Ay yörüngesinde tamamlanan başarılı görevin ardından gözler şimdi Artemis II astronotlarının Dünya’ya dönüşüne çevrildi. Ancak bu dönüş, uzay tarihinin en kritik risklerinden birini de beraberinde getiriyor: Artemis II'nin ısı kalkanının kusurlu olduğunu NASA da kabul ediyor. Üstelik NASA yetkilileri, Orion uzay aracının alt bölümünde yer alan ve atmosfer girişinde oluşan aşırı sıcaklıklara karşı tek koruma katmanı olan ısı kalkanında teknik eksiklikler bulunduğunu açıkça teslim ediyor.

Söz konusu kalkan, Dünya atmosferine yeniden giriş sırasında oluşan binlerce derecelik ısıyı absorbe ederek aracın ve içindeki mürettebatın güvenliğini sağlamakla görevli. Olası bir arıza durumunda ise metal gövdenin erimesi, parçalanması ve aracın bütünlüğünü kaybetmesi riski bulunuyor.

Daha da çarpıcı olan ise, bu kritik sistemde yaşanabilecek bir aksaklık durumunda herhangi bir yedek planın ya da kaçış senaryosunun bulunmaması. Astronotlar, Dünya atmosferine giriş anında tamamen bu kalkanın performansına bağlı durumda.

Tüm bu risklere rağmen NASA, dört kişilik Artemis II mürettebatının güvenli bir şekilde Dünya’ya döneceğine dair güvenini koruyor. Yetkililer, yaklaşık 10 gün süren Ay yolculuğunun ardından, astronotların cuma akşamı saatte 24 bin mil (38.624 km) hıza ulaşarak atmosfere giriş yapacaklarını ve bu zorlu süreci sorunsuz atlatacaklarını öngörüyor.

Teknik risklerin gölgesinde uzay ajansının bu iyimserliği dikkat çekerken, Artemis II görevi hem insanlı Ay programının geleceği hem de uzay güvenliği açısından kritik bir sınav olarak görülüyor.

New York Times’ın haberine göre NASA yöneticisi Jared Isaacman, ocak ayında verdiği bir röportajda, ısı kalkanı malzemesinin kapsamlı analizi ve testlerinin, "bu görevi bolca güvenlik payıyla gerçekleştirebileceğimiz konusunda güven verdiğini" söyledi.

“NASA, Artemis II'yi asla fırlatmamalıydı”

Ancak eski bir NASA astronotu ve ısı kalkanları uzmanı Charlie Camarda, NASA'nın Artemis II'yi asla fırlatmaması gerektiğini söylüyor. Ona göre, kurum ısı kalkanının arızalanma olasılığını yeterince anlamıyor ve şu ana kadar başarılı olan bu görev, astronotların ölümüyle sonuçlanabilir.

Uzman, Artemis II'nin fırlatılmasından birkaç gün önce verdiği bir röportajda, "Hiçbir şey olmaması için dua edeceğim" dedi.

Ticari hava yolu kazalarında ölme ihtimali 9 miyonda 1; Artemis II’de 20’de 1

Ona göre astronotların sağ salim geri dönme ihtimali yüzde 95. Ancak bu, 20’de 1 felaket olasılığı olduğu anlamına geliyor.

Bunu bir de Uluslararası Hava Taşımacılığı Birliği’nin ticari bir hava yolu kazasında ölme ihtimalini yaklaşık 9 milyonda 1 olarak hesaplamasıyla karşılaştırın.

2022'de Ay'ın etrafında dönen ve astronotların bulunmadığı Artemis I görevi sırasında, Orion kapsülü atmosfere girişten sağ salim kurtuldu. Eğer kapsülde astronotlar olsaydı, herhangi bir aksaklık fark etmezlerdi.

Ancak kapsül okyanustan çıkarıldığında, Artemis II uzay aracındakiyle aynı tasarıma sahip olan Artemis I ısı kalkanının beklenmedik bir şekilde hasar gördüğü ve büyük parçalarının eksik olduğu görüldü.

