Uzay nedir?
Bütün varlıkları her yandan kavrayan sonsuz boşluğa denir.
Çok eski çağlardan beri insanların ilgisini çekmiş, bir sonu olup olmadığı, nerelere kadar uzandığı uzun yıllar bilginleri uğraştırmıştır. Halen de insanın en büyük meşgalelerinden birini teşkil etmekte ve Ay'a tasarlanan gezilerle herkesin ilgisini çekmektedir. Uzay hakkında elde edilen bilgiler, önce uçakların, ikinci Dünya Savaşı'ndan sonra da füzelerin gösterdiği büyük gelişme sayesinde çok genişlemiştir.
Bu gelişme, insanın doğrudan doğruya uzaya gitmesine, incelemelerine burada devam etmesine ortam hazırlamıştır. Öte yandan daha da önceden çok geliştirilmiş ve son derece güçlü teleskoplar sayesinde uzaydaki diğer yıldızları incelemek de insan için mümkün olmuştur. Uzay hakkında gerekli bilgileri temin eden bilim dalı da, nazari fizik olmuştur. Ünlü bilgin Albert Einstein, bu konuda birçok meseleleri çözen «Relativite» nazariyesi ile, insanlığa yeni ufuklar açmıştır.
İlk defa olarak 1957 yılında Ruslar uzaya bir suni peyk göndererek, insanoğluna feza çağının kapısını açmışlardır. «Sputnik U adlı bu aracı, 1958'de Amerikalıların «ExpIorer» adlı suni peyki takip etmiştir. Uzaya araçların gönderilmesi işi başarıldıktan sonra, araştırmalar ikinci hedefe yöneltilmiş, bu sefer yine Ruslar, 1961 yılında ilk defa içinde insan olan bir uzay aracını fırlatmışlardır. Bunu yine Amerikalıların ve sonradan Rusların diğer insanlı uzay denemeleri takip etmiştir.
Çok kısa bir zamanda büyük ilerlemeler kaydedilen bu alanda, insanoğlu bugün Ay'a ayak basmıştır. Özellikle Amerikalılar planlı bir çalışma ile uzay gezilerini Ay'a ilk adımı atma hedefine yöneltmişler ve uyguladıkları Apollo Projesi ile içinde İnsan bulunan bir uzay aracını Ay'a başarı ile indirmişlerdir. Bu olay hiç şüphesiz insanlık tarihinde önemli bir dönüm noktasıdır. Bu hedefe ulaşılıncaya kadar yapılan sayısız uzay denemeleri sırasında, uzay hakkında bilgi toplamak, bu bilgilere göre yeni geziler hazırlamak ve teknik araçları takviye veya geliştirme amacı güdülmüştür.
İlk hedefler,, Ay ve Merih'tir. Özellikle Ay, daha uzaklara kadar uzanacak uzay gezilerinde belki de insanoğluna bir uzay istasyonu görevi yapabilecektir. Bugün varılan teknik sonuçlar, uzay gezilerinde teknik meselelerin halledildiği intibaını vermektedir. Gerek uzay araçlarını uzaya götüren güçlü füzelerin geliştirilmiş olması, gerekse içinde insan bulunan uzay araçlarının uzaydaki manevra, Ay'a iniş ve kalkış kabiliyetlerini ispatlamaları, ayrıca kozmonotlarla yeryüzündeki uzay istasyonları arasındaki radyo bağlantısının son derece gelişmiş olması da, bu intibaı desteklemektedir.
Buna paralel olarak insanların uzay şartlarına karşı gösterdikleri tepkiler de, yeni bir tıp dalının doğmasına sebep olmuştur. Uzay tıbbının üzerinde özellikle durduğu konu, uçuş sırasında ağırlığın birden çoğalması, sonra da yok olmasıdır. Dev füzelerin ucundaki uzay araçları içinde uzaya gönderilen kozmonotların ağırlığı, 1,5-7 g. arasında değişmektedir. 1 g., dünyanın yer çekimi ivmesidir. İnsan ağırlığı 7 g.'yi bulduğu zaman, damarlarındaki kanın ağırlığı, erimiş demirin ağırlığına eşit olur.
