Bugün öğrendim ki: ISS'nin 2030 yılına kadar emekliye ayrılacağı ve istasyonun tamamının Dünya'ya geri gönderileceği belirtiliyor.
Uluslararası Uzay İstasyonu Geçiş Planı, Dünya'daki insanlar için muazzam bilimsel, eğitimsel ve teknolojik gelişmeler sağlayan ve derin uzaya seyahat etme yeteneğimizi mümkün kılan, mikro yerçekimi laboratuvarının gelecek on yılına ilişkin NASA'nın vizyonunu ortaya koymuştur. Gelecekte, Amerika Birleşik Devletleri, temel araştırma ve teknoloji geliştirmeye sürekli erişimi sağlamak için düşük Dünya yörüngesindeki operasyonlarını ticari olarak sahip olunan ve işletilen destinasyonlara geçiş planlamaktadır.
Uluslararası Uzay İstasyonu Programının sona ermesinde, istasyon, Dünya'daki yerleşim alanlarından kaçınmayı sağlamak için kontrollü bir şekilde yörüngeden çıkarılacaktır. İstasyonun güvenli yörünge dışı çıkışı, 1998'den beri işlettiği beş uzay ajansının - NASA, CSA (Kanada Uzay Ajansı), ESA (Avrupa Uzay Ajansı), JAXA (Japon Havacılık ve Uzay Keşif Ajansı) ve Devlet Uzay Kurumu Roscosmos dahil olmak üzere - ortak sorumluluğundadır.
NASA ve Uluslararası Uzay İstasyonu ortak ajansları, istasyon operasyonlarının sonunda üç Roscosmos Progress uzay aracına kadar kullanma seçeneği de dahil olmak üzere, uzay istasyonunun güvenli bir şekilde yörüngeden çıkarılması için seçenekleri incelemiştir. Bu çabalar, yörünge dışı çıkarma için daha sağlam yetenekler sağlamak üzere yeni veya modifiye edilmiş bir uzay aracına ihtiyaç duyulduğunu göstermiştir. NASA, ABD endüstrisiyle iş birliği yapmış ve uzay istasyonunun son, güvenli, yörünge dışı çıkarma manevrasını gerçekleştirecek bir uzay aracı (ABD Yörünge Dışı Çıkarma Aracı) temin etme planlarıyla ilerlemektedir.
Aşağıda, bu konu hakkında en yaygın sorulardan bazıları ve NASA mühendisleri ve uzmanlarından gelen cevaplar yer almaktadır.
Uluslararası Uzay İstasyonu'ndan sonra ne olacak?
NASA'nın hedefi, yörüngedeki destinasyonların yanı sıra kargo ve mürettebat taşımacılığının ajansa hizmet olarak sunulduğu güçlü bir ticari düşük Dünya yörünge pazarında birçok müşteriden biri olmaktır. NASA, düşük Dünya yörüngedeki operasyonları ve hizmetleri özel sektöre geçirirken, ajans Ay ve Mars'ta bu bölgenin ötesindeki insan görevlerine odaklanacaktır.
NASA şu anda bilimsel araştırma ve teknoloji gösterileri için Uluslararası Uzay İstasyonu'nu bir mikro yerçekimi platformu olarak kullanmaktadır. Yirmi yılı aşkın süredir devam eden insan varlığı boyunca, ajans, Uluslararası Uzay İstasyonu'nu ticari kargo ve mürettebat uzay araçlarının geliştirilmesi için bir test alanı olarak kullanarak, Uluslararası Uzay İstasyonu Ulusal Laboratuvarı'na ABD segment araştırma süresi ayırarak ve özel astronot görevleri de dahil olmak üzere ticari kullanım için bir platform sağlayarak endüstri büyümesini mümkün kılmıştır.
Ajans ayrıca, hizmetlerde bir boşluk oluşmasını önlemek için Uluslararası Uzay İstasyonu'nun yörünge dışı çıkarılmasından önce planlanan, ticari olarak sahip olunan ve işletilen uzay istasyonlarının özel sektör tarafından geliştirilmesini de mümkün kılmaktadır.
Gelecekteki Mars insan keşiflerine hazırlık olarak Ay'daki Artemis görevleriyle, derin uzayda nasıl yaşayıp çalışacağımızı bilgilendirecek şekilde uzay istasyonundaki araştırma ve teknoloji geliştirme çalışmalarının üzerine inşa ediyoruz.
