Uzay Madenciliği

Uzay Madenciliği

Asteroit madenciliği ya da uzay madenciliğiasteroitlerdenve Dünya’ya yakın küçük gezegenlerden hammadde çıkarılması işleminin adıdır. Asteroit madenciliği, asteroitlerden mineral ve gaz, uzayda inşa edilecek yapılarda kullanmak üzere demir, nikel ve titanyum, astronotların bu yapılarda çalışmalarını devam ettirebilmeleri için gerekli su ve oksijen, roket yakıtında kullanmak için hidrojen ve oksijen temin etmek gibi görevler üstlenir. Uzay araştırmalarında bu aktivitelere “yerinde kaynak temini” denir.

AMAÇ

Spekülasyonlara göre; modern endüstrinin ana elementleri olan antimoni, bakır, kalay, çinko, gümüş, kurşun ve altın gibi rezervler gelişmekte olan ülkelerin artan tüketimine paralel olarak 50-60 yıl içerisinde dünya üzerinde tükenmiş olacak. Buna karşılık olarak platinyum ve kobalt gibi değerli elementlerin asteroitlerden çıkartılıp dünyaya gönderilebileceği önerildi.

Aslında altınkobaltdemirmanganezmolibdennikelosmiyumpaladyumplatinrenyumrodyumruthenyum ve tungsten gibi ekonomik ve teknolojik gelişimde önemli yer tutan ve yer kabuğundan çıkarılan elementler, dünyaya çarpan asteroit yağmurları ile gelmiş ve yer kabuğunun soğumasıyla oluşmuşlardır. Çünkü dört milyar yıl önce yer kabuğu erimeye başladığında çekim kuvveti ile ağır siderofilik elementleri arzın merkezine doğru çekti. Böylece yer kabuğundaki değerli elementler çok azaldı veya tükendi. Astreoitlerin çarpmasıyla yer kabuğu tekrar metaller ile doldu.

2006 yılında, Keck Gözlemevi Trojan asteroitlerden 617 Patroclus ve muhtemelen Jüpiter‘in diğer Trojan asteroitlerinin sönük kuyruklu yıldızlar olduğunu ve çok fazla buz kütleleri içerdiklerini anons etti. Benzer şekilde Jüpiter ailesinden olan kuyruklu yıldızlar ile dünyaya yakın diğer asteroitlerin de su içerebildikleri öne sürüldü.

Buz, insanlığın güneş sisteminde yayılması için gerekli fiziksel ve finansal sürdürülebilirlik gibi iki koşuldan birini sağlayabilecek.

Astrobiyolojik perspektiften bakıldığında, asteroit madenciliği dünya dışı akıllı yaşam araştırması için de bilimsel veri sağlayabilir. Bazı astrofizikçiler dünya dışı akıllı ve üstün medeniyetlerin güneş sistemimize gelmeleri halinde çoktan asteroitlerde maden aramaya başlamış olacaklarını söylüyorlar. Eğer öyleyse onların maden arama aktiviteleri dünyadan fark edilebilir.

EKONOMİK ANALİZLER

Halihazırda, çıkarılacak madenin kalitesi, masraflar ve maden çıkarmak için gerekli ekipman net olarak bilinmiyor ve sadece speküle edilebilir durumda. Ekonomik analizlere göre asteroitten çıkarılacak madenlerin dünyaya getirilmesi için harcanan masraf pazar fiyatını karşılamıyor ve halihazırdaki uzay kargo masraflarının çok fazla olması yüzünden yatırımcıların pek ilgisini çekmiyor. Fakat madenler için potansiyel market belirlenebilir ve kar elde edilebilir. Örneğin uzay turizminde kullanılacak yörüngedeki roketler için birkaç ton suyun taşınması çok büyük kar sağlayabilir.

1997 yılında, çapı 1.6 km olan küçük metalik bir asteroitte 20 trilyon dolardan fazla değerde endüstriyel metal olduğu söylentileri çıktı. Daha küçük bir M-tipi asteroit iki milyar ton demir-nikel madeni içerebilir. 16 Psyche isimli asteroitin 1.7×1019 kg demir-nikel alaşımı içerdiğine inanılıyor ve bu miktar dünyanın üretim ihtiyacını birkaç milyon yıl giderebilir.

Planetary Resources firması 30 metre uzunluğundaki bir asteroitten elde edilecek platinin 25-50 milyar dolar değerinde olduğunu iddia etse de, ekonomistler dünya dışından getirilecek değerli metallerin fiyatları çok düşürebileceğini söylüyorlar.

