NASA-Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi - Sayfa 2

Uzay keşif araştırmalarında 3D roketler

Nasa'nın 3D Roket Projesi

NASA’nın 3D roketleri testi geçti.
NASA, 3D yazıcılarda basılan parçalarla bir araya getirdiği ilk roket motorunu başarıyla denedi. Elde edilen başarı, uzay keşfi çalışmalarında çok daha ucuz yöntemlerin önünü açacak.Uzay keşfi görevlerinin yüksek maliyetini kısmak için 3D teknolojisine başvuran NASA, yazıcıdan çıkan ilk roketi başarıyla test etti.

Alabama eyaletindeki Marshall Uzay Uçuş Merkezi’nde özel 3D yazıcılar ile üretilen iki küçük ölçekli roket, 11 ana ateşleme testinden başarıyla geçti. Toplam 46 saniye süren ateşleme testlerinde, sıvı oksijen ve hidrojenin yanmasından 3315,6 derece sıcaklık ortaya çıktı. Testlerde yer alan mühendis Elam Greene, “3D yazıcılardan çıkan roketlerle geleneksel roketler arasında bir fark görmedik... İki ayrı enjektör tüm ateşleme testlerinden başarıyla geçti” dedi. Marshall Merkezi Mühendislik Direktörlüğü’nün başındaki isim Chris Singer, “Roket mühendisliği yüzlerce bağımsız parçanın üretilerek bir araya getirilmesini gerektiriyor... 3D teknolojiyle karmaşık parçaların üretim süresi ve maliyetinden kısabiliriz” ifadesini kullandı.

3D, Projelerden Sadece Biri

RedOrbit'in verdiği bilgiye göre, Uzay Ateşleme Sistemleri (SLS) akustik testlerinde kullanılan roket enjektörleri dört parça ve beş bağlantı yerinden oluşuyor ve her bir parçası 10 bin dolara gelen ateşleme sistemleri 6 ayda yapılıyor. Mühendisler, en son 3D teknolojisiyle çelik tozunu katılaştırarak oluşturdukları enjektörleri ise sadece 3 haftada, 5 bin dolara üretti.

Marshall Merkezi’nde materyal bilimi uzmanı olan Ken Cooper, her bir enjektörün ‘selektif lazer eritme’ yöntemiyle 40 saatte üretildiğini, diğer 2 haftada ise parçaların gözden geçirildiğini ve son hallerine getirildiğini belirtti. Böylece, geleneksel roketlerle 3D parçaları karşılaştırmak için yeterince zaman elde edildi.NASA, SLS enjektör testlerinin uzay keşfi görevlerinde üretilecek donanımların geliştirilmesi için yapılan denemelerden sadece biri olduğunu belirtti. Mühendisler, uzun dönem uzay görevlerinin başarısı için uçuştan diğer operasyonlara kadar yeni teknolojilerin etkinliği artıracağını belirtti.

3D Yazıcıda Üretilen Roket İkinci Kez Test Edildi

Uzay keşfinde 3D yazıcı teknolojisiyle büyük atılımlar yapmayı hedefleyen NASA, bir gün Dünya dışındaki üslerde uzay araçları ve roket üretmesini sağlayacak teknoloji üzerinde çalışmalara devam ediyor. Uzay araçlarını atmosfer dışına taşıyacak roketlerin parçaların normalden çok daha kısa sürede ve düşük maliyetle üretilmesini sağlayan 3D yazıcılar, son denemede yine başarılı oldu. NASA’nın tasarımlarını kullanan Texas merkezli Directed Manufacturing şirketi, nikel-krom alaşımı tozdan, lazerli 3D yazıcıda 28 parçadan oluşan roketi bastı.

Boyu 4, eni 2 metreyi geçen RS-25 motorları için tasarlanan enjektör, NASA’nın derin Uzay’a (yörüngenin en az 400 km ötesindeki bölgelere) uzay aracı ve uydu göndermek için kullanacağı Uzay Ateşleme Sistemi (SLS) roket eteşleyicilerin bir parçası olacak.

Enjektör tasarımından sorumlu olan mühendis Brad Bullard, “Geleneksel roket tasarımını alarak 3D yazıcıda basabileceğimiz şekilde değiştirdik.. Testlerde geleneksel roketlerle 3D yazıcıdan roketin arasındaki farklı net bir şekilde değerlendirebileceğiz” dedi. 22 Ağustos’ta yapılan ve kısa süre önce görüntüleri yayımlanan testte, 3D yazıcıdan çıkan parçalarla bir araya getirilen enjektör, sıvı oksijen ve hidrojen gazından oluşan yakıtla ateşlendi. Roket enjektörü, 3300 derece sıcaklık ve 1400 psi basınca dayanabiliyor.