Tabii bu insan bünyesinin dayanacağı bir durum değildir. Uzay tıbbı bu meseleyi çözmek İçin uzan çalışmalar yapmış, sonuç olarak kozmonotların vücut yapılarına uygun bir koltukta, sırt üstü yatar durumda olmalarının, ağırlık artışının etkisini önemli surette azalttığını bulmuşlardır. Bugün insanlı uzay gezilerinde hep bu usul denenmiş, daha da önce uzay şartları altında yeryüzünde yapılan denemelerde de uzaya gönderilecek kozmonotlar, bu şartlara tabi tutulmuşlardır. Buna uygun olarak son derece geliştirilmiş özel uzay kıyafetleri hazırlanmıştır.
Kozmonotlar için ağırlık artışı kadar, ağırlıktaki ani değişmelerin de tehlikeli olacağı anlaşılmıştır. Ağırlık kadar, ağırlıksız olmak da halli gereken bir meseleydi. Fakat bünyelerin buna tahammül derecelerinin başka başka olduğu görülmüş, kozmonotların seçiminde de sağlık ve bünye durumlarına özellikle itina edilmiştir. Uzay gezilerinde kozmonotların yiyecek ve içecek meseleleri de en ince ayrıntılarına kadar çözülmüş, gereken besini almaları için hesaplar yapılarak, daha fazlası boş yere yanlarına verilmemiştir.
Uzay gezilerinde ele alınan bir diğer konu da, meteorlardır. Bir kum zerresi kadar küçük bir göktaşının dahi uzay aracına çarpması, bir felakete sebep olabileceği halde, buna karşı nasıl korunulacağı henüz bilinmemektedir. Öte yandan uzaydaki radyoaktivite de kesin olarak bilinmemekte, bu sebeple suni uydular sayesinde devamlı radyoaktivite ölçüleri alınmaktadır. Uzaydaki yıldızlardan her biri güneş gibi gaz halindedir. Hiç birinde ne su, ne de taş, toprak, ağaç, hayvan ve insan gibi katı cisimler yoktur.
Aralarındaki mesafe o kadar çoktur ki ışık yılı denen ölçü birimiyle ölçülür. Bir ışık yılı, saniyede 300.000 kilometre giden ışığın, bir yılda gittiği yoldur. Işık bir yıldızdan, komşu bir yıldıza yüzlerce ışık yılında varabilir. Her bir yıldız galaksi denen bir helezon (küme) içinde saniyede ortalama yüz kilometre hızla uçar. Dünyamızın bulunduğu güneş sistemi Samanyolu Galaksisinde bulunur.
Uzay hakkındaki çalışmalar, henüz uzayın çok küçük bir kısmını kaplayan dünya atmosferini ve dünya ile güneş sistemini meydana getiren diğer gezegenler arasındaki irtibatı ihtiva etmektedir. Halbuki uzayda Samanyolu gibi yüz milyonlarca galaksi vardır. 1986 yılında sonuçlandırılan çalışmalara göre her biri en az 30 kadar galaksiden meydana gelen 4000 kadar galaksi kümesi belirlenmiştir. Galaksiler uzayda kümeler halinde bulunmakta ve bu kümeler birbirine bağlanarak uzayda bir zincir yapısı meydana getirmektedir.
Galaksi kümelerinden meydana gelen bu zincir, kürevi yapılı büyük uzay boşluklarının yüzeylerinde yer almaktadır. Mesela Bootes, Coma, Pisces-Cetus bölgelerinde keşfedilen uzay boşluklarının çapları 260 milyon ışık yılı olabilmektedir. Bu yapısıyla uzay, daha çok sabun köpüğüne benzemekte ve zincir meydana getiren galaksi kümeleri dev köpüklerin üzerinde yüzmektedir.
Bugüne kadar keşfedilmiş en büyük galaksi kümesi galaksimizden 150 milyon ışık yılı uzaklıkta olup çapı yaklaşık 250 milyon ışık yılıdır. Kütlesi 30 milyon kere milyar güneş kütlesidir. Akılalmaz büyüklükteki bu kümeye uzayın en büyük çekim merkezi de denmektedir. Samanyolunun da içinde bulunduğu galaksi kümesi en yakın kümeler olan Virgo ve Pavo kümeleri bu çekim merkezine doğru 600 km/s hızla sürüklenmektedir.
Uzay hakkında yapılan çalışmalar dünya atmosferi ve diğer gezegenlerin incelenmesi yanında, dünya yörüngesinde, çeşitli gayelerle yerleştirilen sun’i peykleri de ilgilendirir (Bkz. Uydu). Dünya yörüngesine oturtulmadan aya, diğer gezegenlere veya uzayın derinliklerine gönderilen araçlara uzay sondası veya uzay aracı (feza gemisi) denir. Önceleri insansız olarak gönderilen bu araçlar, sonradan maymun, köpek gibi hayvanlar üzerinde uzaydaki hayat şartları hakkında yapılan denemeler neticesinde insanlı olarak da gönderilmeye başlandı.
