsiolkovsky daha sonraki çalışmalarıyla çok kademeli roket kavramını geliştirmiştir. Ancak Tsiolkovsky kuramcı olduğu için düşüncelerini deneme evresine sokamamıştır. Tsiolkovsky'nin sıvı yakıtlı roket önerisini ilk kez Amerikalı bilim adamı R.H.Goddard (1882-1945) 1926'da uygulamaya sokmuştur. Diğer taraftan Almanyada H.Oberth 1917'de sıvı yakıtlı askerî amaçlı roket yapımının projelerini doktora tezi olarak tamamlamış, ancak tez uygun bulunmayarak 1922'de geri çevrilmiştir. Daha sonra Oberth'in, roketleri temel alan uzay uçuşları üzerine yazdığı bilimsel kitaplar hâlâ önemini yitirmemiştir. Oberth'in çalışmalarından esinlenerek Avrupa'da ilk sıvı yakıtlı roket denemesini 1931 de Alman J.Winkler (1897-1947) yapmıştır. 1927'de kurulan Alman Uzay Uçuşları Derneği de sıvı yakıtlı roket denemelerine başlamıştır. Bu denemeleri yapanlardan biri de o zaman çok genç olan W. Von Braun (1912-1977) dur. Almanya'da roket çalışmaları 1932'de ordu tarafından ele alınmış, 1937 'de bir deneme istasyonu kurulmuş ve sonra bu istasyonda V-2 roketleri geliştirilmiştir. Bir tonluk savaş başlığı taşıyan bu sıvı yakıtlı roketler, bugünkülerin öncüsü olarak savaşların gidişini değiştirdi ve Dünya'nın uzay çağına girişinde önemli bir rol oynadılar.