NASA’nın Yeni Ötegezegen Keşfi Neden Önemli?

Ötegezegenler Güneş sistemi dışındaki gezegenlerdir. Bilim insanları uzun yıllardır Güneş sisteminin dışında yaşama elverişli başka gezegenlerin olup olmadığını araştırıyor. Bu araştırmalar sırasında yıldızının etrafındaki yaşama elverişli bölgede hareket eden gezegenlere odaklanılıyor. Yaşama elverişli bölge, yıldızların etrafındaki bir yörünge aralığıdır. Bu bölgede hareket eden gezegenlerin yüzey sıcaklığı, suyun sıvı halde kalması için uygundur.

Keşfin Hikayesi!

Gökbilimciler 2016 yılında Şili ve Fas’ta kurulu TRAPPIST teleskoplarıyla yaptıkları gözlemlere dayanarak, Dünya’dan 39 ışık yılı uzaklıktaki TRAPPIST-1 yıldızının etrafında hareket eden 3 gezegen keşfettiklerini açıklamışlardı. Bilim insanları daha sonra bu gök cisimlerini başka teleskoplarla izlemeye devam etti. NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu ile yapılan gözlemler şaşırtıcı başka bir sonucu açığa çıkardı. Bilim insanlarının tek bir gezegene ait olduğunu düşündüğü sinyaller, aslında birbirlerine çok yakın hareket eden 4 farklı gezegene aitti.

Spitzer ile yapılan gözlemler sonucu ayrıca yörüngesi TRAPPIST-1 yıldızına daha uzak olan 7. gezegene ait izlere rastlandı. TRAPPIST-1 gezegenleri yıldıza olan uzaklıklarına göre sırasıyla TRAPPIST-1 b, c, d, e, f, g, h olarak isimlendirildi.Bilim insanları gözlemlerini, gezegenler yıldızın önünden geçerken TRAPPIST-1 yıldızının parlaklığında ortaya çıkan değişimleri ölçerek yaptı.

TRAPPIST-1 Sistemi, Güneş Sistemine Ne Kadar Benziyor?

TRAPPIST-1 yıldızı, kütlesi Güneş’inkinin %8’i kadar olan ultrasoğuk sınıf bir yıldız. Ultrasoğuk yıldızların sıcaklığı, kütlesi ve parlaklığı çok düşüktür. Bu tür yıldızların yaşama elverişli bölgesi yıldıza çok yakındır. TRAPPIST-1 b, c, d, e, f ve g gezegenlerinin yörüngelerini tamamlama süreleri yani bir yılları 1,5 ile 12,3 gün arasında değişiyor. TRAPPIST-1 h’nin yörünge periyodunun ise 20 günden fazla olduğu öngörülüyor. Gezegenlerin kütleleri ise Dünya’nınkiyle benzer.

TRAPPIST-1 gezegenlerinden bazılarının yıldız etrafındaki yörüngesini tamamlama süresi ile kendi etrafındaki dönüşünü tamamlama süresi yaklaşık olarak aynı olabilir. Bu durumda Dünya’dan bakıldığında Ay’ın hep aynı yüzünün görülmesi gibi, bu gezegenlerin de hep aynı yüzü TRAPPIST-1 yıldızına dönük olacaktır. Spitzer Uzay Teleskobu’ndan elde edilen verilere göre yapılan yoğunluk hesaplamaları dikkate alındığında, TRAPPIST-1 gezegenlerinin kayaç yapısında olabileceği düşünülüyor. Bu özellikleriyle yeni keşfedilen ötegezegenler Dünya’yla benzerlik gösteriyor.

Bu yedi gezegenin tamamı uygun atmosfer koşullarında sıvı halde suya sahip olabilir. Ancak gezegenlerden üçü tam olarak yaşama elverişli bölgede bulunuyor. Dünya’ya 39 ışık yılı uzaklıktaki TRAPPIST-1 sisteminin, astronomik ölçekte düşünüldüğünde, görece yakın olduğu söylenebilir. Bundan sonra cevap bekleyen soru ise bu gezegenlerde su bulunup bulunmadığı. 2018 yılında göreve başlaması planlanan James Webb Uzay Teleskobu’nun bu gezegenlerin atmosfer özelliklerinin (örneğin atmosfer sıcaklığı ve basıncı) ve atmosferlerinde bulunan moleküllerin (su, karbondioksit, metan, ozon) belirlenmesini sağlayabileceği düşünülüyor.

Kaynak: Nature / Görseller Telif Hakkı: NASA/JPL-Caltech (13 Mart 2017)