Bir kağıt uçak Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan uzaya bırakılsa ne olur?
Bilim insanları, A4 boyutunda bir kağıt uçağın uzaydan bırakılması halinde nasıl bir yolculuk yapacağını simülasyonlarla inceledi. Uçağın yörüngedeki davranışı, atmosferdeki tepkisi ve yanma süreci detaylı biçimde analiz edildi.
Eğer bir gün Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan (ISS) bir kağıt uçağı uzaya bırakırsanız, bu uçağın başına ne gelir? Merak uyandıran bu soru, artık bilimsel bir çalışmayla yanıtlanmış durumda.
Uzayın çevresi giderek kalabalıklaşıyor. Özellikle alçak Dünya yörüngesi, işlevini yitirmiş uydular ve uzay çöpleriyle dolup taşıyor. Bu durum, bilim dünyasında “Kessler Sendromu” olarak bilinen ciddi bir tehlikeyi gündeme getiriyor. Bu senaryoya göre, yörüngedeki tek bir çarpışma bile zincirleme reaksiyonlara yol açabilir ve uzayın bazı bölgeleri kullanılmaz hale gelebilir. En kötü ihtimalle, bu durum insanlığın uzaya erişimini yıllar boyunca imkansız kılabilir.
Bu tür risklerin önüne geçmek için bir yandan mevcut uzay çöplerini temizlemeye yönelik çalışmalar yürütülürken, diğer yandan fırlatılacak araçların daha sürdürülebilir hale getirilmesi hedefleniyor. Yeni yayımlanan bir çalışmada ise, bu iki eğilimin kesiştiği sıra dışı bir öneri sunuluyor: Origami tarzında kağıttan yapılmış bir uzay uçağı.
Araştırma kapsamında bilim insanları, Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan bırakılacak A4 boyutunda, özel olarak hazırlanmış bir kağıt uçağın nasıl bir yolculuk yapacağını simüle etti. Simülasyonlar; uçağın yörüngedeki davranışları, ne kadar sürede yörüngeden çıkacağı ve Dünya atmosferine girerken karşılaşacağı ısıl etkiler gibi çeşitli parametreleri analiz etti.
Rüzgar tüneli testlerinde, alüminyumla güçlendirilmiş bir kağıt uçak modeli kullanıldı. Elde edilen sonuçlar oldukça dikkat çekici: Uçak, uzayın seyrek atmosferinde şaşırtıcı derecede istikrarlı bir uçuş profili sergiliyor. Akış yönüne göre konumunu pasif biçimde koruyabiliyor ve yörünge yönüne hizalanabiliyor.
Ancak bu serüven uzun sürmüyor. Araştırmaya göre, kağıt uçak yaklaşık 3,5 gün içinde yörüngeden çıkıyor ve atmosferin yoğun katmanlarına girdiğinde ciddi aerodinamik ısınmaya maruz kalıyor. Simülasyonlar, bu süreçte uçağın yaklaşık birkaç dakika boyunca 10⁵ W/m² gibi yüksek bir ısıl yüke dayanması gerektiğini ortaya koyuyor. Bu da kaçınılmaz olarak yanma ya da piroliz (termal bozunma) ile sonuçlanıyor. Yani, kağıt uçak kısa süre sonra tamamen yok oluyor.
Amaç zaten bu mu?
Araştırmacılara göre bu “kullan-at” yapısı aslında bilinçli bir tercih. Çünkü bu tür araçlar, alçak Dünya yörüngesindeki atmosfer yoğunluğunu ölçmek için düşük maliyetli, pasif birer sensör olarak değerlendirilebilir. Uçakların hareketlerinden elde edilen verilerle atmosferin farklı bölgelerindeki hava yoğunluğu hesaplanabiliyor. Kısa sürede yörüngeden çıkmaları sayesinde ölçümler hızlıca tamamlanabiliyor.
Üstelik kağıttan yapılmaları, bu araçların aynı anda birden fazla kez fırlatılabilmesine olanak tanıyor. Böylece, eş zamanlı ve geniş alanlı ölçümler elde etmek mümkün hale geliyor.
Araştırma ekibi, bu tarz minyatür uzay araçlarının, basit görüntüleme sistemleriyle donatılarak başka düşük maliyetli uzay görevlerinde de kullanılabileceğini düşünüyor. Şimdilik bir kağıt uçak gibi görünse de, bu fikir uzay teknolojilerinin geleceği için önemli bir adım olabilir.
Çalışmanın detayları Acta Astronautica dergisinde yayımlandı.