İkinci Dünya Savaşı sonunda Alman roket uzmanları, başta Von Braun olmak üzere Amerikan ordusuna teslim olup çalışmalarına Amerika'da devam ettiler. Savaştan hemen sonra Amerikan hava kuvvetleri; Atlas, Titan ve Thor gibi güçlü roketler geliştirirken Rus roket uzmanları (Örneğin; F.Tsander, S.Korolev, V.Glushko ve M.Tikhonravov) Tsiolkovsiky'nin bulgularını izleyerek kısa zamanda Atlantik'i bile geçebilecek güçte roketler geliştirdiler. 1950'de uluslararası Astronotik Federasyonu kurulmuş, yıllık toplantılarında uzay uçuşu problemleri tartışılmış, uzay uçuşu için gerekli teknolojiye ulaşıldığında önce âletli ardından insanlı uzay araçlarının Dünya yörüngesine sokulması düşünülmüş, sonraki hedefler; Ay, Venüs, Mars ve diğer yakın gezegenler olarak belirlenmiştir. Uygulamalar zengin ülkeler tarafından yapılabilmiş, l955'lerde Rusya'da ve Amerika'da uzay uçuş programları plânlanarak uygulama aşamasına girilmiştir. Ruslar ilk kıtalararası roketi 1957 Ağustos'unda fırlattılar. Rusya'da bu güçlü roketler aynı yılın 4 Ekim günü ilk yapay uydu Sputnik 1'i Dünya yörüngesine oturtmak için kullanıldı. Böylece çok kademeli roketler uzay uçuşlarında uygulamaya sokulmuş ve uzay çağı başlamıştır. Sovyetler güçlü çok kademeli roketlerine sürekli yeni kademeler ekleyerek, Vostok ve Soyuz gibi insanlı ve insansız uzay araçlarının fırlatılmasında yararlanmışlardır. Sovyetler hemen birincinin ardından 3 Kasım 1957'de Sputnik 2 yi içinde Laika adlı bir köpekle birlikte Yer yörüngesine oturturken ABD, aynı yıl Vanguard uzay aracının fırlatılmasında başarısız olmuş ve sonra 31 Ocak 1958'de ilk başarılı uzay aracını (Explorer 1) fırlatmıştır.
Amerika'da Redstone ve Uno roketlerinden sonra Von Braun ekibi, insanlı uzay uçuşları için çok kademeli Satürn roketini geliştirdiler. Apollo projesi için geliştirilen o zaman Dünya'nın en güçlü roketi Satürn V ilk kez 1967 de uygulamaya sokuldu. Sovyetler Satürn V in yarı gücünde Proton roketini geliştirmişlerdi. Proton roketi insanlı Ay yolculukları için geliştirilmiştir. 1968'de Apollo projesiyle ilk insanlı Ay yolculuğundan sonra Ruslar insanlı Ay projesini iptal edip Proton roketini insansız uzay uçuşları için kulanmışlardır. Daha sonra Ruslar, Satürn V ten çok daha güçlü dev bir roket, yaptılar. Bu roket Ay yolculuklarında ve dev bir uzay istasyonunun Dünya yörüngesine oturtulması için kullanıldı. Bu roket, 10 tonluk kütleyi Dünya yörüngesine oturtacak, 60 tonluk kütleyi Ay'a gönderebilecek güçtedir. Raporlara göre üç kademeli olan bu dev roket, 1968-1972 yıllarında kaza geçirdiği için Ruslar daha sonra Energia adlı daha güçlü yeni bir roket sistemi geliştirmişlerdir.
sekil61
Şekil 6.1: Rusların 2. nesil Mir uzay istasyonu.
Roketlerdeki itici gücün kaynağı roket motorlarında oluşturulan sıcak gazın hızla dışarı atılmasından doğan tepkidir. Newton'un üçüncü yasasına göre her etkiye zıt yönlü bir tepki kuvveti oluşur. Roketlerde roket motorlarından hızla püskürülen gaz, rokete zıt yönlü bir hareket sağlar. Roketlerde bu itici gücü daha iyi anlamak için şişirilmiş bir balonu, ağzını bağlamadan havaya bırakın, balonun sönerken çıkardığı havanın itme gücüyle zıt yönde hızla hareket ettiğini göreceksiniz. Roketler sıvı veya katı bir yakıtın yanında ateşleyci olarak ayrıca oksijen taşırlar. Yakıt ve oksijen ayrı ayrı tanklarda depolanır ve pompalama sistemiyle belli oranlarda yanma odasına püskürtülür. Yanma odasında oluşturulan küçük bir kıvılcım reaksiyonu başlatır. Ortaya çıkan sıcak gaz büyük bir basınçla dışarı püskürtülerek zıt yönünde etki-tepki prensibine göre hareket sağlanır. Hareketin hızı, roketin kütlesi yanında püskürtülen gazın ilk hızına ve birim zamanda püskürtülen gazın kütlesine bağlıdır. Birim zamanda püskürtülen yakıt kütlesi arttırılarak çok büyük kütleli roketler uzaya fırlatılabilir. Ancak bu durumda, uçuş boyunca fazla yakıt gerekeceğinden, büyük kütleli roketlerin fırlatılmasında yakıt depolarının büyük olması yanında, püskürtülen gazın ilk hızı da arttıralarak daha fazla tepki kuvveti sağlanır. Roketleri jet motorlarından ayıran tek özellik, jet motorlarında oksijen tankı bulunmamasıdır. Jet motorları oksijeni atmosferden alırlar. Ancak bu nedenle jetler sadece oksijeni bol olan alt atmosfer katmanlarında uçabilirler. Roketlerse atmosferin üst katmanlarında hatta boşlukta da etki-tepki prensibine göre hareketlerini sürdürebilirler.
sekil62
Şekil 6.2: ABD'de NASA'nın geliştirip kullandığı uzay mekiklerinden biri.
1980'li yıllara gelinirken hem ABD'de hem Rusya'da uzay mekigi denen ve tekrar tekrar kullanılabilen uzay araçları geliştirildi. Uzay mekikleri güçlü roketlerle uzaya fırlatılmakta, Dünya etrafındaki yakın uzayda görevlerini yaptıktan sonra tekrar kullanım için tıpkı bir uçak gibi yer yüzüne inebilmektedir. 1980'li yılların başında ABD tarafından uygulamaya sokulan uzay mekikleri birbirine bağlı üç roketle hareket ettirilmekte, yakıt olarak ayrı tanklarda sıvı hidrojen ve sıvı oksijen kullanılmaktadır. Ek olarak yanlarda iki tane katı yakıtlı roket bulunmaktadır. Mekik, Yer çekiminden yavaş yavaş kurtuldukça kademeli olarak işi biten yakıt depolarını okyanus üstlerinde boşluğa bırakmaktadır. Ayrıca, mekiklerin kendi üzerlerinde küçük yapılı manevra roketleri bulunmaktadır. Bugün için roket yakıtları büyük hacimli ve ağır kimyasal yakıtlardır. Özellikle büyük kütlelerin uzaya fırlatılmasında kullanılan roket yakıtları çok fazla olması gerektiğinden, fırlatma işi mühendislik açısından oldukça zorlaşmakta hatta tehlikeli olmaktadır. Bu bakımdan geleceğin roketleri için başka yakıt türleri düşünülmektedir. Yeni düşüncelerden birisi iyon roketi veya elektrik roketidir. Düşünceye göre ağır bir elementin, örneğin; sezyumun atomları tamamen iyonize oluncaya kadar ısıtılacak ve oluşan çok sayıda yüklü parçacık (plâzma) güçlü bir elektrik alanıyla hızlandırılıp uzaya püskürtülecek. Etki tepki prensibine göre de roket zıt yönde hızlanacaktır. Hesaplara göre iyon roketlerinde itme gücü çok fazla olmamakta ancak çok az yakıtla roket uzun süre ivmeli bir hareket yapabileceği için büyük hızlara ulaşacaktır. İyon roketlerinin ilk fırlatma sırasında yakıt kütleleri de az olduğundan bu roketlerle yer çekiminin daha kolay yenileceği sanılmaktadır. Henüz büyük iyon roketleri devreye girmemiş olmasına karşın uzayda küçük iyon roketlerinin denemeleri başarıyla yürütülmektedir.

