İnsanlar, Uzayda Ne Kadar Uzağa Gidebilir; Dünya’dan Ne Kadar Uzaklaşabilir

2021 itibarıyla Amerikalı James Lovell, Fred Haise ve John Swigert, Apollo 13 görevi sırasında Dünya’dan en uzağa seyahat eden üç kişi olarak biliniyor. Ay’ın arkasından uçtuklarında, Dünya yüzeyinden 400.171 kilometre uzaktaydılar. Işığın bu mesafeyi kat etmesi 1.335 saniye sürüyor.

Birçoğumuz kesinlikle yıldızlara gitmeyi veya en azından güneş sistemini keşfetmeyi hayal etmişizdir. Bunu güvenli bir şekilde yapmanın fizibilitesine hala ulaşılabilir değil, ancak kesinlikle kendi gezegenimizin konforundan ve güvenliğinden uzaklaşmaya doğru ilerliyoruz.

Şimdiye dek ulaşamadığımız diğer gezegenlere ulaşabilir miyiz? Muhtemelen evet. Peki ya diğer yıldızlar? Belki bir gün… Peki ya evrenin sonu? Dünya’dan ne kadar uzağa gidebiliriz? Aslında herhangi bir bilim kurgu çözümü gerektirmeyen bir yol var (ya da en azından bildiğimiz fiziğin ötesinde bir bilgi gerektirmeyen bir yöntem.)

Uzayın derinliklerine inmemiz için ihtiyaç duyduğumuz teknolojilere bakalım.

Ay, Mars ve ötesi…

Amacımız güneş sistemini keşfetmekse, zaten bu amaç için çok sayıda teknolojiye sahibiz. Halihazırda kullanımda olan güçlü roketler mevcut ve mürettebatlı araçlar insanları Ay’a ve ötesine taşımak için tasarlanıyor, ancak giderilmesi gereken pek çok endişe de bulunuyor.

Dünya’dan ne kadar uzaklaşırsak, aldığımız kozmik radyasyon dozu da o kadar artıyor. Gezegenimizin güçlü manyetik alanı bizleri bu radyasyonun önemli bir kısmından koruyor. Uzayın derinliklerine gittiğinizde ise bu korumanın yerini başka bir şeyin alması gerekiyor. Aslında araştırmacıların bu konuda da test ettikleri bir çözüm bulunuyor. Çernobil’de keşfedilen mantarlar radyasyonda hayatta kalıyor ve bu canlılar, bir gün uzay araçları ve insan habitatlarında canlı bir koruma sistemi olarak kullanılabilir.

Yolculuklar da yıllarca olmasa da en azından aylarca sürecek ve tek yön geziler hakkında söylenen pek çok şey bulunuyor. Genel olarak, güneş sistemindeki diğer her yer, bizi kolayca öldürebilecek son derece tehlikeli birer ortam. Buralara ulaşabilirsek de, bu orada başarılı bir şekilde hayatta kalabileceğimiz anlamına gelmiyor. Ve tıbbi müdahalelerin çoğunun uzayda gerçekleştirilmesinin son derece zor olabileceğini unutmayın.

Yakınlarda bir yerlerde uzaylı yaşamının var olma olasılığı da bulunuyor ve bu yüzden oradaki varlığımızın Dünya’nın ötesinde yaşayan potansiyel organizmaları nasıl tehlikeye atabileceğini göz önünde bulundurmamız gerekiyor.

“Yerel” uzay yolculuğunun tüm zorluklarının çözülebileceğini düşünüyorsanız (şimdilik çözebileceklerine inanalım), belki de dikkatinizi yıldızlara çevirmek istersiniz. İnsanlık başka bir yıldız sistemine seyahat edebilir mi?

Yıldızlara Doğru…

İnsanlık, belki. Tek bir insan, pek mümkün değil. Örneğin Güneş’e en yakın yıldız olan Proxima Centauri‘ye bakalım. Işık hızında oraya ulaşmak dört yıldan biraz daha uzun sürer. Şimdiye kadarki en hızlı uzay aracının hızında seyahat ediyor olsaydık (Güneş’e en yakın yaklaşımı sırasında NASA’nın Parker Solar Probe) oraya ulaşmak neredeyse 8.400 yıl alacaktır. Ve bu süre, aracı durdurmak için veya gerekli olabilecek diğer yavaşlamaları hesaba katmıyor.

Ayrıca bu yıldıza robotik keşifler göndermek için öneriler de bulunuyor. Minyatür araçlar oraya sadece onlarca yıl içerisinde ulaşabilir ve daha büyük nükleer enerjili araçlar bu seyahati birkaç yüz yıl içinde tamamlayabilir. Bu olasılıklar oldukça heyecan verici olsalar da, insanlar için pek uygun değiller. İnsanların bu yolculuğu mümkün olsa bile, bu süre hala insan ömrünün ötesinde.