NASA neden Uluslararası Uzay İstasyonu'nun sonu için plan yapıyor?
Uluslararası Uzay İstasyonu'nun mikro yerçekimi laboratuvarında 23 yılı aşkın bir süredir sürekli insan varlığı bulunmaktadır ve montaj görevleri 1998 yılında başlamıştır. Yıllar boyunca, NASA ve uluslararası ortakları istasyonun parçalarının işletilmesi, bakımı ve yükseltmeleri için birlikte çalışmıştır. İstasyonun teknik ömrü, modüller, radyatörler ve kafes yapılarını içeren birincil yapı ile sınırlıdır. Birincil yapının ömrü, dinamik yükleme (örneğin uzay aracı yanaşmaları/ayrılmaları) ve yörünge termal döngüsü tarafından etkilenir. NASA, ajans düşük Dünya yörüngesinde ticari olarak sahip olunan ve işletilen platformlara geçişi mümkün kılmak ve sorunsuz bir şekilde gerçekleştirmek için çalışırken, uzay istasyonunu 2030 yılına kadar tam olarak kullanmaya ve güvenli bir şekilde çalıştırmaya karar vermiştir.
Bu, NASA'nın ajans Ay ve Mars'ı keşfederken mikro yerçekimi araştırmaları ve teknoloji gösterileri için ihtiyaç duyduğu hizmetleri ticari şirketlerden satın almasını sağlayacaktır.
NASA neden alternatif seçenekler yerine uzay istasyonunun yörünge dışı çıkarılmasına karar verdi?
NASA, Uluslararası Uzay İstasyonu'nun devre dışı bırakılması için birkaç seçeneği incelemiştir; bunlar arasında sökme ve Dünya'ya geri döndürme, daha yüksek bir yörüngeye yükseltme, rastgele yeniden girişle doğal yörünge çürümesi ve uzak bir okyanus bölgesine kontrollü hedefli yeniden giriş yer almaktadır.
Sökme ve Dünya'ya Geri Dönüş: Uzay istasyonu, tarihsel değeri abartılamayan eşsiz bir eserdir. NASA, istasyonun herhangi bir bölümünün tarihsel koruma veya teknik analiz için kurtarılabilme olasılığını belirlerken bunu dikkate almıştır. İstasyonun modülleri ve kafes yapısı, uzayda kolayca sökülecek şekilde tasarlanmamıştır. Uzay istasyonu yaklaşık bir futbol sahası büyüklüğünde bir alanı kaplamaktadır ve karmaşık yapının ilk montajı, o zamandan beri emekli olan mekiğin büyük kargo bölmesini kullanan 27 mekik uçuşu ve 13 yıl ve 161 uzay yürüyüşü (EVA) olarak bilinen çok sayıda uluslararası ortak görev gerektirmektedir. Bireysel bileşenleri (örneğin, modüller) güvenli bir şekilde ayırıp geri döndürmek için yapılacak herhangi bir sökme çalışması, uzay istasyonu mürettebatı tarafından en az eşdeğer sayıda EVA, yer destek personeli tarafından kapsamlı planlama ve şu anda mevcut olmayan mekiğin büyük kargo bölmesine benzer kapasitede bir uzay aracı gerektirdiğinden önemli lojistik ve mali zorluklarla karşılaşacaktır. Büyük modüllerin geri döndürülmesi mümkün olmamakla birlikte, NASA, uzay istasyonundan bazı daha küçük eşyalar için bir koruma planı geliştirmek üzere Smithsonian Ulusal Hava ve Uzay Müzesi ve diğer kuruluşlarla iş birliği yapmıştır.
