SpaceX'te hazırlık: Uzay uçuşlarında bir ilki deneyecek

SpaceX, bugüne kadar inşa edilmiş en güçlü roket olan Starship'in tüm parçalarını cuma günü gerçekleştirilecek test uçuşunda ilk kez tek parça halinde karaya indirmeyi deneyecek. Uzay uçuşu maliyetlerini önemli ölçüde düşürmeyi hedefleyen bu tarihi manevra, yüksek risk barındırıyor.

Bu hafta gerçekleştirilecek kritik test, SpaceX'i uzay uçuşlarında devrim yaratmaya bir adım daha yaklaştırabilir ya da şirketin en cesur hedefleri üzerinde yeni bir belirsizlik oluşturabilir. SpaceX, bugüne kadar inşa edilmiş en güçlü roket olan devasa Starship'in her bir parçasını, cuma günü ABD Doğu Saati ile 17.45 ile 19.00 arasında fırlatılması planlanan görev sırasında ilk kez tek parça halinde karaya geri indirmeyi deneyecek. Amaç, şirketin roketçiliğin "kutsal kasesi" olarak nitelendirdiği tamamen yeniden kullanılabilir bir fırlatma sistemi geliştirmek.

Bu sistem, tek bir görevin ardından milyonlarca dolarlık roket parçalarının atılması zorunluluğunu ortadan kaldıracak. SpaceX Üst Yöneticisi (CEO) Elon Musk'ın umduğu gibi bu gelişme, tek bir fırlatmanın maliyetini katbekat düşürebilir ve uzay araştırmaları için yeni imkanların kapısını aralayabilir.

Ancak SpaceX'in bu vizyonunu hayata geçirebilmesi için Starship'in üst yarısını oluşturan yaklaşık 52 metre (171 fit) yüksekliğindeki uzay aracını yörüngeden geri getirip şirketin Güney Teksas'taki fırlatma kulesinin kolları arasına güvenli ve dikey bir şekilde nasıl indireceğini çözmesi gerekiyor. Böyle bir manevra daha önce hiç denenmedi.

Buna karşın SpaceX, şirketin en iddialı hedeflerinden bazılarına ulaşmak ve yaptığı açıklamada belirttiği üzere "Starship'in gerçek kapasitesini ortaya çıkarmak" için tüm Starship aracının geri kazanılmasının ve yeniden uçurulmasının zorunlu olduğunu uzun süredir vurguluyor.

Şirket bu devasa roketin; NASA'nın Ay'da kalıcı insan varlığı oluşturmasına yardımcı olmak, uzay tabanlı Starlink internet ağını genişletmek ve yörüngeye bir veri merkezi fırlatmak gibi pek çok iddialı dünya dışı projeyi üstlenmesini hedefliyor. SpaceX ayrıca yaptığı açıklamada, Musk'ın Starship'i Mars'ta koloni kurmak için kullanma yönündeki uzun süredir devam eden hedefine atıfta bulunarak roketin "bilincin ışığını yıldızlara ulaştırmasını ve yaşamı çok gezegenli hale getirmesini" amaçladıklarını ifade etti.

Cuma günkü test sırasında her şey planlandığı gibi giderse SpaceX, kalkıştan yalnızca birkaç dakika sonra başlayacak olağanüstü bir gösteriye imza atacak. Bu aşamada Starship'in alt yarısını oluşturan Super Heavy adlı roket iticisinin, üst kısımdaki uzay aracından yani "gemi" bölümünden ayrılması bekleniyor. İtici roket daha sonra fırlatma kulesine nokta atışı bir iniş yapmayı hedefleyecek. SpaceX bu manevrayı daha önceki birkaç Starship test uçuşunda başarıyla gerçekleştirmişti ancak mayıs ayında ilk kez kullanılan ve V3 adı verilen mevcut versiyonla bu iniş hiç denenmedi.

Şirket, Falcon roketleriyle birinci aşama roket iticilerini yeniden kullanma teknolojisine öncülük ederek milyonlarca dolar tasarruf sağlamıştı. Ancak SpaceX'in üst kademedeki Starship uzay aracıyla bu testte deneyeceği gibi bir roketin üst aşamasını geri kazanmaya ve yeniden uçurmaya çalışmak, potansiyel kazanımların yanı sıra pek çok yeni risk ve zorluğu da beraberinde getiriyor.

