Eşdeğer Başarı Ödülü (Üniversite Kategorisi), Türkiye Ay Üsleri Ulusal Fikir Yarışması

PROJE RAPORU

MİTOSİST

Projenin tasarım aşamasında ilk olarak ‘’Neden Ay’da bir yapılaşma sağlamak istiyoruz?’’ sorusu olmuştur. Bu sorunun cevabı ise Dünya’ya yakın olması sebebi ile yaşam, araştırma ve gözlem alanı olarak en uygun gök cismi olmasıdır Dünya ile Ay arasındaki mesafe yaklaşık olarak 382.500 km’dir (NASA; 2009). Bu uzaklık yörüngesel olarak Dünya’ya en yakın ikinci gök cismi olan Venüs ile Dünya arasındaki 38 milyon kilometrelik uzaklıkla kıyaslandığında üssün Ay’da kurulmasının nedeni daha iyi açıklayacaktır. Yolculuk süresi açısından bakıldığındaysa Dünya’dan Ay’a yapılacak yolculuğun toplam süresinin gelişen teknoloji ile birlikte yaklaşık 8 saate kadar düşeceği öngörülmektedir yolculuk süresinin kabul edilebilir değerler içerisinde olması büyük önem taşımaktadır diğer yandan ise kurulacak üssün diğer gök cisimlerine yapılacak yolculuklarda ve bilimsel çalışmalarda ara istasyon olarak kullanılabilecek olmasıdır.

Tasarım sürecinde ortaya çıkan proje Dünya üzerinde yapılmaması sebebi ile hayali bir öneri olmaktan çok, yapılan bilimsel araştırmalardan ve malzeme seçiminden dolayı sürdürülebilir yapısıyla uygulanabilirliği temel alan bir yaşam ve araştırma kolonisi olarak kurgulanmıştır.

Ay insanlar için çok çetin koşulları olan bir gök cismidir. Ay yüzeyinde, “atmosfer” olarak nitelendirebileceğimiz oldukça ince bir gaz tabakası bulunuyor ancak bu tabaka ay yüzeyini radyasyon ışınlarının gelmesini engellemek için yeterli koruma sağlayamıyor. Ayrıca oksijen gibi hayati gazları yeterli miktarda bulunmaması yapılaşma kurmak için şartları oldukça zor bir hale getiriyor. Bütün bu olumsuz koşullara rağmen, Dünya’ya yakınlığı dolayısıyla yaşam alanı olarak en uygun gök cismi Ay’dır.

1) Konum

Yapılaşma bölgesinin seçilmesindeki başlıca faktörler, ihtiyaç duyulan enerji gereksinimi için gerekli olan güneş ışığını fazla alması, bölgedeki sıcaklık değişimlerinin daha düşük düzeyde olması ve yapım aşamasında kullanılacak araçların aktarılmasında daha az yakıt kullanılarak maliyetin en düşük düzeye indirilmek istenmesi olarak sıralayabiliriz. Tüm bu şartlar ve Ay’ın fiziki zorlukları göz önüne alındığında yapılaşma için en uygun yerin Güney Kutup Bölgesi olacağı görülmektedir. Ayrıca Güney Kutup Bölgesi Ay’ın doğal yapısı hakkında bilgi sahibi olabileceğimiz farklı tür doğal kaynakları da içinde barındırmaktadır. Ay’ın karanlık tarafında bulunan Ay buzu işlenerek su kaynağı elde edilebilir olması Ay’ın güney kutbunun bu noktalara yakın olmasından dolayı Ay’ı kolonileştirebilmemize olanak sağlıyor. Bu bağlamda en uygun kraterin Ay’ın 65. Bölgesinde, 41 derece güney ve 12 derece doğu boylamı arasında yer alan “Azerbaycan’ın ilk rasathanesini kuran Türk” olarak tanınan Horasanlı büyük astronom Nasîrüddin Tusi’nin adı ile verilen, Ay’ın güney yarımküresindeki geniş çaplı kraterin seçilmesine karar verilmiştir.

2) Gelişme

Yapılaşmanın ilk evrelerinde yapılacak ve ileriki sürece kadar kullanılabilecek sürdürülebilir, esnek ve birbiri ile uyum sağlayabilen birimler halinde tasarlanmıştır. Birimlerin modüller oluşturularak yayılması ve bu modüllerin aralarındaki ilişki bakımından güvenilir bir şekilde yapılaşması, zorlu uzay şartlarında kullanıcılarına kullanım kolaylığı, sosyallik, yaşam kalitesi ve güvenlik ön planda tutulmuştur.

Başlangıçta Ay’a 3 boyutlu yazıcı robotlar gönderilecektir. Bu robotlar 3 boyutlu inşa yöntemiyle ay yüzeyinde bulunan regolit maddesini işleyerek insanlar için ilk birimleri oluşturacaktır. İlerleyen süreçte, ilk yerleşimcilerin ve yeni robotların Ay’a gelmesiyle ve inşa sürecini hızlanacaktır. Dünyadan gelen robot ve insan sayısı arttıkça, yapılaşmanın büyüme hızı da orantılı olarak artacaktır.

Ay da kolonileşerek çoğalmanın, birimlerden yeni birimler oluşturulması bakımından hücre bölünmesi konseptiyle kurgulanan projede, dünyadan farklı bir lokasyonda yeni bir başlangıç gibi düşünülerek kurgu şeması düşünülmüş, birim formları ve genel kütle oluşumlarının vaziyet üzerinde yerleşimi de bundan yola çıkılarak yapılmıştır. Büyüme planlaması kurgu içerisinde tutarlı olarak geliştirilmiştir. Uzun vadede kullanılacak yapıların gelecekte farklı işlevlere de dönüştürülebilmesine olanak sağlamaktadır.

