Uzay Araçlarının Nefes Kesen Serüveni

1 Kısım Uzay Mekiğini Tanımak
2 Kısım Fırlatmaya Hazırlanış ve İlk Saniyeler
3 Kısım Dünyanın Çekiminden Kurtulmak
4 Kısım Yörüngeye Oturmak
5 Kısım Dış Uzay Yolcuları


1 Kısım: UZAY MEKİĞİNİ TANIMAK


Uzay Mekiğinin Bölümleri
Alıntı:
Katı Yakıt İticiler (Solid Rocket Booster's SRB)
Bunlar yandaki resimde uzay mekiğinin iki yanında bulunan roketlerdir Kalkışta kullanılırlar; çünkü kalkış sırasında ilk hareketin verilmesi için büyük bir itme gerekir ve bu da katı yakıtlı roketlerle yapılabilir Roketler bırakıldıktan sonra baş kısımlarında bulunan paraşüt açılır ve yavaşça okyanusa düşerler Okyanustan alınıp tekrar kullanılırlar
Dış Yakıt Tankı (External Tank ET)
Bu da resimde kırmızı olarak görünen objedir İçerisinde mekiğin belli bir hız ve yüksekliğe ulaşıncaya kadar kullandığı hidrojen bulunur Mekik atmosferden çıkıncaya ve yörüngeye oturma hızına gelinceye kadar kendi içindeki yakıtı kullanmaz Hidrojen tankı roketler gibi tekrar kullanılmaz Düştüğü yerde parçalanır
Yörüngeci (Orbiter)
Uzay mekiğinin kullanılma amacı sadece uydu taşımak değildir Aynı zamanda içerisinde bulunan laboratuarlarda yerçekimsiz ortamda deneyler yapılır Ayrıca mekiklerin sıradan roketlere üstünlüğü uzaktan kumandalı kol ile kargosunda bulunan bir yükü istediği yüksekliğe bırakabilmesidir
Ana Motorlar ana motorun görevleri Uzay mekiklerinin 3 adet ana motoru vardır Bunlar dış yakıt tankından gelen hidrojeni oksijen ile yakmaktadır ve uzay mekiğinin atmosferden çıkmasına yardımcı olmaktadır Bugüne kadar tasarlanan en verimli motorlardır Bir ana motorun ömrü 7 saattir ve her bir görevde yaklaşık 8 dakika kullanılırlar
Mekiğin Bölümleri
Alıntı:
Ön kontrol iticileri
Mekiği yörüngeye oturtmak için geri gitmesi gerektiğinde kullanılırlar
Yıldız takipçisi (Yıldızlara göre yön)
Yıldızların yeri ve aralarındaki açı değişimine göre mekiğin uzaydaki yerini kesin bir şekilde belirler Bir nevi pusuladır
Uzaktan kumandalı kol
Mekiğin kargosunda bulunan uyduyu gereken yörüngeye taşıyan mekanik koldur
Elevonlar (Kanat parçaları)
Mekiğin Dünya'ya dönüşü sırasında yukarı aşağı hareketini sağlayan kanat parçalarıdır
Dümen
Mekiğin Dünya'ya dönüşü sırasında sağ sol hareketini sağlayan parçadır
Gövde flapları
Mekiğin Dünya'ya dönüşü sırasında gerektiğinde yavaşlamasını sağlayan (aerodinamik fren) parçadır
Mekik uzaydaki görevini bitirdikten sonra normal bir uçak gibi yere iner İndiği yerden büyük Boeing jetleriyle alınır ve tekrar fırlatma üssüne getirilir Burada da büyük paletlerle fırlatma rampasına taşınır
2 Kısım: FIRLATMAYA HAZIRLANIŞ VE İLK SANİYELER
Bu kısımı sıkıcı bir yazıyla anlatmak yerine izlemesi eğlenceli bir videoyla göstermek istiyorum



3 Kısım: DÜNYANIN ÇEKİM ALANINDAN KURTULMAK
Discovery Mekiğinin Fırlatılışı

HD izlemenizi şiddetle tavsiye ederim

Uzay mekiklerinde kullanılan motor tipi roketlerdir oksijensiz ortamda çalışabilirler bu sayede uzay mekikleri için ideal bir yakıt olurlar

