Uzay İstasyonu Çalışmaları

Geçen Yıl Uzay İstasyonundan Öğrendiklerimiz 

Uzay kendine has doğası olan bir yer. Bu nedenle, bu ortamın kendine özgü problemlerine de özel çözümler bulmak gerekiyor. Dünyadaki pek çok gelişmiş ülke ve araştırma şirketleri uzay ortamında karşılaşılan problemelere yönelik araştırmalar yapıyor. Uzay ortamında yapılan gözlemler hem insanlığın uzaydaki serüvenine katkıda bulunacak hem de dünya yaşantımızda bizlere yeni teknolojiler kazandıracaktır. Bu nedenle uzayda yapılan araştırmalar ve uzaya yapılan yatırımlar boşuna değil, hiç olmasa dünyadaki teknolojiyi geliştiriyor. Bu bakımdan uluslararası uzay istasyonunda geçen yıl gerçekleştirilen bazı çalışmalar aşağıda anlatılmaktadır.  Biz de ileride ülke olarak bu tür çalışmalar içersinde bulunabilirsek yeni teknolojiler geliştirilmesi adına çok iyi olacaktır. 

Uzay uçuşu, kalp fonksiyonunu ve yapısını etkileyebilir. Bilim adamları, kardiyovasküler kök hücrelerin bu değişikliklere tepki verdiğini biliyorlar, ancak bu tepkinin biyolojik temelini net olarak anlamıyorlar. NASA'nın Kardiyak Kök Hücreleri araştırması, mikro yerçekiminin kalp kök hücrelerini nasıl etkilediğini ve aktivitelerini yöneten fiziksel ve moleküler değişiklikleri araştırmaktadır. 

Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) tarafından yürütülen bir araştırma olan ExHAM-Radiation Shielding, uzay ortamının gelecekteki uzay aracını kozmik ışınlardan ve diğer iyonlaştırıcı radyasyon türlerinden korumak için kullanılabilecek malzemeleri nasıl etkilediğini değerlendiriyor. Araştırmacılar, bir polimere mineral kolemanitin (alkali sular buharlaştığında oluşan bir boraks türü) eklenmesinin, malzemenin emdiği radyasyon miktarını azalttığını keşfetti . Uzay radyasyonuna maruz kalan numuneler, bu zorlu koşullara maruz kalmayanlardan önemli bir fark gösterdi. Bileşik, uydu teknolojisi, düşük Dünya yörünge istasyonları ve yüksek irtifa uçakları için daha iyi radyasyon koruması sağlayabilir. Bu malzemelerin dünyadaki zorlu ortamlarda da potansiyel uygulamaları olacaktır. 

Elektronik ve alaşım üretim endüstrileri, ekonomik açıdan önemli elementleri kayalardan çıkarmak için mikroorganizmaları kullanır. ESA'dan (Avrupa Uzay Ajansı) yapılan bir araştırmanın sonuçları, biyomadencilik olarak bilinen bu tekniğin Ay ve Mars'ta Dünya'daki kadar veya hatta daha etkili olabileceğini gösteriyor. Biorock, mikropların uzayda bazalttan (Ay ve Mars'ta ortak bir kaya) nadir bulunan Dünya elementlerini çıkarabildiğini gösterdi. Ekip, yakın tarihli bir makalede mikropların mikro yerçekiminde daha da iyi performans gösterebileceğini ve uzay istasyonunda vanadyum biyomadencilikte %283'e varan bir artış olduğunu bildirdi. Bu, gereken elementleri çıkarmak için biyo madenciliği kullanabileceğimiz anlamına geliyor. Mikroplarla madencilik, çevreye zarar verebilecek kimyasallara olan ihtiyacı azaltır, çok az enerji kullanır ve kompakttır, derin uzay araştırmaları ve Dünya'dan getirilebilecek malzemeler üzerindeki sınırları için önemli bir husustur. 