Nefes kesen test uçuşu

Super Heavy iticisinden ayrıldıktan sonra uzay aracı kendi motorlarını ateşleyecek ve Dünya yörüngesine ulaşmaya çalışacak. SpaceX bu adımı ilk kez eylül ayında gerçekleştirdiği son test uçuşunda ucu ucuna başarabilmişti. Bu aşama, uzay aracının motorlarını yeniden çalıştırmasını ve saatte 27 bin kilometreyi, yani ses hızının 20 katını aşan hızlara ulaşmasını gerektiriyor.

Tek başına bu adım bile çok sayıda risk barındırıyor. SpaceX yörüngeye her Starship uzay aracı gönderdiğinde, görev ekiplerinin aracın Dünya'ya kontrollü bir dönüş yapabilmesini sağlamak için azami özen göstermesi gerekiyor. Aksi takdirde uzay aracı öngörülemeyen bir alçalışla Dünya'ya dönerek insanları veya mülkleri tehdit edebilir.

SpaceX'in Starship itki sistemleri direktörü Jeremy Pedro, şirketin yakın zamanda yayımladığı bir videoda konuya ilişkin değerlendirmelerde bulundu. Pedro, "Starship açıkça yeniden kullanılabilir bir fırlatma aracı olarak tasarlandı ve atmosfere yeniden girişten sağ çıkması gerekiyor. Bu nedenle aracın rastgele atmosfere girip kara parçaları veya yerleşim yerleri üzerine düşmesi ihtimaline karşı onu yörüngede bırakmamamız büyük önem taşıyor" ifadelerini kullandı.

Starship uzay aracı yörüngeye ulaşır ve uçuş planlandığı gibi devam ederse, 22 saat boyunca gezegenin etrafında yaklaşık 14 tur atacak. Bu süre zarfında araç, şirketin internet hizmet ağının kapasitesini artırmak üzere tasarlanan 26 adet Starlink V3 uydusunu yörüngeye yerleştirecek. Starship yörüngede seyrederken bir aksilik yaşanması durumunda uçuş kontrolörleri, aracı erken bir aşamada Dünya'ya geri döndürüp okyanusa indirmek için çeşitli fırsatlara sahip olacak.

Her şey yolunda giderse SpaceX, cumartesi öğleden sonra uzay aracını Dünya atmosferinin yoğun iç katmanına geri yönlendirme, yani "yeniden giriş" adı verilen kritik aşamayla karşı karşıya kalacak. Uçuşun bu evresi, uzay aracının dış yüzeyindeki sıcaklıkları 1.090 santigrat (2 bin fahrenhayt) derecenin üzerine çıkarabilen şiddetli bir sıkışma dalgası ve plazma birikimi oluşturuyor.

Illinois Üniversitesinde havacılık ve uzay mühendisliği alanında görev yapan Doçent Joseph Gonzalez, aracın inişe geçerken ABD'nin Batı Kıyısı üzerinden ilerlemek zorunda kalacağını belirterek, "Genellikle bu görevlerin çoğunda su kütlelerinin üzerinden geçilirken burada kara üzerinden geçiyorsunuz" dedi. Yerleşim yerlerinin üzerinden geçilmesi bu aşamayı son derece riskli bir hale getiriyor.

SpaceX internet sitesinden yaptığı açıklamada, bir aksilik yaşanması halinde felaket riskini azaltmak amacıyla Starship'in kuzey Meksika ve güney Teksas üzerindeki öngörülen rotasında kasıtlı olarak "seyrek nüfuslu" bölgelerin üzerinden geçmek için dört kanatçığını kullanarak "küçük dönüşler" yapacağını bildirdi. Atmosfere girişten sonra bile uçuş kontrolörleri, aracın SpaceX'in Starbase tesisine iniş denemesinden vazgeçme seçeneğine sahip olacak. Kontrolörler, Özgürlük Heykeli büyüklüğündeki aracın karaya çakılmasını önlemek için onu Meksika Körfezi'ne yönlendirebilecek veya araca kendini imha etme komutu verebilecek.

Ancak görev sorunsuz ilerlerse Starship, tarihi iniş denemesinden hemen önceki son anlarda Teksas'ın güney kıyısı açıklarında yer alan South Padre Adası'nın kuzey kesimi üzerinden geçecek ve ardından SpaceX'in Mechazilla adlı fırlatma kulesine yönelerek akrobatik bir yatay süzülme manevrası tamamlayacak. Paraşütsüz gerçekleşecek son alçalış sırasında uzay aracı, motorlarını ve hassas yönlendirme sistemlerini kullanarak kendini fırlatma kulesinin kolları arasına sokmaya çalışacak.

