PAYLAŞ

Soğuk Savaş’ın bir parçası olarak 1957’den 1975’e kadar süren uzay yarışı, insanlığın uzaydaki serüveninde mesafeler katetmesinde çok büyük rol aldı. Bu süreçte uzaya fırlatılan insansız araçların yanında, insanlı uçuşlar da gerçekleştirildi. 12 Nisan 1961’de, Rus kozmonot Yuri Gagarin uzaya çıkan ilk insan olarak tarihe geçti ve nihayet 20 Temmuz 1969’da Apollo 11 projesiyle ilk kez, insanlar tarafından Ay’a ayak basıldı. Ay’a ayak basmak, tabii ki insanları doyum noktasına ulaştırmaya yetmedi ve her zamanki gibi daha fazlası istendi. Bunun bir sonucu olarak, artık devletler yerine şirketler uzayda birbirleriyle yarışıyorlar ve Dünya dışı gezegenlerde kolonileşmek bu şirketlerin en büyük hedeflerinden biri olarak gösterilebilir. Bu hedef doğrultusunda gezegenlerin yüzeyleri, atmosferleri ve diğer koşulları insanlık için elverişli olup olmadığı konusunda araştırılıyor. Bu araştırmaların önemli bir kısmını ise gezegenlerde yapılması planlanan koloni yapılarının yapım yöntemleri ve bu yapıların yapılacağı malzemelerin bileşenleri oluşturuyor. Bu araştırmaların, Dünya’ya benzerliği nedeniyle özellikle Mars üzerinde yoğunlaştığını söylemek mümkün.

Mars’ta kurulması planlanan kolonideki yapıların yarı otonom araçlar tarafından üretilen; minimalist, çevreci ve kendi enerjisini üretebilen yapılar olması gerekliliği üzerine ortak bir kabul olduğu, ancak bu yapıların yapımı esnasında kullanılacak olan malzemelere dair fikir ayrılıklarının bulunduğu söylenebilir. Bu fikirlerin ufak bir kısmı yapı malzemelerini Dünya’da üretilip taşınmasını önerse de büyük bir kısmı taşıma maliyetlerinin fazlalığı ve bu işlemlerin zorluğu nedeniyle yapı malzemelerinin Mars’ın kaynakları kullanılarak Mars’ta üretilmesi gerektiğini savunuyor.

Mars Buz Evi

Bu projelerin arasında belki de en bilindik olanı, NASA’nın 2015 yılında düzenlemiş olduğu “3D Printed Habitat Challenge”, Türkçesiyle “3D Yazdırılmış Yaşam Alanı Yarışması”nın kazananı olan “Mars Buz Evi”ya da orijinal ismiyle”Mars Ice House” olabilir. Mars’ın kuzey yarım küresinde bulunan donmuş su kütleleri olduğu biliniyor. Ancak bu projenin yaratıcıları, Mars’ın neredeyse tüm yüzeyinin altında yatan büyük bir donmuş su kütlesinin varlığına inanıyorlar. Mars’ın yüzeyinin altında kalan ve yüzeyin yaptığı basınçtan dolayı katı halde bulunan bu suyu, Dünya’dan getirdikleri 3D yazıcılarının üretim malzemesi olarak kullanmayı planlayan ekip, suyu temel yaşam kaynağı olarak tanımladıklarını ve bu yüzden temel yapı malzemesinin de su (buz) olması gerektiğini belirtiyor.

Neden Su?

Tabii ki suyu sadece yaşam kaynağı olduğu için yapı malzemesi olarak kullanmak kulağa pek mantıklı gelmiyor, suyun tercih edilmesinin tek sebebi de bu değil zaten. Dünya’nın aksine Mars’ın atmosferinde koruyucu bir manyetosfer tabakası bulunmuyor. Bu yüzden güneşten gelen radyasyonlara karşı savunmasız olan Mars’ta kurulacak olan yapıların, radyasyona karşı dayanıklı olması gerekiyor. Kalınlığı 5 cm olan bir buz kabuğun, radyasyonun tüm etkilerine karşı tam koruma sağladığını belirten ekip, buzun ayrıca Mars’ı kirletmeyeceğini de belirtiyor.

Bu koruyucu etkisinin yanında, yarı saydam olan buzun insanların Mars’ı izlemelerine olanak vereceğinden dolayı, insanları uzun vadede psikolojik olarak sağlıklı tutacağı belirtiliyor. Ayrıca buzun yarı saydamlık özelliği ve yapının dış kabuğunda kullanılması planlanan sistem (ETFE) sayesinde gün ışığından faydalanılabilmesini de mümkün. içlerinde bitkilerin yetiştirildiği “yeşil bölgeler” barındırması düşünülen bu yapıların, astronot elbisesi olmaksızın kullanılması mümkün olan ortak kullanım bölgelerine göndermek üzere gereken oksijen üretimlerinin de bu bölgeler sayesinde yapılması planlıyor. Bu konsept ilk bakışta ideal gibi gözükse bile, Mars’taki donmuş su miktarının bilinmiyor oluşu ve bu suyun var olması durumunda dahi yapı malzemesi (yapı malzemelerine kaynak olarak) olarak kullanmak yerine yaşamsal faaliyetler için kullanımının daha mantıklı olması gibi gerekçeler sebebiyle eleştirilerin hedefi olabiliyor.