 3) Yapı Üretimi

Ay’daki yapı birimlerini oradaki kaynakları kullanarak üretmek Dünya’dan malzeme taşınmasına gerek kalmamasını ve ekstra maliyetlerin önüne geçer. Ay, Dünyada kullandığımız ve Ay’da da ihtiyaç duyacağımız pek çok hammadde ve yapı elemanlarını üretmemizi sağlayacak kaynak ve madenlere sahiptir. Bunları kullanmak, yapım hızını arttırırken eş zamanlı olarak da maliyetleri düşürür.

Ay’ın yüzeyi, bilim adamlarının “ay regoliti” olarak adlandırdığı ince tozlu bir malzeme ile kaplıdır. Ay regolitinden üretilen güçlendirilmiş beton ile 3 boyutlu robotlar ile üretim yapılacaktır. Basınç dengeleyici mebran sistem uyumlu çalışabilen regolit betonu ile iç ve dış basınca dayanıklı, radyasyon ve göktaşı yağmurlarından koruma sağlayacak, dış çeperde kullanılan titanyum kaplamanın zararlı UV ışınlarının engellendiği yapılar inşa edilecektir.

Koloninin tamamında birimler, doğabilecek olumsuz durumlara karşı emniyetli dağılımı sağlayabilecek şekilde konumlandırılmıştır. Planlar parçalı şekilde tasarlanmıştır. Altyapı sistemleri ve emniyet birimleri modüller arasında paylaştırılmamıştır. Bir modülün diğer modüllerde meydana gelebilecek sorunlardan etkilenmesini önlemek için her modülün kendine özel altyapı sistemi yapılmıştır. Yaşam ve araştırma kolonisinin ihtiyacı olan enerji ihtiyacının modüller arasına yerleştirilecek güneş panelleri ile sağlanacaktır.

 4) Birimler

Yaşam Podu eşitlik kıstası öncelik alınarak tasarlanan 4 kişinin kalacağı birimdir. Parçalı plan tasarımı ile genelde bir bütünü temsil ederken aynı zamanda kendi içinde de özerk bir birim olarak kullanılma özelliğine sahiptir bu sayede herhangi bir olumsuz durumda merkezi birimden uzak yerlerde tekil üsler olarak da kullanılabilirler. Ayrıca ilerleyen koloni büyümesi sürecinde bu yaşam podları aileler tarafından kullanılabilmesi için esnek plan tasarımı yapılmıştır. 5 Yaşam Podu, sosyalleşme amacı ile tasarlanan merkezi kuleleri etrafında bir araya gelerek bir yaşam modülü oluşturur. Merkez kulelerde yer verilen sera birimi ile kişilerin SLS toprağıyla yapacakları susuz toprak tarımında minimum kaynak harcanarak ihtiyaçları olan gıdaları üretme imkanları olacaktır. Geri dönüşüm birimi ile gelen atıkların gübreye dönüştürülüp sürdürülebilir bir sistem kurulması hedeflenmektedir.

Toplamda 20 kişinin kalacağı modül, yaşam ve araştırma kolonisinin 2023-2028 hedeflerinin ilk basamağını oluşturur. Koloni geliştikçe yeni birimler inşa edilir ve 5 yaşam modülü, yine 3 Boyutlu yazıcı roverlarla üretilen tünellerle birbirine bağlanarak bir modül grubunu oluştururlar. 2030-2040-2050 yılları için sırasıyla 200-400-1000 kişiyi barındıracak şekilde yapılaşma şeması oluşturulmuş 1000 kişilik barınma kapasitesinde merkezi ana kule ile modüller arasında kurulacak ay teleferiği yardımıyla bağlantı kurulması planlanmış aynı zamanda ay regolitinin aşındırıcı etkisinden kaynaklı oluşabilecek olumsuz durumlara karşı rover ve uzay kıyafetlerinin korunması, rover araçlarının daha az yakıt ve eforla daha uzak noktalara taşınması amaçlanmıştır.

 5) Sonuç

Proje aşamasında tasarımı yapılan yaşam ve araştırma kolonisinin, modüler ve zamanla genişleyebilen bir plan şeması benimsenmiştir. Modüler yapı ve dağıtılan birimler, koloninin herhangi bir yerinde meydana gelecek spesifik bir kazanın bütün koloniyi yok etmesinin önüne geçecektir. Ay yüzeyinde bulunan hammadde ve teknolojik yapım teknikleri kullanılarak maliyet azaltılmıştır. Form ve malzeme seçimi ile dış etmenler ve basınç sorununa karşı bir çözüm öneri geliştirilmiştir. İnsan psikolojisi açısından Ay ne kadar ilgi çekici ve muazzam görünse de burada yaşamak korkutucu olabilir. Ay yabancı olduğumuz bir yer ve buraya alışma süreci düşünülerek tasarım süreci gözetildi. Bu noktada sosyallik kaybedilmemesi için birçok oyun salonu, fitness salonu gibi aktivite alanları planlandı. Ana kulede herkese açık yeşil alanlar oluşturuldu. Ayrıca Ay da yeni aktiviteler için merkez noktalardan gözlem yapılması ay yüzeyinde araştırma için özel giriş çıkışlar da düşünüldü. Yapılarda kat yükseklikleri yüksek tasarlanıp galeri boşlukları ile ferah ve rahatlatıcı alanlar elde edilmesi planlanmıştır.