Gonzalez konuya ilişkin olarak, "İnsanların bunun arkasındaki önemi kavradığını sanmıyorum. Eğer bu hafta sonu çok olumlu sonuçlar alınırsa önümüzdeki iki veya üç yıl içinde tamamen yeniden kullanılabilir bir rokete ulaşabileceklerini düşünüyorum" değerlendirmesinde bulundu. Ancak roketçilik terminolojisinde "anomali" olarak bilinen hatalar, son derece gerçek bir olasılık olarak masada duruyor.

Güvenilirlik ve "anomaliler"

SpaceX, son Starship uçuşlarında hem Super Heavy iticisine hem de uzay aracına güç veren Raptor roket motorlarının güvenilirliğiyle ilgili bir dizi sorun yaşadı. Bazı motorlar kendiliğinden ateşlemeyi durdurdu veya çalışması gereken anda yeniden ateşlenemedi.

Bu sorunlar özellikle eylül ayında gerçekleştirilen son testte belirgin bir şekilde ortaya çıktı. Uçuş 14 adı verilen bu görevde SpaceX, aracın kontrolden çıkması halinde okyanusa düşme ihtimalinin daha yüksek olduğu "pasif olarak güvenli" yörünge altı rota yerine Starship'i ilk kez yörüngesel bir rotada uçurmayı hedeflemişti. SpaceX, uzay aracına yörüngeye çıkması için yeşil ışık yakmadan önce aracın planlandığı gibi çalıştığından emin olması gerektiğini açıklamıştı. Ancak uçuştan dakikalar sonra aracın motorlarından biri erken kapandı ve uçuşun geri kalanında devre dışı kaldı.

Başlangıçta uçuş kontrolörleri ve hatta SpaceX'in canlı yayınını sunan spiker, aracı yörüngeye gönderme riskinden kaçınmak amacıyla şirketin ikinci motor ateşlemesinden vazgeçeceğini duyurdu. Ancak SpaceX'in 6 Kasım'da yayımladığı videoya göre Musk, uçuş kontrolörlerini bu kararı yeniden gözden geçirmeye teşvik etti.

SpaceX yetkilisi Pedro, şirket tarafından yayımlanan videoda o anları anlatarak, "Motoru kaybettiğimiz an, hepimiz bunun uzay aracı için görevin sonu olduğunu anlamıştık. Bir şeyler ters giderse devam etmeyelim diye düşünmüştük. Elon ise gereklilikleri gerçekten sorguladı ve bize 'İlerlememizi fiilen yasaklayan bir şey var mı?' diye sordu" ifadelerini kullandı. Sonuç olarak uçuş kontrolörleri uzay aracına yörüngeye doğru ilerlemeye devam etmesi talimatını verdi.

Ticari roket fırlatmalarına lisans veren Federal Havacılık İdaresinin (FAA) CNN'e gönderdiği 10 Kasım tarihli e-posta açıklamasına göre SpaceX'in kararları "onaylanmış uçuş kriterleri dahilindeydi". Kurum açıklamasında, "FAA, lisanslı fırlatma ve yeniden girişin yürütülmesiyle ilgili tüm faaliyetleri izledi" dedi.

Uçuş 14, başlangıçta planlanandan birkaç saat erken sona erdi ancak nihayetinde büyük bir aksaklık yaşanmadan tamamlandı. Uzay aracı Hint Okyanusu'na kontrollü bir iniş gerçekleştirdi; ancak bu iniş şirketin daha önce başardığı kadar kusursuz ve yumuşak olmadı. SpaceX uzun süredir fırlatma araçlarını yedekli sistemlerle inşa ettiğini, yani birkaç motor arızalansa bile araçların güvenli bir şekilde çalışmaya devam edecek biçimde tasarlandığını belirtiyor. Ancak böyle bir senaryoda uzay aracını yerleşim yerlerinin üzerinden yönlendirmeye ve nokta atışı bir iniş gerçekleştirmeye çalışmak tamamen farklı bir durum oluşturuyor.

Uzay aracının dönüşü neden tarihi ve riskli?

SpaceX, birinci aşama roket iticilerini geri kazanma ve yeniden uçurma yarışında şimdiden itici güç olarak adını duyurdu. Şirketin 2015 yılında bir Falcon birinci aşama iticisini indirmeyi başarması, SpaceX'in küresel fırlatma pazarında hakim güç olarak yükselişini hızlandırdı. Bugüne kadar yalnızca iki şirket daha, Jeff Bezos'un sahibi olduğu Blue Origin ve Çin merkezli LandSpace, birinci aşama roket iticilerini indirmeyi başarabildi. Bu iki şirket de söz konusu başarıya SpaceX'in ilk başarısından on yılı aşkın bir süre sonra, yalnızca son bir yıl içinde ilk kez ulaştı.

