UZHAF Sunum Dünyada ve Türkiye de Uzaya Erişim: Önemi ve Zorlukları Dr. Arif Karabeyoğlu Asst. Prof., KOÇ Üniversitesi 26 Şubat, 2015
Uzaya Erişim Nedir? Uzay oldukça yakın ~100 km Uzay a ulaşmak oldukça kolay Uzay da kalmak zor Yakın uzayda yer çekimi dünya ile neredeyse aynı Uzayda kalmak için Dünya etrafında yörünge Dünya çekim alanı dışında Yüksek enerji gerekiyor 7.5 km/s (LEO) 11.2 km/s (Kaçış) 2
Neden Uzay? Stratejik Rakiplerden geri kalmamak/prestij İstihbarat Gezegen ve uydularda koloniler Uzayın savaş amaçlı kullanılması Yan teknolojilerin gelişmesi Meteor/Astroid lere karşı Bilimsel/Egitim Ay a misyonlar Gezegenlere misyonlar Yer çekimsiz ortamda deneyler Yeni nesil bilim adamı ve mühendislerin yetiştirilmesi GPS Teknoloji Haberleşme Dünya gözetleme Meteorolojik Ticari Uzay turizmi Astroid madenleri Uzaktan görüntüleme Enerji üretimi İnsanoğlu Tabiatı 3
Uzay a Erişim Kabiliyeti Olan Ülkeler Türkiye Uydu Fırlatma Sistemi (UFS) Projesine başlamış bulunmaktadır 4
Uzaya Nasıl Erişilir? Moleküler Işınlanma: Teknolojik temelleri ispatlanmış değil Anti-gravity Drive : Fiziksel temelleri ispatlanmış değil Hava Solumalı: Yüksek Mach sayılarında çalışan sistem yok Uzay Asansörü: Malzeme sınırlamaları Uzay Topu: İvme ve sürtünme kuvveti Roketler (Sadece kimyasal roketler uygun) 5
İtki Sistemlerinin Önemi Uzay programında kullanılan roket itki sistemi özellikleri: Geliştirilmesi zor Misyon başarısı için kritik İthalat imkanı sınırlı/stratejik 6 Halihazırda uzay a ulaşmayı başarmış olan ülkeler için en büyük zorluk hep itki sistemlerinin geliştirilmesi sürecinde yaşanmıştır Uzay programlarının başarısı itki sistemlerinin performans ve güvenilirliğine bağlıdır
Konunun Türkiye İçin Önemi Roket itki sistemleri hem fırlatma uygulamalarında hemde uydu/uzay araçlarında kullanılmaktadır İtki teknolojileri alanında Türkiye de önemli bir boşluk bulunmaktadır Katı yakıtlı roketler haricinde (Roketsan) endüstüriyel bir birikim mevcut değildir Bu alanda genel ekpertiz çok sınırlıdır Türkiye Cumhuriyeti nin bu boşluğu kapatması bağımsız ve sürdürülebir bir uzay programına sahip olması açısından şarttır! 7
Roket İtki Sistemi Temel Prensipler İtki Kuvveti = Birim Zamanda Atılan Kitle x Egzoz Hızı Kitle Enerji Roket İtki Elektrik Nükleer Kimyasal Soğuk Gaz Katı Sıvı Hibrid 8
Roket İtki Sistemi Kimyasal Roket Türleri Sıvı Yakıtlı Roket Katı Yakıtlı Roket Hibrid Yakıtlı Roket 9
Eski Ama Çok Önemli Bir Problem 10
Problem Uzay a Erişim Fırlatma Sistemi Faydalı Yük*, kg Maliyet, M$ Maliyet/Yük, $/kg Güvenirlik ABD Fırlatma Sistemleri Pegasus XL 190 55.0 290,000 36/41 Minotaur I 317 19.0 59,936 12/12 AT Fırlatma Sistemleri Vega 1,395 >40.0 28,673 2/2 Rus Fırlatma Sistemleri Dnepr 300 10.0 33,333 9/10 Kosmos 775 12.0 15,484 422/448 Start 167 9.0 53,892 6/6 Diğerleri Long March 2 1,600 23.0 14,375 22/22 PSLV 900 15.0 16,667 4/7 50+ yıllık deneyim sonunda uzaya erişim hala çok pahalı ve riskli bir süreçtir *Sunsynchronous Yörünge: 800 km, 98.7 o 11
Pegasus XL Fırlatma Sistemi ORBITAL Sciences Havadan Fırlatma (L1011): 39 kft irtifada bırakma İtki Sistemleri: Kademe 1: 50SXL (Katı Alliant Techsystems) Kademe 2: 50XL (Katı Alliant Techsystems) Kademe 3: 38 (Katı Alliant Techsystems) Kademe 4: HAPS (Hydrazine monoprop. Aerojet) Yüksek fiyatın sebepleri: Pahalı itki sistemleri Havadan fırlatma/sayıca az fırlatma 12
Sonuçlar Uzaya emin ve ucuz erişim dünyada hâlihazırda havacılık ve uzay alanının en önemli konusudur Bu konu Türkiye için de oldukça önemlidir Uzay a erişim için kimyasal roketler haricinde kullanılabilecek bir teknoloji yoktur Mevcut sıvı ve kati yakıtlı roketlerle maliyetleri önemli ölçüde düşürmek mümkün gözükmemektedir Dünyada yeni Distruptive teknolojilerin geliştirilmesi önemli olacaktır Türkiye için mesele kabiliyetse, katı ve sıvı yakıtlı roketler uygundur 13
Teşekkürler! 14