Bu sorun için bir çözüm, kuşaktan kuşağa geçecek bir gemi olabilir. İlk nesil gezegenimizi terk edecek ve onların torunları yıldıza ulaşacaktır. Açıkçası, bu yolculuğa birinin neden başlayacağını sorgulamakta da fayda olabilir. Ancak buradaki asıl önemli olan konu, arada kalan nesillerin, bu yıldızlararası orta çocukların içinde olabileceği etik ve psikolojik durumu incelemektir. Asla görmeyecekleri bir şeye doğru ilerlemeye devam etmekle ilgilenirler mi?

Işık Hızına Yaklaşmak…

Bu süreci daha da hızlandırabilir miyiz? Ve yakındaki galaksilere ve ötesine de ulaşabilir miyiz? En azından prensipte, bu sorunun cevabı evet oluyor. İhtiyacınız olan şey, göreceli bir roket. Bu, bir avuç insanın inanılmaz mesafeler kat etmesine izin verecektir ve şu anki fizik anlayışımızın ötesinde bir şey gerektirmez.

• Işık Hızında Yeni Rekor Kırıldı (Gibi…)

Saniyede yaklaşık 9,81 metre kare ivme ile hızlanan bir rokete ihtiyacımız var. Bu, ortalamada Dünya’nın normal kütle çekişi, yani uzay aracındaki insanlar, gezegenimizin yüzeyinde duruyormuş gibi hissedecekler. Böyle bir hızlanma, uzay aracını hızla göreceli hıza getirir ve bu noktada çok faydalı bir olay meydana gelir: Zaman genişlemesi.

Işık hızına yaklaştıkça uzay aracında zamanın geçişi yavaşlayacaktır. Bu garip fizik tuhaflığı, ikiz paradoksu ile popüler hale geldi ve bu göreceli rokette, uçup giden ve yaşlanmayan ikiz sizsiniz.

Dışarıdaki saat hala işliyor olacaktır. Yani, Proxima Centauri’ye 4,3 yılda ulaşabilirsiniz, ancak araç üzerinde bu süre 3,6 yıl gibi hissedilecektir. Bunun yerine Vega’ya (27 ışıkyılı uzaklıkta) gitmek isteseydiniz, 6,6 yıl gibi hissederdiniz. Ne kadar uzağa giderseniz ışık hızına o kadar yaklaşırsınız ve zaman o kadar yavaş geçer.

Böylece, Samanyolu’nun merkezine 20 yılda veya iki milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan Andromeda Galaksisine sadece 28 yılda ulaşabilirsiniz. Tabii ki bu sırada Dünya’da iki milyon yıl geçecektir.

Evrenin Sınırına Yolculuk…

Peki ne kadar ileri gidebileceğimizin bir sınırı var mı? Evet. Evren genişliyor ve bu genişleme hızlanıyor. Galaksiler arasındaki boşluk (çok yakın olmadıkları sürece) her saniye genişler ve genişler. Ve evrendeki iki şey arası uzaklık ne kadar fazlaysa, birbirlerinden o kadar çabuk uzaklaşıyor gibi görünüyorlar.

Gökyüzünde gördüğümüz, artık ulaşamadığımız galaksiler var çünkü bunu yapmanın tek yolu, evrenin hızlandırılmış genişlemesini telafi etmek için ışık hızından daha hızlı hareket etmektir. Bu sınır, kozmolojik ufuk olarak adlandırılır ve kesin boyutu, evreni tanımlamak için doğru kozmolojik formüle bağlıdır… ki bu şu anda devam etmekte olan bir hesaplamadır.

Yine de onlarca yıl içinde bu sınıra ulaşmak mümkün olabilir. Evrende boş, soğuk ve işaretsiz bir sınır. Öyleyse neden böyle bir roketimiz yok? Bunun nedeni yakıt. Böylesine sabit bir ivmeyi sürdürmek büyük miktarda yakıt gerektirir. Son derece verimli bir tepkiyi bile düşünseniz (ki bu bizim sahip olmadığımız bir teknoloji), yanınızda çok fazla yakıt taşımanız gerekir. Gezegen büyüklüğünde bir yakıt tankı gibi.

Kısacası, şu anda anladığımız haliyle uzay yolculuğu oldukça karmaşık bir sistemdir. Teknik, fiziksel, fizyolojik, psikolojik veya etik olsun, çözmemiz gereken çok sayıda zorluk bulunuyor. Bu sorunlara nasıl yaklaştığımız ise en önemli farkları yaratabilir…

Kaynak: Chip