Bunu takiben birkaç yıl süren soruşturmalar yapıldı. NASA yetkilileri, analizlerinin en kötü senaryo varsayımları altında neler olabileceğini incelediğini söyledi. Bu bulguların, Artemis II sırasında astronotların Dünya'ya dönüşü için yeniden giriş yolundaki değişikliklerle birlikte, önemli bir güvenlik payı sağladığını kaydettiler.

Artemis II ekibi, uçuşun risklerinin ve NASA'nın bunlarla nasıl başa çıktığının farkında. Artemis II'nin komutanı Reid Wiseman, geçen yıl Eylül ayında, "Uzay aracının yapımının her aşamasında bizzat yer aldık" demişti.

Dr. Camarda ise NASA'nın Artemis I görevi sırasında yaşananların temel fiziğini hâlâ anlamadığını ve bu nedenle en kötü senaryonun ne olabileceğini kesin olarak söyleyemediğini savunuyor.

NASA yetkilileri ısı kalkanıyla ilgili endişeleri önemsizleştirdi.

Ocak 2024'te düzenlenen bir basın toplantısında, şu anda NASA'nın yardımcı yöneticisi olan Amit Kshatriya, Artemis I ısı kalkanının "tam olarak anlamamız gereken beklenmedik olaylar" yaşadığını söyledi. Ancak, "termal koruma açısından çok iyi performans gösterdiğini" de belirtti.

Isı kalkanı, 50 yıldan uzun bir süre önce Apollo programında kullanılan malzemeye benzer şekilde 'Avcoat' adı verilen bir malzemeden yapıldı. Tasarım gereği, atmosfere yeniden girişin ısısını emdikçe yavaş yavaş kömürleşir ve yanar, böylece ısının kapsülün geri kalanına ulaşması engellenir.

Artemis I ısı kalkanının incelenmesi sırasında mühendisler, ısı kalkanının bazı kısımlarında gaz birikmesi olduğunu ve oluşan basıncın çatlaklara neden olarak Avcoat parçalarının yavaş ve istikrarlı bir şekilde yanmak yerine aniden kopmasına yol açtığını tespit ettiler.

Gelecek görevler için, Avcoat formülü, içeride hapsolmuş gazların dışarı çıkmasına olanak sağlamak amacıyla daha gözenekli hale getirilmek üzere değiştirilmiştir.

Bu durum, Artemis II ile ne yapılacağı konusunda bir ikilem yarattı. Bu görev için, orijinal formülü kullanan ısı kalkanı zaten tamamlanmış ve Orion kapsülüne takılmıştı. Kalkanın veya tüm kapsülün değiştirilmesi, fırlatmayı daha da ileriye erteleyecekti.

Bunun yerine, NASA mühendisleri daha dik ve daha kısa bir yeniden giriş yörüngesinin, aracın yüksek sıcaklıklara maruz kalacağı süreyi en aza indireceğini ve astronotların güvenliğini sağlamaya yardımcı olacağını sonucuna vardılar.

Aralık ayında NASA'dan emekli olan ısı kalkanı mühendisi Dan Rasky, Dr. Camarda'nın bu karara yönelik itirazını paylaşıyor.

“Size şöyle bir benzetme yapayım: Otoyolda giderken lastiklerinizden parçalar kopmaya başlarsa, öylece devam edip sorun olmamasını mı umarsınız? Yoksa patlama ihtimaline karşı kenara çekip lastiğinizi mi değiştirirsiniz?” diye sordu.

Isı kalkanını değiştirmeden Artemis II'yi olduğu gibi uçurma kararının "akıllıca olmadığını" söyledi. "Hatta pervasızca bir davranış" olarak nitelendirdi.

Artemis II'nin ısı kalkanı, Artemis I'de kullanılanla aynı performansı gösterirse, astronotlar Pasifik Okyanusu'na sorunsuz bir şekilde iniş yapacaklar.

Challenger ve Columbia kazaları...

Ancak bu durum, NASA'nın en kötü günlerinden ikisini, 28 Ocak 1986'da Challenger uzay mekiğinin fırlatıldıktan 73 saniye sonra parçalanmasını ve 1 Şubat 2003'te Columbia mekiğinin yörüngeden dönüşünde dağılmasını rahatsız edici bir şekilde hatırlatıyor.

