2. Ödül (Profesyonel Kategorisi), Türkiye Ay Üsleri Ulusal Fikir Yarışması

PROJE RAPORU

HALE

“Hale” (i. Bazı yıldızların, özellikle ayın çevresinde görülen geniş ve aydınlık teker, ayla, ağıl), İnsanoğlunun evreni keşfetmeye olan arzusunun ilk kıvılcımı olan Ay’a kurulması hedeflenen uzun vadeli bir üs yapısı ve gelişim sürecini kapsamaktadır.

Koşullar ve Yerleşim Kararları

Ay üzerinde yapılan analizlerden elde edilen verilere göre aydaki koşullar, Dünya’ya kıyasla oldukça zordur, mekânsal ve dış etkenlerin yönetimi açısından ise farklı bir durumdadır. Tasarımı yönlendirecek analiz değişkenlerine göre Ay’da oldukça yüksek bir radyasyon seviyesi ve yüzey sıcaklığı bulunmaktadır. Bu veriler kapsamında tasarımın en önemli parametrelerinden biri hem yaşam hem de çalışma birimleri için dış koşullardan korunabilme oldu.

Ay’da inşa edilecek üs ve gelecek ekibin yanında, sonraki etaplarda gelecek gök insanlarının yaşam koşullarının en ideal seviyede sürdürülmesi amacıyla yer seçimleri için analizler yapıldı. Buna göre, kütle-çekim etkisi, enerji amacıyla kullanılacak hidrojen zenginliği, madencilik, yerleşim ve inşaat için yüzey sertliği, yüzey eğimi ve yükselti faktörlerine bakıldı. Ek olarak, ilgili Türk kraterlerinin konumları ve avantaj-dezavantaj durumları analiz edildi. Birbirlerinden uzak konumlanan Türk kraterleri yerine, Apollo 15-17 görevlerinin ekseninde olan, Mare Crisium’a da komşuluk eden ve meteor tehlikesinden uzak noktasında konumlanan Fatih Sultan Mehmet ile Ali Kuşçu Kraterleri’ne de komşuluk eden Atatürk Krateri, bahsedilen bütün özellikler doğrultusunda konak krater olarak seçildi.

Proje Amacı ve Önemli Kavramlar

Yerleşme etaplarının sürecine bakıldığında, 2023-2028 arasındaki süreçte sert-yumuşak inişlerle ve yapısal ve yardımcı robotlarla ilk birimler yapılmaya başlanacak, ilk aşama için konaklama alanı 20 gök insanını aynı kütlede içerecek şekilde programlanacaktır. İlk aşamada elzem olan kullanımların da dağılmasıyla ilk araştırma ve bilimsel aktiviteler gerçekleştirilecektir. İkinci etapta geliştirilecek olan H1 birimi yeni birimleriyle hizmete başlayacaktır. Önceki konaklama alanı kültürel faaliyetlerin ve kolektif bilincin gelişmesi için bir İlk Yerleşim Müzesi’ne dönüştürülecektir. Yeni konaklama alanlarıysa daha korunaklı ve yaşam şartları yüksek yer altı birimlerine taşınacaktır. Enerji üretim alanları kurulacak, o zamana kadar depolanmış öğeleri işlemeye başlayacak ve sürdürülebilir ay ortamı şekillendirilmeye başlanacaktır. Son aşamaya gelindiği zaman ise toplamda 200 gök insanı için sürdürülebilir ay ortamı sağlanmış ve bilimsel faaliyetlerin yanında sosyal ve kültürel morfolojinin de sürdürülebilirliği sağlanmış olacaktır. Sosyal ve psikolojik değişkenlerin hem görev hem de sürdürülebilirlik için önemi tasarım konusunda göz önünde bulundurulan değişkenlerden birisi olmuştur.

