Kalkış için son on saniye… Dokuz, sekiz, yedi, altı, motorlar ateşlendi; beş, dört, üç, iki, bir, sıfır ve kalkış! Motorların sağır edici gürültüsü, yeri sarsan bir gümbürtü, kalkış rampasını geride bırakan roketin muazzam görüntüsü ve o roketin ucunda, ta en tepesinde küçük bir kapsül içinde uzaya giden astronotlar… Çok heyecan verici bir sahne, değil mi? Ama bu yolculuğun en kritik ve tehlikeli anlarından biri daha var ki en az fırlatma kadar soluk kesici: Eve dönüş! Yani uzay aracının Dünya’ya geri dönmesi.
Acaba bir uzay aracı ve içindeki astronotlar yerküreye nasıl geri geliyorlar? Atmosfere inanılmaz hızlarla girerken en ufak toz zerreleri bile yanıp tutuşurken o metal kapsülün içindeki astronotlar bu aşırı ısıya hem de insanı kendinden geçirecek ivmelenmeye (g kuvveti) nasıl dayanabiliyorlar? Saatte binlerce kilometrelik hızlarla ilerleyen uzay araçları bu hızdan dolayı taşıdıkları enerjiyi nasıl azaltıp yere yumuşak iniş yapabiliyorlar? Gelin, aşamalarına yakından bakalım.
Dünya’ya geri dönecek uzay araçlarının ilk yapması gereken şey, önce gezegenimizin yörüngesinden yavaşça çıkmaktır. Eğer söz konusu uzay aracı, dünya yörüngesinden (örneğin Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan) değil de daha uzaktan, örneğin Ay’dan geliyorsa, öncelikle Dünya yörüngesine oturması, ardından yörüngeden çıkarak Dünya’ya doğru alçalmaya başlaması gerekir. Bunun için uzay aracının motorları, önce aracı yavaşlatmak için, sonra da yerçekimi tarafından çekilmesini sağlamak için ters yönde ateşlenir. Bu ateşleme sayesinde araç, atmosferin üst katmanlarına doğru alçalmaya başlar.
Uzay aracı atmosfere girerken saatte yaklaşık 28 bin kilometre hızla ilerler. Yani yolcu uçaklarının hızının yaklaşık 30 katı bir hızla! Bu sırada sürtünme kuvveti nedeniyle uzay aracının dış yüzeyi aşırı derecede ısınır ve sıcaklık 2000 °C’ye kadar çıkar. Bunun için aracın yüzeyi, yüksek sıcaklıklara dayanabilen özel ısı tuğlaları ile kaplıdır. Bu tuğlalar, aracı atmosferdeki sürtünmeden kaynaklanan aşırı ısıdan korur. Tuğlalar yansa bile aracın yanmasını önlerler.
Görsel kaynağı: NASA
Ancak aracın atmosfere giriş açısı da çok önemlidir. Eğer araç çok dik bir açıyla girerse, aşırı ısı ve basınç nedeniyle zarar görebilir. Eğer düşük bir eğimle girerse, atmosferden sekerek uzaya savrulabilir. Uzay aracı bu sırada o kadar ısınır ki bir ateş topuna dönüştüğünü söyleyebiliriz. Bu kritik atmosfere giriş sırasında, uzay aracının radyo bağlantısını kesintiye uğratan ve astronotların yerle iletişimini engelleyen aşırı sıcak bir plazma oluşur.
Uzay aracı atmosfere girdikten sonra yavaşlama ve sürüklenme denilen bir aşamaya geçer. Bu sırada araç giderek yoğunlaşan hava molekülleriyle çarpışırken hızla yavaşlar. İşte, bu yüksek ivmeli yavaşlama sırasında “g kuvveti” denen ve yerçekimine karşı yönde etki eden bir kuvvet, astronotları kelimenin gerçek anlamıyla kendinden geçirecek kadar güçlüdür. Aslında benzer bir ivmelenmeden kaynaklı g kuvvetini kalkış ve yükselme sırasında da deneyimlerler. Tam da bu yüzden astronotlar bu süreçlere dayanacak şekilde eğitim alırlar.
Görsel kaynağı: Wikipedia
Uzay aracı atmosferin alt katmanlarına indikçe hızı daha da azalmış olur. Belli bir irtifaya ulaşılınca inişi daha da yavaşlatmak için büyük paraşütler açılır. Paraşütler, hava direncini artırarak aracın hızını güvenli bir düzeye düşürür. Aslında paraşüt sistemleri genellikle birkaç aşamalıdır. Önce küçük paraşütler, ardından daha büyük ana paraşütler açılır. Paraşütlerle iyice yavaşlatılan uzay aracı, artık gezegenimize güvenli bir şekilde inmeye hazırdır.
İnişin yapılacağı yer, uzay aracının tasarımına bağlı olarak değişebilir. Ay’a gidilen Apollo görevlerinde olduğu gibi, bazı uzay araçları okyanusa iner. Son aşamada su, aracın yere çarpması sırasındaki darbeyi yumuşatır ve güvenli bir iniş sağlar. Bazı uzay araçları da örneğin, Amerikan uzay mekikleri ya da Rus Soyuz kapsülleri, karaya iner. Bu tür inişlerde, ek yavaşlatıcı sistemler -roket motorları ya da hava yastıkları- kullanılır.
Görsel kaynağı: NASA
İşte, eve dönüş bu kadar zor bir süreçtir ve son derece hassas bir şekilde planlanması gerekir. Astronotları güvenli bir şekilde eve geri getirecek uzay araçlarının tasarımı, hem NASA hem de başka uzay ajansları için en zorlu ve en önemli amaç olmuştur. O nedenle siz de unutmayın: Kalkış kadar iniş de önemlidir!