Geleceğin roketleri için diğer bir düşünce nükleer güçten yararlanmaktır. Nükleer denizaltılarda olduğu gibi bir reaktörden alınan atomik güçle bir sıvı, örneğin; sıvı hidrojen veya su, sıcak gaz hâline dünüştürülüp uzaya püskürtülerek rokete zıt yönde hız verecektir. Daha da önemli bir düşünce yıldızların merkez bölgelerinde var olan nükleer enerji üretim mekanizmalarının roketlerde uygulanmasıdır. Bilindiği gibi yıldızların merkezlerinde dört hidrojen çekirdeği, yüksek sıcaklık ve basınç altında birleşip bir helyum çekirdeğine dönüşmekte ve çok büyük bir nükleer enerji açığa çıkmaktadır. Gök yüzünde yıldızlar çok uzak oldukları hâlde bu nükleer enerjinin çok büyük olması nedeniyle parlamaktadırlar. Gelecekte roketlerde böyle bir enerji üretim mekanizması çalıştırılabilirse, evrende en bol madde hidrojen olduğuna göre roket yıldızlararası maddeden aldığı hidrojeni enerjiye dönüştürerek yıldızlararası yolculuk yapabilecektir. Bugüne kadar roketler, insanoğlunun Ay'a gitmek gibi eski bir tutkusunu gerçekleştirmede çok önemli bir rol oynamıştır. Güneş sisteminin içinde ve bunun da ötesinde insansız uzay araştırmalarının yapılabilmesini mümkün hâle getirmiş ve uzayla ilgili bilgilerin hızla gelişmesini sağlamıştır. Yarının gelişmiş roketleriyle diğer Güneş sistemlerine ulaşma tutkusu da gerçekleşebilecektir. Bugün kademeli roketlerle gerçekleştirilen başarılı uzay uçuş projeleri, proje adlarıyla (örneğin Apollo projesi) bilinmektedir. Sovyetlerin en başarılı uzay uçuş projeleri sırasıyla; Sputnik, Vostok, Voskhod, Soyuz ve Venera projeleridir. Önemli ABD uzay uçuş projeleri ise; Vanguard, Pioneer, Mercury, Apollo, Gemini ve Voyager projeleridir. Ayrıca ilk uluslararası uçuş projesi olan Apollo-Soyuz test projesi 15-24 Temmuz 1975'te gerçekleştirilmiştir. Rusya ve ABD'den sonra gelişmiş Batı Avrupa ülkeleri, Çin, Japonya, Kanada, Hindistan, Brezilya ve Avustralya gibi birçok ülke uzay araştırmalarında önemli adımlar atmıştır. Ancak uzay araştırmaları çok pahalı bir uğraş olduğundan, Rusya ve ABD dışındaki çalışmalar insansız küçük projelerle sınırlı kalmıştır. ABD'deki uzay araştırmalarını Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi-NASA yürütmektedir. İlk 20 yılda NASA sivil ve askerî amaçlar için 90 trilyon dolar harcamıştır, yarım milyondan fazla insan çalıştırmaktadır. Rusya'da bu işi Bilimler Akademisi ve bu kuruma bağlı Kozmik Araştırmalar Enstitüsü yürütmektedir. Uzay araştırmalarında üçüncü güç 1964'te Avrupa Uzay Araştırmaları Organizasyonu-ESRO olarak kurulup 1975'te Avrupa Uzay Ajansı-ESA ya dönüşen Avrupa ortaklığıdır. Bugün ESA; Belçika, Danimarka, Fransa, Almanya, İtalya, Hollanda, İspanya, İsviçre ve İngiltere'den oluşmaktadır.
sekil63
Şekil 6.3: Avrupa Uzay Ajansı (ESA) nın geliştirdiği çok kademeli roketler.
Quo vadis?
SEDEPH - avatarı
SEDEPH
Ziyaretçi
21 Mart 2009       Mesaj #3
SEDEPH - avatarı
Ziyaretçi
Uzay Araştırmaları

