Güneş’in Sınırına “e-yelken fora!”

Elektrostatik yelken, uzay araçlarını yıldızlararası boşluğa 10 yılda ulaştıracak

NASA’nın uzay araçlarını Güneş’in etkisinin sonlandığı “heliopause” denen sınıra rekor sürede ulaştıracak yaratıcı bir teknolojinin denemelerine başladığı açıklandı. Teknoloji, itki olarak Güneş’in saniyede 400-750 km arasında hızlarla uzaya sürekli fırlattığı ve “Güneş rüzgârı” diye adlandırılan elektrik yüklü parçacıklardan (proton ve elektron) yararlanacak.

Heliopause Elektrostatik Hızlı Ulaşım Sistemi (Heliopause Electrostatic Rapid Transport System – HERTS) adlı proje, Finlandiya Meteoroloji Enstitüsü’nden Dr. Pekka Janhunen adlı mühendisin düşünce ürünü olan e-yelken itkisine dayanıyor.

E-yelken, uzay aracına bağlı her biri 20 km uzunluğunda 1 mm kalınlığında alüminyum tellerden oluşuyor. Sayıları 10 ile 20 arasında olacak teller, aracın kendi çevresinde saatte bir tur dönmesinin oluşturacağı merkezkaç kuvvetleri sayesinde yelpaze biçiminde açılacak. Pozitif elektrik yükü taşıyacak tellerin Güneş rüzgârında yine pozitif yük taşıyan protonları itmesiyle meydana gelecek momentum değiş tokuşu, aracı sürekli ivmelendirecek. Araçta bulunacak bir elektron tabancası da (elektron yayan aygıt) teller üzerine düşecek negatif elektrik yüklü elektronları iterek tellerin pozitif yüklerini korumasını sağlayacak.

Proje yöneticisi NASA mühendisi Bruce Wiegmann’a göre, her tele verilen voltajla oynanarak e-yelkenin farklı bölgelerine farklı kuvvet binmesi sağlanarak araç, tıpkı bir yelkenli tekne gibi yönlendirilebilecek. Ayrıca, tellerin uzunluğu, sayısı ve voltaj seviyesi değiştirilerek, e-yelkenli araçlar, gezegenlerarası uzaya, Güneş rüzgârının (dolayısıyla protonların) menzilinin sonu olan “heliopause” denen eşiğe ya da onun ötesindeki yıldızlararası uzaya bilimsel araştırma sondaları taşıyabilecek.

Küçük bir modeliyle laboratuvar testlerine başlanan HERTS e-yelken, NASA’nın uzak mesafelere araç göndermek için geliştirdiği öteki teknolojilerin kısıtlarından etkilenmiyor. Bu teknolojilerden biri olan “Güneş yelkeni” (solar sail) Güneş ışığını oluşturan fotonların, çok ince bir materyal olan kevlardan yapılı yelken üzerine uyguladığı basınçla ivmeleniyor. Ancak Güneş’ten 5 “Astronomi Birimi” (1 Astronomi Birimi = Astronomical Unit – AU = Dünya-Güneş mesafesi) )uzaklıkta fotonların enerjileri hayli azaldığından Güneş yelkeninin ivmelenmesi duruyor. Bir başka teknoloji olan iyon motoru taşıyan araçlar da, plütonyumla çalışan küçük bir reaktörün fırlattığı iyonlarla ivmeleniyor. Ama bu ivmelenme de, reaktör yakıtının tükenmesiyle sonlanıyor. E-yelkenin bu sınırlara tabi olmayacağının altını çizen Wiegmann, ivmelenmenin 16-20 AU uzaklığa kadar yani Güneş yelkeninin sağlayacağının en az üç katına kadar süreceğini belirtiyor.

Güneş’in etki alanının sonu olan heliopause eşiğini ilk geçen uzay aracı olan Voyager 1, 1977 yılında fırlatıldıktan 35 yıl sonra bu noktayı geçip yıldızlararası boşluğa çıkmıştı. Wiegmann’a göre HERTS e-yelken, bu mesafeye 10 yıldan daha kısa sürede erişecek.

Ancak NASA mühendisine göre projenin uygulamaya geçmesi de bir 10 yıl kadar süre alabilecek.