Sıvı Roket Yakıtları
Alıntı:
Yakıt tankları iki kısımdan oluşan, büyük hacimli ve ağır roketlerdir Roket gövdesinde yanıcı ve yalıcı sıvı tankları bulunurlar Önce kullandıkları yakıtları görelim


a) Yakıcılar

Nitrik asit HNO3
Nitrojen peroksit (azot peroksit) N2O4
Flor F2
Oksijen O2
Hidrojen H2

b) Yanıcılar

Sıvı Hidrojen
Kerosene (parafin oil) CH1953
Hidrozin N2H4
Propan C3H8
Metan CH4
Hipergolik yakıtlar
MMH: monometilhidrozin
UDMH: antisimetrik dimetilhidrozin N2H2(CH3)2
Hidrojenperoksit kullanıldığı zaman platin bir katalizör yardımıyla hidrojen ve oksijene ayrıştırılır Daha sonra yanma odasında yakılır Kullanımı ve depo edilmesi zor bir yakıt olduğundan sınırlı bir kullanım alanı vardır Uyduların küçük yörünge düzeltmelerinde kullanılır

Hidrozin, genelde hidrojen ve azot karışımıdır Uygun bir katalizör yardımıyla sıcak azot ve hidrojen birbirinden ayrılır Daha sonra oksijen ve flor ilave edilerek yanma sağlanır Bu yakıt genellikle Ay’a ve gezegenlere giden insansız uydularda yön değiştirmek ve yörüngeye yerleştirmek için kullanılır Bazı Rus yapımı roketler ilk ateşlemede bu yakıtı kullanırlar

Kerozen, Oksijen ve Hidrojen en çok kullanılan yakıtlardır Bu yakıtı kullanan roketlerin en büyük sorunu H ve O'nin depolanma sorunudur Depoda çok düşük sıcaklıklarda bulunmak zorundadırlar Aksi takdirde hemen gaz haline geçerler Depoda sıvı halde tutulurlar Depoların yüksek basınca dayanıklı ve ısıya karşı iyi yalıtılmış olmaları gerekir

Hipergolik yakıtlar ise, kaliteli olmalarına karşın zehirli ve korozen maddelerdir Kademeli roketlerin ikinci ve üçüncü kısımlarında kullanılır Neden ilk ateşlemede kullanılmazlar? Hipergolik yakıtlarda yanıcı ve yakıcı madde biraraya geldiğinde bir ateşleme tertibatına gerek kalmadan kendiliğinden tutuşurlar Yakıcı olarak genelde azottetraoksiti kullanırlar Delta, Atlas ve Thor roketlerinin ikinci kademe yakıtıdırlar
Bir Sıvı yakıt roketinin şeması


Roketlerde momentumun korunumu: Momentum kütle ile hızın çarpımıdır ve momentum her zaman korunur Yani demek istediğim şu 10kg lık bir el arabası düşünelim her hangi bir kuvvet etkimeden 10V sabit hızıyla hareket etsin bu aracın momentumu 100 olur
Eğer araçtan 5kg lık bir parça çıkartırsak aracın momentumu korunacağı için 1005 20 aracın hızı 20 ye çıkar

Şişirdiğiniz bir balonu havaya bıraktığınızda küçüldükçe daha hızlı gitmesi bundan dolayıdır

Aynı şekilde roketlerde içerisindeki yakıtı yaktıkça kütleleri azalır ve bunla orantılı olarak hızları artar
Aynı şekilde mekiklerde de momentum korunur
Mekik yükseldikçe external tanklarındaki yakıt azalır ve mekiğin kütle merkezi değişir bu değişimden dolayı mekik tam dik bir doğrultuda değil yukarıda izlediğiniz videodaki gibi eğik bir hareket yaparak dünyanın çekim alanından kurtulur Bunu daha iyi anlatmak için bu videoyu paylaşıyorum


4 Kısım: YÖRÜNGEYE OTURMAK

Dünyanın kütlesi çekim alanından kurtulana kadar dünyanın çekimi sürekli bizi aşağıya çeker ancak yeteri kadar uzağa gittiğimizde dünyanın kütlesini kullanarak yörüngeye oturabiliriz Tıpkı dünyanın ve diğer gezegenlerin güneşin çevresinde yörüngeye oturduğu gibi ya da ayın dünyanın etrafında yörüngeye oturması gibi