Hem Challenger hem de Columbia için, daha önceki uzay mekiği uçuşlarında uyarı işaretleri görülmüştü. Ancak yöneticiler, daha önceki görevlerin sorunsuz bir şekilde devam etmesinden dolayı yanlışlıkla rahatladılar ve Challenger ve Columbia astronotlarının ölümüne yol açan sorunları acilen çözmek yerine harekete geçtiler.

Şimdi, Artemis II ve kusurlu ısı kalkanı için en önemli soru şu: Çatlaklar oluşup felaket boyutunda bir hızla yayılabilir mi? Bu olasılığı tam olarak hesaplamak son derece zor.

Bir uzay kapsülünün tabanındaki hipersonik hava molekülü akışını simüle etmek, en hızlı bilgisayarları bile zorlar. Isı kalkanları için, diğer karmaşık olaylar da hesaba katılmalıdır: hava moleküllerinin sıkışmasıyla oluşan ısı akışı ve Avcoat'ta bazen aniden oluşan ve tahmin edilmesi zor olan çatlakların oluşma ve yayılma süreci.

Dr. Camarda, "Benim yapacağım şey, bir süreliğine geri çekilmek olurdu. Tüm temel fiziği kapsayan gerçek bir analiz yeteneği geliştirmek için bir ekip kurardım" dedi.

Başka bir uzman ikna oldu

Eski bir NASA astronotu ve malzeme özellikleri konusunda uzman bir bilim insanı olan Danny Olivas başlangıçta bilinen bu kusurla Artemis II'yi fırlatma konusunda şüpheleri olduğunu söyledi ancak NASA'nın gerçekleştirdiği analizle nihayetinde ikna oldu.

Dr. Camarda'nın aksine, Dr. Olivas NASA tarafından NASA'nın soruşturmasının bağımsız bir teknik incelemesini yürütmek üzere görevlendirildi ve uzay ajansının yaptığı gibi, daha geniş bir dış uzmanlar panelinin oluşturulmasını önerdi.

Dr. Olivas, NASA'nın simülasyonlarının, Avcoat bloklarından birinin içindeki sıcaklık belirli bir seviyeye yükselirse çatlayacağını ve çatladığında Avcoat'ın bir katmanının tüm bloktan kopacağını varsaydığını söyledi. Bu durum, ısınmanın hızlanacağı ve başka bir katmanın kopacağı bir boşluk oluşturacaktır.

Yapılan ek bir analizde, Avcoat'ın tamamının düşmesi durumunda ne olacağı da incelendi. Bu analizde, ısı kalkanının altında bulunan karbon fiber ve titanyumdan yapılmış bir yapının, atmosfere yeniden giriş sırasında mürettebat kabinini sağlam tutacağı sonucuna varıldı.

NASA mühendislerinin iş birliği yaptığını söyledi. Ayrıca, NASA yönetiminin endişelerini dile getirmekten çekinmiş olabileceği muhaliflere de ulaşmaya çalıştığını ve herhangi birinden geri dönüş almadığını belirtti.

Dr. Olivas, bunun Columbia'nın kaybedilmesinin ardından karşılaştığı kültürden çok farklı olduğunu vurguladı.

Ocak ayında Isaacman, Dr. Olivas ve Dr. Camarda'yı NASA mühendislerinin kusurlu ısı kalkanını kullanma gerekçelerini açıkladıkları teknik sunumlar gününe davet etti.

Dr. Camarda ikna olmamıştı. "NASA'nın bunun güvenli olduğunu gösterecek verileri kesinlikle yok. Columbia'da ve Challenger'da olduğu gibi, aynı hatalı düşünce tarzını ve ilkel analiz araçlarını kullandıklarını fark ettim."

Ancak Dr. Olivas için bu toplantı kalan birkaç endişeyi de gidermişti ve NASA'nın Artemis II mürettebatı için riski azaltma konusunda iyi bir iş çıkardığından emin olduğunu belirtti.

Dr. Olivas, "Eğer öyle hissetmeseydim, onlara ve ailelerine duyduğum saygıdan dolayı bunu söylemezdim. NASA'nın iyiliği için asla onay vermezdim" dedi.

Kaynak: New York Times

NASA'nın Orion uzay aracının Dünya atmosferine yeniden giriş simülasyonu: