'Uzay madenciliği' ne zaman başlayacak?

Roy Mathews

Uzay madenciliği terimi, asteroitleri parçalayan bilimkurgu ürünü devasa yıldız gemilerinin görüntülerini akla getiriyor. Bunlar hâlâ bilimkurgunun alanına giriyor olsa da, ticari uzay madenciliğini gerçek hayata bir adım daha yaklaştırmayı amaçlayan projeler söz konusu.

Bilim insanlarının asteroitler ve diğer uzay nesneler üzerinde tespit ettikleri ender bulunan minerallerin çeşitliliği hesaba katıldığında, uzay madenciliği, yenilikçi teknolojilerin üretilme biçimini radikal biçimde değiştirme potansiyeli barındırıyor. Ay’da, alüminyum, silikon, titanyum ve birkaç ender bulunan toprak elementi keşfedildi. Dünya’da bu minerallerin çıkarılması büyük bir çevresel tehdit yarattığı için madencilik faaliyetlerini uzaya taşıma ihtimali, Google’ın kurucu ortağı Larry Page’in büyük yatırımlarını ve astrofizikçi Neil deGrasse Tyson’ın ilgisini bu alana kaydırdı.

NASA, ticari uzay madenciliği teknolojisini hayata geçirmek amacıyla madencilik teknolojisinin uzayda çalışıp çalışmadığını ve yanı sıra Ay madenciliğini ekonomik hale getirmeye yetecek miktarda mineralin var olup olmadığını tespit etmek doğrultusunda, sınırlı miktarda Ay kayası çıkarmak için dört şirketle anlaşma imzaladı. Uzay madenciliği alanı, ağır ekipmanların uzaya nasıl taşınacağı ve madencilik faaliyetleri esnasında nasıl yakıt dolu ve işler durumda tutulacağı da dahil olmak üzere, ekonomik bağlamda kârlı sayılmadan önce birkaç kritik engelle karşı karşıya olsa da uzay madenciliğinin gerçekleşme ihtimali giderek daha da yakınlaşıyor.

YENİ ÇAĞIN YAKITI: SU

Ekonomik bazda uzay madenciliğini uygulanabilir bir hale getirmek için çözüm bulunması gereken ilk ve en pratik sorun, araçlara uzayda yakıt tedarik edilmesi meselesi. Şayet bu işe uygun malzemelere sahip değilseniz, gemilerin ağır ekipmana güç sağlamak amacıyla gereken yakıtı toplamak için uzay üslerinden Dünya’ya defalarca pahalı yolculuklar yapması gerekir. Öte yandan, araştırmalar, bu uzay cisimlerinin güneş enerjisi kullanılarak hidrojen ve oksijene ayrıştırılabilen ve roket yakıtı üretmek için kullanılabilen beklenmedik bir kaynak -su- barındırdığını ortaya koydu. Su, ender bulunan minerallerin çıkarılmasının yanı sıra, Dünya’ya yapılacak dönüş uçuşlarına enerji sağlamak için de son derece yararlı, kısa vadeli bir kaynak olabilir. Dünya’ya dönmeksizin madencilik araçlarına kesintisiz yakıt sağlayabilmek, Dünya yüzeyinden sadece tek bir fırlatmaya ihtiyaç duyulacağı ve potansiyel olarak milyarlarca dolar tasarruf edileceği anlamına gelir.

Dünya’ya düşen asteroitler üzerinde gerçekleştirilen araştırmalar, elektronikte ve belirli kimyasal reaksiyonlarda katalizör olarak kullanılan platin, yakıt hücresi üretiminde kullanılan paladyum ve nükleer füzyon enerjisini sağlama potansiyeli taşıyan helyum-3 gibi elementlerin varlığını ortaya çıkardı. Dünya’ya en yakın ve en büyük rezervlere sahip olduğu düşünülen ilk on asteroitten, neredeyse 10,5 trilyon dolarlık bir kâr sağlanabilir. Ne var ki bu kaynakları gerçekten çıkarmak için gereken makinelerin faaliyete geçirilmesi, uzay madenciliğinin ekonomik anlamda uygulanabilirliğinin önünde duran en büyük engeli teşkil ediyor.