Daha Yüksek Yörüngeye Yükseltme: NASA, istasyonun mevcut yörüngesinden, ömrünün teorik olarak uzatılarak uzay aracını gelecek nesiller için koruyabileceği daha yüksek bir yörünge rejimine taşınmasını değerlendirmiştir. Uzay istasyonu, Dünya'nın atmosferinin hala sürtünme yarattığı ve yörüngede kalmak için düzenli olarak yeniden güçlendirilmesini gerektiren bir yükseklikte uçar. İstasyon, yaklaşık 415 km (257 mil) yükseklikte LEO'da çalışır ve 430.000 kg'dan (945.000 lb) fazla bir kütleye sahiptir. Güneş aktivitesine bağlı olarak, istasyonun bu yükseklikteki yörünge ömrü (istasyonun yalnızca atmosferik sürtünmeden dolayı doğal olarak yeniden giriş yapmadan önceki süre) yeniden güçlendirmeler olmadan yaklaşık bir ila iki yıldır. Bu nedenle, istasyon kontrolsüz bir yörünge dışı çıkışın yerde insanlara tehdit oluşturabileceği (kontrolsüz yeniden giriş seçeneğine bakınız) gibi doğal olarak Dünya'ya geri düşeceğinden süresiz olarak yörüngede kalamaz.
Uzay istasyonu operasyonları tam zamanlı bir mürettebat gerektirir ve bu nedenle mürettebatı güvertede tutamama yeteneği, daha yüksek irtifalarda çalışmayı ortadan kaldıracaktır. Uzay istasyonuna hizmet veren kargo ve mürettebat araçları mevcut 415 km (257 mil) yüksekliğine göre tasarlanmış ve optimize edilmiştir ve bu araçların yeteneği değişse de, NASA'nın mürettebatı önemli ölçüde daha yüksek irtifalarda uzay istasyonunda tutma yeteneği, mevcut filo ile ciddi şekilde etkilenecek veya hatta imkansız olacaktır. Bu, uluslararası mürettebat ve kargo filosunu içerir; çünkü itme ve tutum kontrolü sağlayan Roscosmos varlıklarının itme aşaması boyunca çalışır durumda kalması gerekir.
Mürettebatı güvertede tutma gereksinimi göz ardı edildiğinde, NASA, yalnızca uzay istasyonunun yörünge ömrünü uzatabilecek mevcut yörünge rejiminin üzerindeki yörüngeleri değerlendirmiştir. Uluslararası Uzay İstasyonu'nu yükseltmek, 100 yıllık hedef yörünge ömrü için 120-140 m/s delta-V ve 10.000 yıldan daha uzun bir yörünge ömrü için 760 m/s delta-V gerektirirken, kontrollü bir yörünge dışı çıkış için 57 m/s gerekmektedir.
Ayrıca, bu yörüngelere çıkmak, şu anda mevcut olmayan yeni itici ve tanker araçlarının geliştirilmesini gerektirecektir. SpaceX Starship gibi araçlar hala geliştirme aşamasında olmakla birlikte, bu yörüngelere önemli miktarda kargo taşımak üzere tasarlanmaktadır; ancak, bu kadar büyük bir aracı uzay istasyonuna yanaştırmak ve uzay istasyonu yapısal sınırları dahilinde kalırken iticilerini kullanabilmek konusunda engelleyici mühendislik zorlukları vardır. Diğer araçlar, hem daha yüksek irtifalarda uçmak için yeni sertifikalar hem de itici madde taşımak için çoklu uçuşlar gerektirecektir.
Daha yüksek bir irtifaya çıkıldığında dikkate alınması gereken diğer önemli husus, her belirli konumdaki yörünge atıkları rejimidir. Uzay istasyonuna nüfuz edici veya felç edici bir etki riski (yani aracı parçalayabilecek) 415 km'nin (257 mil) üzerinde önemli ölçüde artmaktadır. Daha yüksek irtifalar daha uzun bir teorik yörünge ömrü sağlarken, bir etki olayı arasındaki ortalama süre, mevcut çalışma yüksekliğinde ~51 yıldan 497 mil (800 km), ~700 yıllık bir yörüngede dört yıldan daha aza düşmektedir. Bu, istasyonun manevra yapma veya gelecekteki tehditlere tepki verme yeteneğini ortadan kaldırabilecek bir etki olasılığının veya hatta tam parçalanmaya neden olan önemli bir etki olasılığının kabul edilemez derecede yüksek olduğu anlamına gelir. NASA, bu tür bir etki olayının düşük Dünya yörüngesine erişimi yüzyıllarca kalıcı olarak bozabileceğini veya hatta ortadan kaldırabileceğini tahmin etmiştir.