İLK ASTEROİT SEFERİ 2025’TE

NASA uzaya iyon motoru kullanan özel bir robot gemi göndererek Mars ötesinden asteroit seçmek ve Dünya’ya getirmek istiyor. Astronotlar da Ay yörüngesine bırakılacak olan bu asteroitte deneme kazısı yaparak içinde ne kadar maden olduğuna bakacak.

Son zamanlarda uzay araştırmalarına yeterince bütçe ayırmadığı için eleştirilen NASA, ABD ekonomisinin geleceğini garantiye almak üzere asteroit madenciliğine başlamak istiyor. Ancak, uzayda saatte 20 bin km hızla yol alan şekilsiz asteroitleri bulmak ve yakalayıp arka bahçemize getirmek kolay değil.

Atılgan milyarder Bigelow’un geliştirdiği şişme uzay modülleri asteroit madenciliği için körüklü uzay gemileri inşa etmekte kullanılacak. Aynı zamanda ucuza Ay üssü kurmamızı sağlayacak.

DOĞAL KAYNAKLAR HIZLA TÜKENİYOR 

BBC’nin doğal kaynakların azalma hızını gösteren Haziran 2012 infografiğine göre; bugün akıllı telefon, tablet, PC ve silah üretiminde kullanılan değerli metaller ile nadir elementler 45 yıl içinde tükenecek.

Ekonomi madensiz dönemeyeceği için gelecekte Mars’tan veya asteroitlerden metal çıkarmamız gerekiyor. Dünyamızın uydusu Ay’da ne yazık ki fazla metal bulunmuyor ve bunun Ay’ın oluşumuyla ilgili ilginç bir hikayesi var:

4 milyar yıl önce Dünya’ya Mars büyüklüğünde bir gezegen çarptı ve her iki gezegen de çarpışmanın şiddetiyle eriyerek ateşten damlalara dönüştü. Dünya’ya çarpan gezegendeki ve Dünya’nın iç kesimlerindeki metaller bu felakette açığa çıkan enerjiyle eridi ve kayalardan daha ağır olduğu için toplu halde dibe çöktü.

UZAYDAN TAŞ TOPLAMAK

2009’da sinemalarda 3 boyutlu film furyasını başlatan Avatar’ın yönetmeni James Cameron ve Google’ın yöneticileri Larry Page ile Eric Schmidt, asteroit kuşağından maden çıkarmayı hedefleyen Planetary Resources şirketine bu yüzden yatırım yaptılar. Asteroitlerde yerçekimi yok ve bunları pahalı kimyasal roketler yerine iyon motorları kullanarak Ay yörüngesine taşımak çok daha kolay!

Uzayda yerçekimi olmadığı için fazla yakıt yakmayacağız ve asteroitleri taşıyacak robot gemilerin motorunu kısa aralıklarla ateşlememiz yeterli olacak.

Asteroit kuşağından Dünya’ya geri dönen robot gemiler “eylemsizlik ilkesi nedeniyle”, motordan aldığı itiş gücünü yolculuk boyunca koruyacak ve sadece Ay’a yaklaşırken hız kesecek. Bu mantığı yokuş aşağı gaza basmayan ve vitesi boşa alarak rölantide giden minibüslere benzetebiliriz. Uzayda yokuş yok, ama bir cismi bir kez ittiğiniz zaman o cisim biri durdurana kadar yoluna devam ediyor.

ROBOT UZAY GEMİLERİ

NASA’nın robot gemisi, gözüne kestirdiği asteroiti katlandıktan sonra kolayca açılabilen özel bir motorize körükle yakalayacak. Bu körük, küçük bir otomobil büyüklüğündeki asteroiti içine alacak. Daha sonra körüğün ağzı kapanacak ve robot gemi, asteroiti aylar sürecek bir yolculuğun ardından Ay yörüngesine bırakacak.

Bu hassas bir nokta: Asteroitleri Dünya yörüngesine park etmek istemeyiz, çünkü göktaşı çarpışması riski Dünyamız için tehdit oluşturur. Gerçi NASA’nın yakalamak istediği asteroitler, 65 milyon yıl önce dinozorların yok olmasına yol açan canavar kadar büyük değil. Bu küçük kayalar kontrolden çıksa bile, gezegenimizin atmosferine girince sürtünme nedeniyle buharlaşarak yok olacaktır; ama NASA’nın temkinli davranması gayet normal.