NASA, Ay kraterlerinin süratli biçimde araştırılmasına ve su toplanmasına imkân tanıyacak, araştırma faaliyetlerini daha da genişletebilecek, keşif yolculuklarının süresini uzatabilecek ve daha küçük madencilik araçlarının yörüngeye gönderilmesine imkân tanıyacak iki projeye yatırım yaptı. Ek olarak, New South Wales Üniversitesi’nden araştırmacılar, uzay kayalarından alınacak üst tortu tabakasını numune tüplerine çekmeyi sağlayacak elektrikli süpürge benzeri bir makine ile testler gerçekleştirdiler ve ilerleyen dönemde toplanan örnekler bu nesnelerde gerekli minerallerin mevcut olup olmadığını görmek amacıyla incelenebilir.

MİNERALLER NASIL TOPLANACAK?

‘Biyo-madencilik’ işlemi, aranan minerallerin var olup olmadığını saptamak amacıyla bakterileri belirli maddeleri tükettikleri ve gözlemlenebilir bir gaz ürettikleri uzay nesnelerine yerleştirerek kullanır. Bu işlem, sadece bu bakterileri taşıyabilecek daha küçük araçların yörüngeye fırlatılmasına ihtiyaç duyarak, daha yüksek mineral rezervlerinin tespit edilmesini kolaylaştırabilir. Endüstrinin karşılaştığı en büyük sorun, ağır ekipmanların yörüngeye fırlatılması için karşılanması gereken yüksek maliyet. Var olan madencilik araçlarını yörüngeye fırlatmak için gereken itme gücünü sağlamak, hiçbir şekilde düşük maliyetli olmayacak.

Nortthrup Grumman’ın Yanaşma ve Kenetlenme Operasyonları Laboratuvarı’nda (RPOD) çalışan mühendisler, kısa süre içinde bir uyduya yanaşabilen ve itme ve konumlandırma denetimi sağlayabilen ilk faal otonom uzay aracını ürettiler. Mucitler, madencilik araçlarını parça parça yörüngeye fırlattıktan sonra yörüngede birleştirebilir, ardından ağır madencilik araçlarını Ay’a ya da bir diğer uzay nesnelerine indirebilirler. SpaceX gibi görece daha ucuz olan ve yeniden kullanılabilen roketler geliştiren özel şirketler sayesinde uzay yolculuklarının maliyetlerinin düşmesi, uzay madenciliğiyle ilgili ihtimaller için bile büyük bir etken haline geldi. 2011 yılında tek bir NASA uçuşu 1,6 milyar dolara mal oluyordu. Günümüzde, fırlatma maliyetlerini düşürmede öncülük eden özel sektör sayesinde, özel şirketler ağırlığa bağlı olarak 5 ilâ 62 milyon dolar arasında bir ücret talep ediyor.

Küçük uzay araçları gruplarından oluşan birden fazla fırlatma, uzay madenciliği maliyetlerini azaltarak daha fazla kâr sağlayabilir. Uyduların ve otonom araçların boyutlarının küçülmesi, roketlerin bunları gruplar halinde taşımasına olanak sağlıyor ve bu durum, farklı uydular ve araçlar için birden fazla fırlatma gerçekleştirme ihtiyacını da ortadan kaldırıyor. NASA’nın yeni nesil roketi olan ‘Uzay Fırlatma Sistemi’, yörüngeye 27 ton kargo taşıma kapasitesine sahip. AstroForge ve benzeri uzay madenciliği girişimleri, birden fazla fırlatmayı finanse etmek için gereken maliyeti azaltmak amacıyla, ticari uydu yolculuklarına eklenmiş halde madencilik yükleri göndererek ağırlık sorununun üstesinden gelmeye çalıştı. Asteroitlerden çıkarılabilecek platin gibi yüksek değer taşıyan mineraller, sadece birkaç yüz kilogramlık yükün Dünya’ya geri getirilmesi durumunda bile kâr sağlayabilir; hâl böyleyken, birden fazla rafineri makinesinin uzaya gönderilmesi, yakın gelecekte bu mineralleri çıkarmanın en uygun yolu olabilir.

Madencilik faaliyetlerini Dünya dışında sürdürmenin muhtemel avantajları, çevre açısından bir devrim niteliği taşıyabilir ve bu nadir minerallere ihtiyaç duyan yüzlerce parça, teknoloji ve diğer ürünlerin üretiminin artırılmasına yardımcı olabilir. Fırlatmaların maliyetlerinin düşmesi ve Dünya’nın uydusunda, Mars’ta ve yakınlarda gezinen asteroitlerde bulunan belirli mineralleri tespit etmek doğrultusunda gerçekleştirilen çoklu görevler, bilim kurgu alanına itilmekten ziyade gerçek Dünya’da değerlendirilmeyi hak ediyor.

Yazının orijinali RealClear Science sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)