Rastgele karşılık Kontrollü Yeniden Giriş: ABD Hükümeti, yeniden giriş yapan uzay araçlarının enkaz nedeniyle kamu riskinin 10.000'de 1 olasılığını karşılamasını veya aşmasını şart koşmaktadır. Bu şartnameyi karşılayamama, uzay aracının, uzay aracı jeosenkron yörünge gibi bir atık yörüngesi yakınında çalışmadığı sürece, ABD Hükümeti'nin güvenli yeniden giriş gereksinimlerini aşan uzay araçları için standart bir endüstri uygulaması olan kontrollü bir yörünge dışı çıkış yapmasını gerektirir. Kontrolsüz bir yörünge dışı çıkış, bir uzay aracının navigasyon veya itici kontrolü olmadan atmosfere girdiğinde gerçekleşir ve sadece enkazın halka yönelik etki riski küçük olduğunda (yani, küçük bir uzay aracı veya yapı küçük parçalara ayrılır ve küçük bir enkaz izi vardır) kabul edilebilir. Uluslararası Uzay İstasyonu, çok büyük olduğu için kontrollü bir yeniden giriş gerektirir ve kontrolsüz bir yeniden giriş, dünya çapında halka önemli bir risk oluşturan çok büyük enkaz parçalarıyla büyük bir enkaz iziyle sonuçlanacaktır. Uzay istasyonunun iyi durumda tutulmasının, aynı zamanda uzay istasyonunun kullanım ömrünün sonundaki yörünge dışı çıkış için planlama yaparken, en güvenli çalışma yaklaşımı olmaya devam etmesi sağlanır.
Roscosmos Progress araçları gibi mevcut uzay istasyonu itme sistemlerinin kullanılması, ABD Yörünge Dışı Çıkarma Aracı (USDV) gelmeden önce kontrolsüz bir yeniden girişe alternatif sağlayacaktır. Ancak, bu sistemler kamu riskini kabul edilebilir bir seviyeye düşürmek için yeterli marj sağlamaz. USDV, kamu riskini ABD Hükümeti standartlarına düşürmek için bu marjı sağlayacaktır.
Ajansın Uluslararası Uzay İstasyonu Yörünge Dışı Çıkarma Analizi Özeti teknik belgesinde daha fazla bilgi edinin.
NASA Uluslararası Uzay İstasyonu'nu nasıl yörünge dışı çıkaracak?
Uzay istasyonu yörünge dışı çıkarma operasyonları sırasında birincil amaç, uzay istasyonunun yapısının okyanusta yerleşim olmayan bir bölgeye sorumlu bir şekilde yeniden giriş yapmasıdır. Güvenli devre dışı bırakma için seçilen yaklaşım, doğal yörünge çürümesi, muhtemelen mevcut itici elemanları kullanarak istasyonun yüksekliğinin kasıtlı olarak düşürülmesi ve ardından son hedefleme ve enkaz izi kontrolü için yeniden giriş manevrasının yürütülmesidir.
Bu son manevranın yüksek itici madde gereksinimi nedeniyle, yörünge dışı çıkış ayarlanırken istasyonun yüksekliğini düşürmek için mümkün olduğunca Dünya'nın doğal atmosferik sürtünmesi kullanılacaktır. Tüm mürettebat güvenli bir şekilde Dünya'ya döndükten sonra ve son hedef yer izini ve enkaz izini okyanusun ıssız bir bölgesi üzerine hizalamak için küçük manevralar yaptıktan sonra, uzay istasyonu operatörleri, güvenli atmosferik girişi hedef izine taşımak için son desteği sağlayacak büyük bir yeniden giriş yakma komutu vereceklerdir.
Yörünge dışı çıkarma uzay aracının durumu nedir?
NASA, uzay istasyonunun yörünge dışı çıkarılma yeteneğini sağlayacak ve yerleşim alanlarına yönelik risklerden kaçınmayı sağlayacak ABD Yörünge Dışı Çıkarma Aracını geliştirmek ve teslim etmek üzere SpaceX'in seçildiğini duyurdu.
Uzay istasyonu yörünge dışı çıktığında ne olur? Uzay istasyonunun parçaları yanar mı?