Yine de birinci aşama bir roket iticisini kurtarmak, bir roketin üst aşamasını geri kazanmaya çalışmaktan bir ölçüde daha basit bir işlem olarak görülüyor. Super Heavy iticisi inişe geçmeden önce saatte yaklaşık 6 bin kilometre (3 bin 728 mil) hıza ulaşıyor. Starship uzay aracı ise saatte 27 bin kilometreyi (17 bin mil) aşabilen yörünge hızlarında seyredecek.

Uzaya gidip güvenli bir şekilde Dünya'ya dönmek üzere tasarlanan araçlar genellikle SpaceX'in Dragon kapsülleri veya Apollo görevlerindeki komuta modülleri gibi küçük kapsüllerden oluşuyor ve bu araçlar bir roketin tepesinde yörüngeye taşınıyor. Ancak Starship'in üst bölümü başlı başına bir roket niteliği taşıyor.

SpaceX'in kıdemli baş Mars iniş mühendisi Lars Blackmore, şirketin tanıtım videosunda yaptığı açıklamada, "Uzay dünyasında ya roketleriniz vardır ya da uzay araçlarınız. Biz ise hem roket olan hem de bir uzay aracı gibi hareket edebilen bir sistem yapmaya çalışıyoruz" dedi. Starship uzay aracı o kadar devasa boyutlarda ki tamamen boşaltılmış iç hacmine 100'den fazla Apollo komuta modülü sığabiliyor.

Bu bağlamda Starship, NASA'nın Uzay Mekiği yörünge araçlarına daha çok benziyor. Ancak uzay mekikleri fırlatma için kısmen yeniden kullanılabilir ayrı roketlere bağlanıyordu ve uzay ajansının bir zamanlar umduğu gibi hiçbir zaman hızlı veya kolay bir şekilde yeniden kullanılabilir hale gelemedi. Her bir mekik fırlatması ortalama 1,5 milyar dolara mal oldu. Bu rakam NASA'nın programın başlangıcında planladığından yüz milyonlarca dolar daha yüksekti ve uçuşlar arasında haftalarca süren yenileme çalışmaları gerektiriyordu.

Starship, uzay mekiklerinin yetersiz kaldığı bu noktada başarılı olmayı hedefliyor. Temel farklardan birini iniş teknikleri oluşturuyor. Gonzalez, NASA'nın uzay mekiklerinin uçağı andıran pist inişlerini tercih ettiğini belirtti. Bu manevra, yörünge araçlarının iniş takımlarıyla donatılmasını gerektiriyordu ve bu takımlar uzay aracı atmosfere hızla geri dönerken aşırı sıcaklıklara maruz kalıyordu.

Gonzalez, "Bir şeyler yolunda gitmezse iniş takımlarının bulunduğu bölmeye sıcak gazların sızması ihtimali doğuyordu. Bunun arkasında çok daha fazla risk vardı" diye konuştu. İniş takımlarının araca ekstra ağırlık yüklediğini ekleyen Gonzalez, roketçilik dünyasında daha hafif olmanın her zaman daha iyi olduğunu vurguladı. Gonzalez, "Ancak büyük işler bir başlangıçtan doğar ve o başlangıç da uzay mekiğiydi" ifadelerini kullandı.

Starship'i indirmek hala riskli bir girişim olarak değerlendiriliyor. Federal Havacılık İdaresinin bir kuralı, SpaceX'in Uçuş 15 onayı için yaptığı başvurularda can kaybı yaşanma ihtimalinin milyonda birden az olduğunu kanıtlamasını şart koşuyor. Bununla birlikte şirket, 2025 yılında gerçekleştirdiği ve Starship'in bir test uçuşu sırasında Turks ve Caicos Adaları üzerinde infilak ettiği fırlatma öncesinde de aynı standardı karşıladığını kanıtlamak zorunda kalmıştı. Söz konusu olayda enkaz parçaları bir araca isabet etmiş ancak yaralanan olmamıştı.

Şirket, bu uçuşta Starship'i sorunsuz bir şekilde geri getirebileceğinden emin olduğunu açıkladı. SpaceX, 7 Kasım'da yaptığı açıklamada, "Uçuştan uçuşa sağlanan istikrarlı iyileştirmelerle SpaceX ekibi, Starship'in uzaydan güvenli ve güvenilir bir şekilde atmosfere yeniden giriş yapabileceğini kanıtladı" ifadelerine yer verdi.