Şimdiye kadar dünya yörüngesine oturtulan sun’i peykler de dahil olmak üzere uzaya gönderilen uzay araçları binleri aşmış durumdadır. Buna rağmen yapılan çalışmalar henüz güneş sistemiyle sınırlı kalmaktadır. Aya gönderilen araçlar pekçok ilmi incelemeler yaptı, toprak nümuneleri getirdi ve ayın yüzeyine deney cihazları yerleştirdi, Merkür, Venüs, Mars, Jupiter, Satürn gibi güneş sisteminin diğer gezegenlerine gönderilen çeşitli sondalar bazılarına yumuşak iniş yapmayı, yakınlarından geçerek binlerce fotoğraf çekip, bilgi toplayarak dünyaya göndermeyi başardı.
Yine bu çalışmalar neticesinde dünyanın fotoğraflarının çekilmesi, dünya yörüngesine oturtulan uzay laboratuvar ve istasyonları sayesinde yerçekimi etkisi olmadan pekçok ilmi inceleme mümkün hale geldi. Bu laboratuvarların öncülerinden biri de Amerikalıların Skylab uzay laboratuvarıydı. İçinde bir çok deneme ve ilmi araştırma yapılan Skylab daha sonra terk edilmiş ve atmosfere girerek yanarak parçalanmıştı. Rusların ise daha çok istasyon olarak adlandırdıkları laboratuarlardan ilki olan Salyut terk edilmiş olup Skylab’ın akibetini beklemektedir.
Astronotik
Uzaya fırlatılan gemilerin (uzay araçlarının) yapısını, çeşitli gayeler için donatılmasını, fırlatılmasını, uzayda takip edeceği yolu, uçuşun insan ve diğer canlılar üzerindeki tesirini inceleyen bir ilimdir. Uzay araçlarının şekilleri kullanıldıkları gayeye ve zamana göre değişiklikler göstermek üzere küre, koni, silindirik, mermi şeklinde veya örümcek gibi karmaşık olabilir.
Fırlatma üslerinden dev kademeli füzelerin uç kısmında fırlatılan bu araçlar içlerinde çeşitli cihazlar ve uzay adamları için lüzümlu techizatları ihtiva ederler. Dış kısmı ısı geçirmez bir izolasyon malzemesiyle kaplıdır. Dünyaya dönüşte atmosferle olan sürtünme dış cidarları akkor haline getirir. Bu yüksek sıcaklığın araç içindeki insanlara tesir etmemesi için izolasyon lüzumludur.
Araçtan dışarıyla irtibat özel pencere ve periskoplarla sağlanır. Atmosfere geri dönüşte frenlemeyi sağlayan füzeler ve paraşütler, kumanda cihazları, astronotların oturduğu özel koltuklar, astronotun pozisyonunu dünyaya gönderen kameralar, haberleşmeyi sağlayan radyo sistemleri vb. uzay gemilerinin diğer ana parçalarını teşkil eder. Astronotun önündeki bir harita ona yerin neresinde olduğunu gösterir. Yön verme füzelerine kumanda, hem astronot tarafından hem de yerdeki istasyon tarafından yapılabilir.
Uzay gemisini fırlatmak için yapılacak esas iş yerçekimi kuvvetini yenmektir. Bu da roket motorlarıyla çalışan dev füzelerle sağlanır. Uzay gemisi bu motorların uç kısmına yerleştirilir. İlk ateşleme anında hız saatte 100 kilometre civarında olduğu halde, dünya etrafındaki bir yörüngeye oturtulabilmek için hızın saatte 25.000 kilometreyi aşması lazımdır. Yine dünya dışında yıldızlararası boşlukta, bir hedefe doğru yollanacak gemilerin, yerçekiminden kurtulabilmeleri için hızlarının 40.000 kilometreye ulaşması lazımdır.
Araç yükseldikçe yerçekiminin tesiri azalır. Yaklaşık 100.000 km civarında yeryüzündeki çekimin yirmide birine düşer. Aracın yükseldikçe hızının artmasını sağlamak için roket motorlarının teşkil ettiği füze birkaç kademe halinde yapılır (daha çok üç kademe). Önce birinci kademe ateşlenir. Yakıt bitince bu kademe atılarak araç hafifleştirilir. Sonra sırayla diğer kademeler devreye girer.
Aracın az yakıt harcaması ve ucuz olması için istenen hıza çok çabuk ulaşması gerekir. Fakat bu hız artışı (ivme) aracın içindeki araçlara ve insanlı araçlarda astronotlara zarar vermemesi için sınırlanır. Mesela insanın dayanabileceği ivme, yerçekimi ivmesinin 5 veya 6 katıdır. Yerçekiminin yedi katı olan bir ivmede kanın özgül ağırlığı yaklaşık demirin özgül ağırlığı kadar olur. Bu da insan organizması için dayanılmaz bir şeydir. Bunun zararından korunmak için astronot koltuğa sırtüstü yerleştirilir ve özel elbiseler giydirilir. Ani ivmeler de insan fizyolojisini etkileyen önemli bir faktördür.
İnsan fizyolojisi bakımından karşılaşılan diğer bir problem beslenme ve solunumdur. Ağırlığın artmaması için götürülecek gıdalar ve ihtiyaç maddeleri hesaplanıp, özel olarak korunurlar. Solunum için lüzumlu oksijen şimdilik tüplerle sağlanmaktadır. Vücuttan atılan karbondioksitin güneş enerjisinden faydalanarak tekrar oksijen olarak kullanılır hale getirilmesi henüz mümkün değildir. Bunların yanında araca çarpabilecek meteorlar, radyasyon da birer problem teşkil ederler. Neticede insan fizyolojisine tesir eden çeşitli uzay şartlarını incelemek üzere geliştirilen uzay tıbbını pekçok problem beklemektedir.
Uzay araçlarının yerden fırlatılması, yer yörüngesinde dolaşması, yerçekiminden kurtulması, gezegenlere doğru gitmesi ve dünyaya geri dönmesi için takip edeceği yollar önceden bilgisayarlarla hesaplanır. Araç uzayda giderken, diğer gezegenler de hareketli olup, durumları değiştiğinden ve araç bunların değişik çekim kuvvetlerine maruz kaldığından, yol alırken sabit bir referans noktası bulamaz. Bunun için hiçbir dış referans noktasına ihtiyaç göstermeyen sadece atalet tesiriyle çalışan jiroskopik yön bulucularından faydalanılır.
Jiroskoptan gelen sinyaller bilgisayarda değerlendirilerek küçük roket motorlarına kumanda edilmek suretiyle yönde lüzumlu düzeltmeler yapılır. İnsansız araçlarda yön bulmak diğer haberleşme işlemleri gibi radyo sinyalleriyle olmaktadır. Araç dünyaya dönerken atmosfere yeryüzü ufuk düzlemine göre 5-7° açıyla girmesi lazımdır. Bu açının altına inilirse araç atmosferden çıkıp tekrar uzaya kaçabilir. Bu açıdan büyük açıyla girilirse sürtünme ısısı ve yerçekimi araca ve astronota zarar verebilir.
Amerikalılar uzay gemilerini denize, Ruslar ise Sibirya’ya indirirler. Denizden helikopter ve gemilerle kurtarırlar. Bazı araçlar ise havada uçakla yakalanarak indirilir. İki uzay aracının uzayda bir araya gelerek kenetlenebilmesi uzay çağında elde edilmiş en önemli başarılardan biridir. Uzayda kurulabilecek uzay laboratuarları için kenetlenme şarttır. Şimdiye kadar pekçok kenetlenme yapıldı.
Hatta Amerikan uzay araçları ile Rus araçları arasında gerçekleştirilen kenetlenmeler sayesinde Amerikan astronotlarıyla, Rus kozmonotları arasında uzay ziyaretleri yapıldı. 21. yüzyılda içinde binlerce insanın barınacağı uzay şehirleri, Ay’da ve Merih’te uzay kolonileri kurulacak, güneş sisteminin dışına çıkılarak yıldızlararası uzayın araştırılması hayal olmaktan çıkabilecek. Uzay hakkında bugünkü bilgilerimizi hiç derecesine indiren bilgiler elde edilecektir.
Sözlükte "uzay" ne demek?
1. Bütün varlıkların içinde bulunduğu sonsuz boşluk, feza, mekan.
2. Bütün gökcisimlerinin içinde bulunduğu sınırsız boşluk.