Mars Tuğlası

Mars yüzeyinde kurulması planlanan yapılar için bir başka alternatif ise Mars tuğlası. Ham maddesi NASA’nın Mars’tan getirilen bir toprak örneği aracılığıyla üretmiş olduğu Mars toprağı olan Mars tuğlası, Kaliforniya Üniversitesi’ndeki bilim insanları tarafından keşfedildi. Oldukça düşük teknolojili olmasına rağmen çok etkileyici bir seçenek olan Mars Tuğlası, Mars toprağının sıkıştırılması ile üretiliyor. Üstelik dünyada üretilen tuğlaların aksine, sıkıştırılan toprağın pişirilmesi gerekmiyor.

Mars toprağı kullanılarak tuğla üretme fikri daha önce de birçok kez tartışılmış ve ileri teknoloji gerektiren birçok farklı metot ortaya konmuştu. Bu yöntemle bir tuğla oluşturmak içinse yalnızca bir kap ve bir çekiç yeterli. Sıkıştırma işlemi için gereken basınç, 1 metre yükseklikten bırakılan 4,5 kg ağırlığındaki bir çekicin yaptığı basınca eşdeğer. Demir oksit bileşiği, yüksek basınç altında Mars tuğlası için tutkal görevi görüyor ve tuğlayı bir arada tutuyor. Mars toprağının içeriğinde demir oksit bileşiğinden yeterince bulunduğunu ve üretilen tuğlanın küçük olmasına rağmen betonarme betondan daha dayanıklı olduğunu belirten bilim insanları, sonraki aşamanın gerçek Mars toprağı ile daha büyük tuğlalar oluşturulup oluşturulamayacağını araştırmak olduğunu söylüyorlar. Mars toprağına kızıl rengini veren demir oksit sayesinde üretilmesi mümkün olan bu tuğlalar ile Mars’ta birçok yapı inşa edilebilir. Ancak hiçbir yapının tek bir malzeme ile üretilmediği göz önünde bulundurulunca, tuğla kullanılarak yapılacak olan yapılar için katedilecek daha çok yol olduğu söylenebilir.

Kükürt Kullanımının Avantajları

Günümüz dünyasının en yaygın olarak kullanılan yapı malzemesi olan beton, basitçe; kum, çakıl, su ve çimento bileşenlerinden oluşan kompozit bir malzemedir. Northwestern Üniversitesi’nden bazı araştırmacılara göre beton oluştururken kullanılan suyun yerini, Mars’ta yaygın olarak bulunan kükürt alabilir.

Kükürt betonu, onlarca yıldır çeşitli alanlarda kullanıldığı için ve gerçek Mars toprağıyla aynı özelliklere sahip olan, simüle edilmiş Mars toprağı da satın alınabilir durumda olduğundan dolayı, Mars’ta üretilecek olan beton ile ilgili çalışmaların önünde bir engel bulunmuyor. Bu sayede simüle edilmiş Mars toprağını farklı oranlarda kükürt ile hem fiziksel hem de hesaplamalı analizler ile stres testine tabi tutan bilim insanları, kızıl gezegen için uygun bir beton tarifini bulmayı başardılar. Kükürtün Mars toprağındaki minerallerle kimyasal bağ oluşturmasından dolayı, normal betona nazaran 2 kat daha güçlü olan kükürt betonunun dayanıklılığı, Mars’ın yer çekiminin Dünya’nınkinin 3’te 1’i olmasından dolayı 3 kat daha artıyor. Ayrıca sıradan betonda 28 güne kadar uzayabilen sertleşme sürecinin, kükürt betonunda 24 ila 48 saat sürmesi ve sıradan betonun aksine yeniden kullanımının mümkün olması, kükürt betonunu 3D yazıcılar için mükemmel bir malzeme adayı yapıyor.

 

Dünya üzerinde kükürt betonunun üretimi ve geliştirilmesi için her koşul sağlanabiliyor ancak kükürt betonunu Mars’ta üretmek için eritme işlemlerinde kullanmak üzere güneş enerjisi gibi alternatif bir enerjiye ihtiyaç duyulabilir. Kükürt betonu, Mars’ta kullanılması mümkün olan çok uygun bir yapı malzemesi olsa da yüksek sıcaklıklara karşı dayanıklı olmaması, onu yangına karşı dayanıksız yapıyor. Eğer ileride kükürt betonunun yüksek sıcaklığa karşı dayanımı arttırılabilirse, Mars’ta beton yapılar görmeye başlayabiliriz.

Baha YALNIZ

Teknik Boyut Dergisi, 2019

İnşaat Sektöründe Yeni Teknoloji: 3 Boyutlu Baskı

Her Yönüyle Yapıda Deniz Kumu Kullanımı

BİR CEVAP BIRAK

Lütfen yorumunuzu giriniz
Lütfen isminizi buraya giriniz