Kalmak için Ay'a veya Mars'a giden insanlar, yaşamak ve çalışmak için güvenli yerler inşa edebilmelidir. Yeryüzünde en yaygın olarak kullanılan yapı malzemesi olan beton, kozmik radyasyon ve meteorlardan koruma sağlayacak kadar güçlü ve dayanıklıdır ve hatta bu gök cisimlerinde bulunan malzemeleri kullanarak onu yapmak mümkün olabilir. MICS, katılaşma sürecinde yer alan kimyayı ve mikroskobik yapıları incelemek ve yerçekimindeki değişikliklerin onu etkileyip etkileyemeyeceğini belirlemek için çeşitli katkı maddeleri ve miktarlarda su ile karıştırılmış çimento tozlarını araştırmaktadır.  İnşaat ve Yapı Malzemeleri dergisinde yer alan bir makale, bu testlerden bazılarının sonuçlarını bildirmektedir. Trikalsiyum alüminat ve alçıtaşı karışımlarında, mikro yerçekimi, alçıdaki çizgiler veya çizgiler dahil olmak üzere benzersiz mikro yapılara neden oldu. Bu çizgili mikro yapılar, malzemenin mukavemetini etkileyebilecek yüksek oranda gözenekli ve sıkışmış havaydı. Dünya üzerinde karıştırılan örnekler, daha yüksek derecede hidrasyon ile daha gelişmiş mikro yapı gösterdi. Bu bulgular, dünya dışı habitatların inşası için yeni materyallerin geliştirilmesine ve Dünya'da geliştirilmiş materyallere katkıda bulunabilir. Şu anda istasyonda sürmekte olan bir başka araştırma olan Redwire Regolith Print de bu amaç için çalışıyor. Bu deney, istasyonun Made In Space Eklemeli Üretim Tesisi ile 3D baskı yoluyla nesneler oluşturmak için regoliti veya Ay ve Mars'ta bulunan gevşek kaya ve toprağı simüle eden bir malzeme kullanarak test ediyor . 

Rus uzay ajansı Roscosmos'un bir araştırması olan Cardio-ODNT, 6 aylık iki uzay uçuşu görevinde mürettebat üyelerinin bacak damar sağlığını inceledi. Önceki çalışmalar, damar yapısının uzay istasyonuna ulaştıktan kısa bir süre sonra, öncelikle kalçalardan aşağı doğru değişebileceğini göstermişti. Yayınlanan sonuçlar , mürettebat üyelerinin uçuşlar arasında önemli bir süreye sahip oldukları ve alt ekstremitelerinde damar yapısını ve işlevini destekleyen iyi bir kas sağlığına sahip oldukları sürece, iki göreve katılmanın bacak damar sağlığını kötüleştirmediğini göstermektedir. Bulgular, fiziksel egzersizin uzayla ilgili kardiyovasküler sorunlar için etkili bir karşı önlem sağlayabileceğini düşündürmektedir. 

Roscosmos-ASI Mini-EUSO , iklim etkilerine, deniz kirliliğine, jeomanyetik rahatsızlıklara, uzay enkazına ve meteorlara yanıt vermek için potansiyel uygulamalarla veri üretiyor . Geceleri çalışmak üzere tasarlanmış çok amaçlı bir teleskop olan Mini-EUSO, kozmik ışınların gözlemini geliştirmek için çalışan 16 ülkeden yaklaşık 300 bilim insanını içeren daha büyük bir program olan JEM-EUSO'nun bir parçasıdır. Teleskop, yıldırım benzeri Geçici Aydınlık Olaylar (TLE'ler), meteorlar, Garip Kuark Maddesi (SQM) ve kozmik ışın yağmurları gibi atmosferik olayları gözlemler. Lazer yoluyla potansiyel olarak ortadan kaldırılmak üzere uzay enkazını haritalamaya yönelik ilk adım olabilir ve Dünya'dan gelen gece ultraviyole emisyonlarının dinamik bir haritasının oluşturulmasını destekler. The Astrophysical Journal'da yayınlanan bir makale , altı aylık çalışmanın Mini-EUSO'nun beklendiği gibi çalıştığını, Dünya'dan gelen hava ışıması ve ultraviyole emisyonlarındaki değişiklikleri ölçtüğünü ve uzay enkazını ve ultra yüksek enerjili kozmik ışınları izlediğini bildiriyor.   