Asteroitleri Ay yörüngesine park etmemizin bir sebebi daha var, o da yörünge kirliliği: Son 50 yılda uzaya fırlatılan roketlerin ve uyduların kalıntıları Dünya yörüngesini E-5 karayoluna dönüştürdü. Günümüzde Uluslararası Uzay İstasyonu bile saatte binlerce kilometre hızla hareket eden roket parçalarının tehdidi altında. Bu durumda Dünya yörüngesine bir robot gemi yerleştirmek ve yörüngeyi asteroit çöplüğü olarak kullanmak pek akıl kârı değil.

4,5 milyar yıl önce Dünya’ya Mars büyüklüğünde bir gezegen çarptı ve Ay böyle oluştu. Aynı zamanda Dünya’nın merkezinde dev bir demir-nikel çekirdek oluştu. Ancak Dünya’da maden bol olsa da bizim Dünya kabuğunun derinliklerinden maden çıkarmamız çok pahalı. en iyisi uzaydan maden getirmek.

ASTEROİTLERİ RASTGELE SEÇMEYECEĞİZ

Asteroit madenciliğinde en iyi numuneleri almamız için bize Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü gibi çalışan robot gemiler lazım. Astronotlar, robotların Ay yörüngesine getirdiği asteroitlerden taş parçaları toplayacak ve bu numuneler Dünya’da analiz edilecek.

Böylece asteroit kuşağının maden haritası çıkarılacak; hangi asteroitte ortalama ne kadar demir, nikel, paladyum, platin, iridyum vb. olduğuna bakılacak.

NASA Başkanı Charles Bolden, “Bu uzay seferi yeni bilimsel keşiflerin yapılmasını, yeni teknolojilerin geliştirilmesini ve yaşadığımız gezegenin korunmasını sağlayan eşi benzeri görülmemiş bir teknolojik başarı olacak” diyor. “Asteroit inisiyatifi NASA’nın bilim, teknoloji ve insanlı uçuşlar alanında kaydettiği en büyük ilerlemeleri tek potada eriterek, Başkan Obama’nın 2025’te bir asteroite insanlı uçuş düzenleme amacını gerçekleştirmemizi sağlayacak.”

NEDEN ASTEROİT MADENCİLİĞİ?

Doğal kaynakların tükenmesi ve işin ticari tarafı bir yana, asteroitler Güneş Sistemi’ndeki en eski gök cisimleri olarak gezegenlerin nasıl oluştuğu hakkında bize bilgi veriyor. Uzaydaki kaya parçaları gezegenlerin gençlik zamanlarından kalan izleri taşıyor.

Dünyamız yanardağ patlamaları, kıtaların kayması, yağmur ve hava şartları nedeniyle çocukluk yıllarında açılan yara izlerini kaybetmiş durumda.

Antik kraterlerin lav akıntıları sebebiyle yeni kaya katmanlarının altında kaldığı Dünyamızda, 3,9 milyar yıldan daha eski bir krater bulamıyoruz. Asteroitler ise Güneş Sistemi oluşurken gezegen olmayı başaramayan güdük kalıntılar olarak, Dünya’nın geçmişiyle ilgili önemli jeolojik ipuçları sağlıyor.

MARS’A HAZIRLIK

Asteroitlere yolculuk etmenin üçüncü sebebi, NASA’nın 2030 yılında Mars’a insan göndermek için hazırlık yapmasıdır. Asteroitlere yapılacak yolculuk, Mars uçuşları için gereken iyon motorlarının planlanmasını kolaylaştıracak. Bakın bu motorların ne gibi yararları var:

Klasik roketlerin sınırlamaları nedeniyle bugün Mars’a yolladığımız uydular önce Güneş’in etrafında tur atmak zorunda kalıyor. Güneş’in kütle çekim etkisiyle uzaya bir sapan taşı gibi fırlayan araştırma uyduları, bu şekilde roket motorlarının sağlayabileceği itiş gücünden daha fazla hızlanmalarına rağmen, Mars’a birkaç yıldan önce ulaşamıyor. Jüpiter gibi daha uzak gezegenlere gitmek için Venüs ve Dünya’nın çevresinde birkaç tur atmak gerekebiliyor.

Asteroit madenciliğinin bu kadar uzun bir süreye tahammülü olmadığından, robot gemilerin komşu gezegenlere uğramadan, doğrudan asteroitlere uçması gerekiyor. Aynı mantık Mars’a insanlı uçuşlar için de geçerli, yani asteroit yolculuklarından tecrübe edinmeye ihtiyacımız var.

Yazar: Mustafa DUMLU

Yararlanılan kaynaklar:

https://tr.wikipedia.org/wiki/Asteroit_madencili%C4%9Fi

Bir Cevap Yazın