Uzay istasyonu, uzayda şimdiye kadar inşa edilen en büyük tek yapıdır ve yeniden giriş modellemesi söz konusu olduğunda fizik ve mühendislik zorluklarını temsil eder. Uluslararası Uzay İstasyonu, esas olarak kafes elemanları, modüller, güneş panelleri ve radyatörlerin bir kombinasyonundan oluşmaktadır. Kafes, güneş panelleri, radyatörler ve modüller için fiziksel destek sağlayan istasyonun omurgası görevi görür. Çeşitli modüller, çok sayıda mikro yerçekimi deneyi için basınçlı hacim, mürettebat için yaşanabilir bir alan ve ziyaret eden uzay araçlarının yanaşması ve ayrılması için bağlantı noktaları sağlar. Güneş panelleri ve radyatörler, istasyon donanımı için güç üretimi ve termal kontrol sağlar.
Mir ve Skylab gibi diğer büyük yapıların yeniden girişi sırasında gözlemlenen davranışa dayanarak, NASA mühendisleri, kopmanın üç olaylık bir dizi olarak gerçekleşmesini beklemektedir: önce güneş paneli ve radyatör ayrımı, ardından sağlam modüllerin ve kafes segmentinin kopması ve ayrılması ve son olarak da bireysel modül parçalanması ve kafesin yapısal bütünlüğünün kaybedilmesi.
Enkaz atmosfere girmeye devam ettikçe, modüllerin dış derisinin eriyip iç donanımın hızlı bir şekilde ısınmasına ve erimesine maruz kalması bekleniyor. İstasyon donanımının çoğunun, atmosferik yeniden girişle ilişkili yoğun ısıtma sırasında yanması veya buharlaşması beklenirken, kafes bölümleri gibi bazı daha yoğun veya ısıya dayanıklı bileşenlerin yeniden girişi atlatıp okyanusun ıssız bir bölgesine düşmesi bekleniyor.
NASA neden uzay istasyonunun bir bölümünü gelecekteki ticari kullanımlar veya eğitim amaçları için, örneğin modüllerini veya parçalarını bir müzede sergilemek gibi, yeniden kullanmayı planlamıyor?
NASA, Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki hangi iç bileşenlerin ticari destinasyonlarda kullanılabileceğini veya sergilenmek üzere geri döndürülebileceğini değerlendirecektir.
Uzay istasyonunun ana bileşenlerinin yeniden kullanım olasılığını değerlendirmek için Bilgi Talebi (RFI) yoluyla iletişime geçtikten sonra, NASA endüstriden hiçbir uygulanabilir ilgi görmedi. Uluslararası Uzay İstasyonu modülleri ve ana bileşenleri, gelecekteki platformlarla uyumlu olmayabilecek belirli bir güç, veri ve yapısal mimariye sahiptir. Ayrıca, sökme çok karmaşık ve pahalıdır ve bazı sökme seviyeleri mümkün değildir.
NASA, daha sonra ayrılacak planlarla bir uzay istasyonu yanaşma bağlantı noktasına takılacak ticari modüller için bir sözleşme imzalamış ve serbest uçan ticari uzay istasyonlarının tasarımı için üç uzay yasası anlaşması vermiştir.
Ayrıca, istasyondaki yapısal donanımın çoğu 1990'ların sonları ve 2000'li yıllarda tasarlanmış ve inşa edilmiştir. Yeni ticari destinasyonlar, daha yeni teknoloji gelişmelerinden yararlanacaktır.
İstasyonu bir müzede korumak önemli lojistik ve mali zorluklar sunmaktadır - lütfen yukarıdaki sökme ve Dünya'ya geri döndürme bölümüne bakınız.
Uzay istasyonunu Dünya'ya geri getirmekle ilgili herhangi bir çevresel tehlike var mı?
Uzay istasyonu için devre dışı bırakma planı, uzak bir okyanus bölgesine sorumlu, kontrollü ve hedeflenmiş bir yörünge dışı çıkarma işleminin yürütülmesidir. Dünya'nın atmosferinden iniş sırasında, uzay istasyonu yanacak, parçalanacak ve çeşitli büyüklüklerdeki parçacıklara buharlaşacaktır. Bazı parçaların yeniden girişin termal streslerini atlatması muhtemeldir. Beklenen etki bölgesindeki bu parçaların çevresel etkilerinin küçük olması bekleniyor. Dünya'daki insanları ve mülkleri en iyi şekilde korumak için okyanusun en uzak bölgeleri hedefleniyor.