Uzun süreli uzay uçuşu, özellikle ağırlık taşıyanlar olmak üzere, mürettebat üyelerinin kemiklerinin sağlığı için bir risk oluşturmaktadır. NASA'nın Biochem Profili araştırmacıları ve Kanada Uzay Ajansı (CSA) TBone araştırmaları, uzay uçuşu sırasında alt bacak ve koldaki kemiklerin mikromimarisi, yoğunluğu ve gücündeki değişiklikleri ve görev süresi, egzersiz, kemik rezorpsiyonu ve oluşumu ile ilişkili biyokimyasal belirteçler arasındaki ilişkileri inceledi. İngiliz Spor Tıbbı Dergisi'nde yayınlanan bulguları, bazı astronotlardaki kemik kaybının, belirli biyobelirteçlerin ön kontrolünün yükselmesiyle tahmin edilebileceğini ve kemik biyobelirteçlerinin ve egzersiz geçmişinin, kemik kaybı için daha büyük risk altındaki astronotları belirlemeye yardımcı olabileceğini düşündürmektedir. Uçuş sırasında direnç eğitimlerini artıran mürettebat üyelerinin kemik gücünü koruma olasılıkları daha yüksekti, ancak mevcut uçuş içi egzersiz rejimlerinin yeterli olup olmadığı daha fazla incelemeyi gerektiriyor. Bu bulgular ayrıca, yaralanma, kullanılmama veya hastalık nedeniyle mekanik yüklenmenin azalmasının neden olduğu gibi, egzersizin Dünya'daki kemik kaybını nasıl etkilediğini anlamakla da ilgilidir. 

Gelişmiş Yanma Yoluyla Mikro Yerçekimi Deneyleri ( ACME ) projesinin bir parçası olan Alev Tasarımı, kurum üretimi ve kontrolünü inceler. Kurum, verimliliği ve alevlerden kaynaklanan emisyonları ve ekipmanın kullanım ömrünü olumsuz etkileyebileceğinden, sonuçlar daha verimli ve daha temiz brülör tasarımlarına yol açabilir. Deney, Yanma Entegre Rafında (CIR) gaz halindeki yakıtların küresel alevleri ile gerçekleştirilir. Araştırmacılar, Combustion and Flame Journal'da yayınlanan bir makalede, alevlerdeki büyüme hızı, brülör ısıtması ve alev yarıçapı bağlantısı, alevler sönmeye başladığında salınımlar, yakıt akış hızları ve alev sıcaklığı arasındaki ilişki ve ışınım dahil olmak üzere bir dizi gözlem bildirdiler. Bu gözlemler, yangın davranışının anlaşılmasını geliştirir ve insanları uzay gemilerinde ve Dünya'da daha güvenli tutmaya yardımcı olabilir. 

ESA'nın uzay istasyonunun dışındaki bir gözlem tesisi olan ASIM'i , şiddetli gök gürültülü fırtınaları ve bunların Dünya atmosferi ve iklimindeki rollerini incelemek için kullanılıyor. Çalışma, şimşek dediğimiz parlak flaşların yaratılmasının arkasındaki mekanizmayı ortaya çıkardı ve araştırmacıların yüksek enerjili karasal gama ışını flaşları veya TGF'ler üreten olayların sırasını belirlemelerine yardımcı oldu. Yakın zamanda yayınlanan sonuçlar, başka bir atmosferik fenomenin - mavi jetler veya bulutların üst seviyelerindeki pozitif ve negatif yüklü bölgelerin bozulmasıyla üretilen elektrik boşalmalarının - fiziksel özelliklerini anlamamıza katkıda bulunuyor. ASIM ölçümleri, mavi jetlerin bir bulut tepesinde bir "mavi patlama" ile ortaya çıkabileceğini gösteriyor. Çalışma ayrıca, hem patlama başlangıcının hem de jetin kendisinin, normal yıldırım için beklenebilecek lider etkinliğinin yalnızca zayıf işaretleriyle, esas olarak flama iyonizasyon dalgalarından yapıldığını gösteriyor. ASIM, bilim adamlarının gök gürültülü fırtınaların Dünya'nın atmosferini nasıl etkilediğini daha iyi anlamalarına yardımcı olarak daha iyi atmosferik modellere ve meteorolojik ve klimatolojik tahminlere katkıda bulunur.   

Kaynak : https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/what-we-learned-from-iss-2021?