uzay31
4 Ekim 1957 Sputnik I gönderildi (RUSYA)
Bir ay sonra Sputnik II ve Leica gönderildi
31 Ocak 1958 Explorer I gönderildi (ABD)
Bu iki ülke arasındaki yarışa daha sonra
Fransa 1965
Japonya 1970
Çin Halk Cumhuriyeti 1970
İngiltere 1971 yılında katıldı.

Uzay Araştırmaları o zamanlar çok pahalı bir uğraştı. NASA ilk 20 yılda 90 trilyon dolar harcamıştır. Bu nedenle iki ülke yarıştı.
Diğer ülke SSCB idi. Bilimler Akademisi bu işi yürütüyordu ve onlarda hemen hemen aynı harcamayı yapmışlardır.
Üçüncü güç Avrupa Uzay Araştırmaları Örgütü (ESRO) olmuştur. 1975 yılında adı Avrupa Uzay Ajansı (ESA) olmuştur.
Başlangıçta Belçika, Hollanda, Danimarka, Almanya, İtalya, İngiltere, İsveç, İspanya, İsviçre ve Fransa.
Ariane roketi 1980’li yıllarda sonra kullanılmaya başlanmıştır. Daha önce NASA’yı kullandılar.
Sadece insansız bilimsel ve uygulama uyduları üzerine yoğunlaşmıştır.
Türkiye’de uzay çalışmaları var mıydı?
Bu sorunun yanıtı hem evet hem hayır.
Uzay araştırmaları merkezlerinde çok sayıda Türk çalıştı, işlerinin uzmanı oldular.
Uydu ile alınmış veriler üzerinde çalışan Türk bilim adamlarının sayısı çok fazla.
Ama uzun süre uzay çalışmalarını planlayan ulusal bir kurumumuz olmadı.
İlk girişimler 1982 yılında yapıldı.
Önce bilim adamları TÜBİTAK’ı sıkıştırdı.
1990’larda devlet sıkıştı ve TÜBİTAK’a görev verdi. Bu projeyi geliştirmek için.
Hazırlanan proje MGK tarafından beğenilmedi.
Aynı görev Ulaştırma Bakanlığına verildi.
O da beğenilmedi ve Türk Hava Kuvvetlerine görev verildi. Görev layıkıyla yerine getirildi.
2002 yazında Türk Uzay Kurumu aşaması son evreye geldi ve kanun teklifi meclise sunuldu.
Uzay Araştırmalarının genel amacı , temel bilimlerin ve teknolojinin de itici gücü ile,

Uzay Araştırmalarının Amacı

Uzayda doğal olayların ölçülmesi
Bilinmeyenin araştırılması
Bilginin genişlemesi
Yer dışında insanlığa yararlı olabilecek kaynakların ve enerjinin bulunması.

Genel İtici Güçler
uzay41
Bu araştırmaları gerçekleştiren itici güçler;
Ulusal itibar
Ulusal güvenlik
Bilimsel merak
Özelde ise;
Dünya yer üstü ve yer altı kaynaklarının bulunması
Denizlerden yararlanma
Meteoroloji, iletişim(haberleşme) ve enerji
Gibi sorunlara yer atmosferi dışında yanıt aramaktır.





Uzay Araçları

Uzay aracı deyince ne anlıyoruz?
Sonda roketi
Dünya yörüngesine oturtulan yapay uydu
Gezegenlere gönderilen uzay sondaları
Gezegen yüzeylerine bırakılan Kondu’ları
anlamalıyız. Bunlar insanlı veya insansız olabilirler. Her üçü de biçim, büyüklük, amaç ve karmaşıklık bakımında farklılıklar gösterir. Örneğin insanlı uçuşlarda yaşam desteği vardır.


Uzaya fırlatma
uzay21


Uzay aracını yer çekimine karşı uzaya fırlatmak için gerekli gücü roket motorları sağlar.
Bu motorlarda yanarak oluşan egzoz gazı yüksek bir hızla atıldığında meydana gelen tepki, fırlatma aracının itici gücünü oluşturur.
Roket yükseldikçe yakıt miktarı azalır, araç hafifler ve aracın ivmesi giderek artar.
Yer yörüngesine oturabilmesi için yaklaşık 28000-29000 km/saat hızına ulaşması gerekir.
Yerçekimi kuvvetini farklı h’lar için hesaplayınız





Kademelendirme

Uzay aracının en sonunda hızını artırabilmek için bulunan bir yöntemdir.
Roket birden fazla kademeden oluşturulur.
İlk kademenin yakıtı bittiğinde tank atılır. Bu şekilde araç hafifler.
Genellikle üç kademelidir ama Ariane roketlerinin son modelleri beş kademelidir.
Uzaya gönderilmek istenen esas aracın ağırlığı, çok kademeli bir fırlatma aracının kalkış anındaki ağırlığının %1’nden daha azdır.


Uzay aracının ivmesi


Yer yörüngesine oturabilmesi için gerekli hıza ne kadar çabuk ulaşırsa o kadar az yakıt harcanır.
Eğer süre uzarsa yer çekiminden dolayı hızında her saniye 9.8 metre hız kaybeder.
Bu ise aracı yüksek bir ivme ile fırlatmamız gerektiğini ortaya koymaktadır.
İvme için bir üst sınır vardır. Araçtaki aletler bu ivmeye dayanabilmelidir. Örneğin insanlı uzay uçuşlarında bu sınır 6g-7g’den fazla olmaz.


Roketler...


Uzay araçlarını yer yörüngesine veya gezegenler arası bir yörüngeye oturabilmesini sağlarlar.
Büyüklük, kademe sayısı ve roket motorları gözönüne alındığında çok çeşitleri vardır.
Örneğin NASA’da geliştirilen dört kademeli SCOUT fırlatma aracının yüksekliği 22m, çapı 112 cm, fırlatıştaki ağırlığı 21000 kg’dır.
Bu 180 kg ağırlığındaki bir uyduyu yer yörüngesine taşıyabilir veya 38 kg ağırlığındaki bir uzay sondasını dünyadan kaçış hızı verebilir.


SCOUT Roketi
uzay11


İlk kez 1958 de uretildi ve bir yiı sonra dört kadameli olanı yapıldı.
1.Kademenin ado Algor ve 40 saniyede yakıtını yakarak 510,000 Newton’luk bir itme sağlıyor.
2.Kademenin adı Castor ve 39 saniyede yakıtını yakarak 225,000 Newton’luk bir itme sağlıyor.
3.Kademenin adı Antares, 39 saniyede 61,000 Newton’luk bir itme
4.Kademenin adı Altair, 38 saniyede 13,700 Newton’luk bir itme
Dört kadamede de yakıt kullanan Scout roketinin her kademedeki kimyasal yakıtı farklılık gösterir.
23 kg’lık bir yükü 13,700 km’ye, 68 kg’lık bir yükü ise düşük yer yörüngelerine taşıyabilir.
İlk uçuşunu 1 Temmuz 1960’da son uçuşunu ise 1993’de gerçekleştirmiş.
Başarı oranı %88’dir ki bu oran uzay çalışmalarında çok yüksektir.


Roketler...

Bir örnek daha verelim. İlk Ay uçuşlarında kullanılan Satürn 5 fırlatma aracı üç kademeliydi.
Satürn 5’in yüksekliği 111 m, fırlatılıştaki ağırlığı 2700 ton. Bunun ¾’ünü yakıt oluşturuyordu.
112 tonluk bir ağırlığı yer yörüngesine taşıyabiliyor, 4.3 tonluk bir ağırlığa ise kaçış hızına yükseltebiliyordu.
Büyük fırlatma araçları çok pahalıya mal olmakta ve ancak bir kez kullanılmaktadır.


Uçuş yolları ve yönlendirme

Uzay aracını hangi amaçla atarsak atalım, uçuş yolunun önceden saptanması gerekir. Gezegenler arası yolculuk yapıyorsa ne zaman hangi gök cisminin çekim kuvvetinden yararlanacağı saptanır.
Yerin dönmesi, gezegenlerin yörüngelerindeki hareketleri, uzay aracını etkileyen ve sürekli değişen kütlesel çekim kuvvetler nedeniyle bir uzay aracının hareketi hiçbir zaman bir doğru çizgi boyunca ya da sabit hızda değildir.
Uzayda yönlendirmenin temeli dönen denge çarkının (jiraskop) eylemsizliğine dayanır.



İzleme ve iletişim


Uzay aracı ile sürekli radar ya da radyo bağlantısında bulunmak olanaksızdır.
Yeryüzünde çok sayıda izleme istasyonu gerektirir.
Telemetre tekniği ile sıcaklık, ivme, basınç, çekilen fotoğraf gibi bilgiler kodlanıp izleme istasyonuna radyo dalgaları ile iletilir.
Araca verilecek emirler de yine izleme istasyonlarından radyo dalgaları ile bildirilir.
Araçtaki alıcı ve göndericinin tam çalışması için antenlerin ve güneş panellerinin tam olarak yönlendirilmeleri gerekir.


Kenetlenme


İki uzay aracının çeşitli nedenlerle uzayda birleşmelerine kenetlenme denir. Bunun için her iki uzay aracının yörüngesi aynı olmalıdır.
Yörüngelerin çakıştırılmasına randevu denir.
Randevunun gerçekleşmesi için ikinci uzay aracının fırlatılma anı çok önemlidir.
Radar donanımı, bilgisayar ve itici roketler ile işlem gerçekleştirilir.
Ay’dan kalkan Ay modülü yörüngede dolaşan komuta modülüyle kenetlenmişti.
Uzay istasyonu kurma veya Mars’a insanlı uzay uçuşu güvenilir randevu ve kenetlenme tekniği gerektirir.

Dünyaya dönüş

Dünyaya dönüşte uzay aracının hızının düşmesi gerekir. Bu ise frenleme roketleri, atmosferik sürtünme ve paraşütle sağlanır.
Aracın atmosfere giriş açısı çok önemlidir. 5-7 derece. Bu açı eğer küçük olursa uzaya kaçar, büyük olursa da atmosfere dik girdiğinden sürtünme çok yüksek olur.
Sürtünme fazla olduğunda uzay aracı akkor hale gelir. Bu nedenle çok iyi izolasyon gerektirir.
Astronotlar paraşütle denize iner, kozmonotlar ise paraşütle Sibiryaya iner. Ay ve Mars’a iniş?
Uzay mekiği bir tür planördür, hava alanına iner.



Uzay Programları

Uzay programları ya bilimsel araştırmaya ya da uygulamaya dönük olmak üzere iki şekildedir.
Bilimsel araştırma, genellikle güneş sistemi üyelerine yöneliktir veya yıldızları daha iyi gözlemek için yer atmosferinden kurtulmak şeklindedir.
Uygulamaya yönelik programların amacı ise ekonomik yararı olan yapay uydular aracılığı ile toplumlara çeşitli alanlarda hizmet götürmektir.
Sonda roketleri.



Ay programları

NASA Ay’a astronot göndermeden önce uzun süre araştırma yapmıştır. 1961-65 arasında 9 Ranger, 1966-68 arasında 7 Surveyor ve 1966-67 arasında 5 Lunar Orbiter olmak üzere toplam 21 robot sonda göndermiştir.
Ranger’larda dört tanesi başarılı olmuş ve bunlar doğrudan Ay yüzeyine çarpmışlardır. Kazadan ! önce fotğraf çekip göndermişlerdir.
Surveyor sondaları Apollo uzay araçlarının ineceği yeri belirlemişlerdir.
Lunar Orbiter serisi ise Ay’ın %99’unun haritasını çıkarmıştır.

Uygulama Programları

Toplumlara ekonomik ve kültürel yarar sağlayan yer uydularının sayısı gün geçtikçe artmaktadır.
Bunlar hizmet alanına göre iletişim, meteoroloji, doğal kaynaklar, haritacılık, yer bulma ve yönlendirme gibi sınıflara ayrılabilir.
Bunlar içinde en önemli olanı askeri uydulardır.
Bu hizmetlerden başlangıçtan bu yana Türkiye de yararlanmıştır. MTA, Meteoroloji GM, Harita GM, DSİ, TPAO gibi devlet kurumları çalışmalar yapmıştır.
Bugün uzaydan alınan verilerinden nasıl yararlanıyoruz?

Kaynak:
Dr.Ethem Derman

Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü
Under Construction
+++ BilSAT - Türkiye'nin İlk Yer Gözlem Uydusu +++

karden - avatarı
karden
Ziyaretçi
4 Mayıs 2009       Mesaj #4
karden - avatarı
Ziyaretçi
uzay araştırmaları nasıl yapılır?
Misafir - avatarı
Misafir
Ziyaretçi
20 Mart 2010       Mesaj #5
Misafir - avatarı
Ziyaretçi
uzay araştırmaları roketlerle yapılır başka neyle olcak he bide uydularla yapılır
Misafir - avatarı
Misafir
Ziyaretçi
14 Nisan 2010       Mesaj #6
Misafir - avatarı
Ziyaretçi
Alıntı

uzay arastirmalari nicin yapilir

hakan ünnü peyamisefa i.ö.o hüseyin gazi çam
lık
Misafir - avatarı
Misafir
Ziyaretçi
1 Mayıs 2010       Mesaj #7
Misafir - avatarı
Ziyaretçi
Alıntı

uzay arastirmalari nasil yapilir

Uzay araştırmaların avantajları ve dezavantajları nelerdir
Misafir - avatarı
Misafir
Ziyaretçi
15 Mayıs 2010       Mesaj #8
Misafir - avatarı
Ziyaretçi
uzay araştırmaları ne için yapılır
Misafir - avatarı
Misafir
Ziyaretçi
15 Aralık 2010       Mesaj #9
Misafir - avatarı
Ziyaretçi
Aya gitmek için yapmam gereken aşamalar nelerdir?
Misafir - avatarı
Misafir
Ziyaretçi
3 Şubat 2011       Mesaj #10
Misafir - avatarı
Ziyaretçi
sağ olun ama bana kıssa yazı gerek

Benzer Konular

5 Mayıs 2014 / Misafir Cevaplanmış
14 Aralık 2011 / ThinkerBeLL Uzay Bilimleri
3 Mart 2014 / Misafir Soru-Cevap
14 Nisan 2014 / SadeYeşil Cevaplanmış