Uydular kullanımlarına göre belirli mesafelerde yörüngeye otururlar
Alıntı:
H (km) V1(msn) T (sn)
150 7814 8749
200 7789 8834
300 7726 9052
500 7613 9462
1000 7350 1051
2000 6898 1272
5000 5919 2019
10000 4933 3477
357 3075 1436 23s 56d
Yukarıdaki tablo yeryüzünden farklı uzaklıklardaki yörüngelere ait değerlerdir Eğer yörünge elips ise H uzaklığı uydunun enöte noktasındaki uzaklık ve hızı vermektedir Bir uydunun yerin çekim etkisinden kurtulabilmesi için kabaca 10 kmsn hız kazanması gerekir
Kutupsal Uydular
Bu tür uydular, yeryüzünün boylam çizgilerine paralel olarak dolanırlar Yer küresi döndüğü için devamlı olarak yeryüzünün farklı bölgelerini gözlerler Genelde Yer'in iyonosfer tabakası, kutup bölgeleri, okyanuslardaki akıntılar, erozyon, tarımsal ürünlerin tespiti, yeryüzünün fotoğrafının çekilmesi, askeri bölgelerdeki hareketlilik, maden ve petrol yataklarının tespiti gibi, yer küresine ait bilgi toplama işleri bu tür yörüngeli uydular vasıtasıyla yapılırlar Bazı meteoroloji uyduları da kutup yörüngeli olarak atılabilmektedir Alçak yörünge uydularıdır ve dolanma peryotları kısadır

Ekvatoral Uydular
Yer'in ekvator düzlemine paralel ve o düzlem içinde dolanan uydulardır Yörüngelerinin en öte noktası yaklaşık olarak 36000 km, peryodları da 24 saat civarındadır Bu nedenle yeryüzünden bakıldıklarında sabit görünürler ve ampul uydu diye adlandırılırlar Göz ile bakıldığında yıldız sanılabilirler Haberleşme amacıyla atılan uydular, erken uyarı askeri uyduları, meteoroloji uyduları bu tür uydulardır Yaşam süreleri daha uzundur

Rastgele Uydular
Genellikle yörüngeleri yer ekvatoruyla belli bir açı yapan uydulardır Çoğunlukla haberleşme ve meteoroloji uydularıdırlar

Mesela GPS uyduları dünyanın 20000 kilometre üstünde yörüngede seyir halindedirler 18 aktif 6 yedek olmak üzere 24 GPS uydusu saatte 7000 mil hızla dünya etrafını 12 saatte bir turlamaktadır


Bu resim anlatılanları daha iyi tasvir etmek için:




5 Kısım: DIŞ UZAY YOLCULARI
Voyager 1

5 Eylül 1977 den beri hizmet veren uzay aracı dünyadan en uzaktaki insan yapımı araçtır Elektriğini uranyum pilleriyle sağlar ve New Horizonstan daha yavaş fırlatılmasına rağmen ondan daha ileridedir Peki bunu nasıl başardı?
Cevap izlediği rotada saklı Voyager 1 aracı jüpter ve satürnün çekim alanından yararlanarak hiçbir insan yapımı iticinin sağlayamayacağı bir hız kazanmıştır

Atlas Roketiyle fırlatılan voyager 1 aracı dünyadan çıkmadan önce 20 bin kilometre civarında bir hıza sahipti jüpiterin dokunuşundan sonra ise saatte 55 bin kilometre gibi muhteşem bir hıza ulaşmıştır şimdi ise yıldızlar arası gazların sıkışmasından dolayı oluşan basınçtan dolayı saatte 30 kilometre gibi bir hızla hareket etmektedir

Voyager 1 aracı ayrıca soluk nokta isimli ünlü fotoğrafı çekmiştir


Dış uzaya tek yolculuk tabiki Voyager 1 değil Halley kuyruklu yıldızını gözlemlemek için gönderilen uzay araçları, voyager 2, new horizons, mars yüzeyine gönderilmiş robotlar venüsü gözlemleyen ETA uyduları
Ve buna benzer sahte amaçlarla gönderilmiş askeri uydular

Arkadaşlar güzel bir konu hazırlamaya çalıştım sorularınız varsa lütfen çekinmeyin bilmediğim bir konu olursa çok daha mutlu olurum böylece araştırıp öğrenirim

Yazıda: wikipediaorg ve Linkleri sadece kayıtlı üyelerimiz görebilirForumTR üyesi olmak için tıklayınız sitelerinden faydalanılmıştır