Ortak alanlar; konaklama alanları ve Ay faaliyetlerinin yapıldığı alanlar arasında yer alarak gök insanları için psikolojik ve sosyal sürdürülebilirliğini de sağlamaktadır. Erişilebilirliği yüksek ortak alanlar, Dünya’dan uzakta olacak insanlar için ortak faaliyet alanları ile dinlenme ihtiyaçlarını karşılayacaktır. Sosyal ve psikolojik sürdürülebilirlik, çalışma birimlerinin haricinde sosyal aktiviteleri bulunduran ortak mekânlar aracılığıyla da sağlanacaktır. Ayrıca mekâna duyulan bağlılık, ortak bellek üretimi, aidiyet ve öz-değer ihtiyaçları da beraberinde gelecektir.

Süreç ve Teknik Detaylar

Projenin ilk etabında Ay’a, insan gelişine kadar belirli yapıları inşa edecek robotlar, araçlar, teçhizat ve malzeme bulunduran bir sert iniş roketi gönderilecektir. Gönderilecek parçalar; inşaatta kullanılacak teçhizatı, robotları ve hammaddeyi kapsamaktadır. Gönderilecek robotlar Kazıcı, İşçi, Taşıyıcı, Yardımcı, Madenci ve İHA’lardan (İnsansız Hava Araçları) oluşmaktadır. Kazıcı robotlar, Ay’ın yüzeyini şekillendireceklerdir. İşçi robotlar yapı inşaatçısı ve malzeme birleştiricileri olarak görev alacaklardır. İHA’lar araziyi tarayacak, inceleyecek; konumlandırma ve yönelim belirleme konusunda veri sağlayacaklardır. Taşıyıcılar; personel, robot, hammadde ve/veya malzemelerin ulaşımı konusunda lojistik öneme sahip elemanlardır. Yardımcılar, inşa edilen yapıların içindeki işlerden sorumlu elemanlardır; örneğin tarım faaliyetlerini veya atık dönüşümü sistemleri ve makineleriyle ilgilenen robotlar olarak bulunmaktadırlar. Madenciler, Ay’da bulunan hammaddeyi çıkarıp işlenmeye hazırlar.

İniş yaptıktan sonra kurulacak üs, roketin yakınında başlayacak; araştırma ve konaklama sağlayacak birimlerin inşaatıyla ilk adımlar atılacaktır. Yapılan kısımda, ilk başta giriş hacmi ve yanında gelecek 20 insanı barındıracak yapıdır. Bu yapıyla inşa edilenler, araştırma ve bilim faaliyetlerinin sürdürüleceği merkez birimleridir. Bu kısımda, inşaat ilerletilirken yapının gelişimi gözetilmekte ve ilk araştırmalar yapılmaktadır. Form ilerledikçe hız yuvarı (yeni nesil ray ötesi sistem) mesafesi ve birimler artmaktadır. Hız yuvarı, birimlerin etrafını çevreleyen ve bütüncül formun sonraki etaplarda diğer birimlere bağlanmasını sağlayan ulaşım sistemidir. Bu birimlerdeki malzemeler, üç boyutlu yazıcılarla üretilecektir.

Duvarların ve döşemelerin ana maddesi, Ay’da bulunan regolit (ay toprağı), kum ve silikon karışımıyla olan bir 3B baskıdır. Saydam yüzeyler için Dünya’dan getirilen radyasyona dayanıklı, üç katmanlı cam sistemleri kullanılacaktır. Ay’da atmosfer olmadığından Güneş ışınları doğrudan yüzeye ulaşır. Bu ölçüde radyasyona karşı koymak için özel dirençli cam malzemeler seçilmiştir. Bunun amacı içeriden ya da dışarıdan bir darbe olduğunda oluşacak çatlaktan havanın uzay boşluğuna çekilmesini engellemektir. Üç katmanın ikisini oluşturan içerideki ve dışarıdaki temperli cam malzeme seçiminin amacı darbelere dayanıklı olmasıdır. Ortalarındaysa radyasyona dirençli cam vardır. Radyasyona doğal bir direnci olan regolit, lamine edilmiş paneller halinde işlenerek yapıların kaplama elemanına dönüştürülecektir. Hem regolit bazlı 3B baskı duvar hem de regolit panellerle yerüstünde de güvenli yapılar yapılabilmektedir. Yaşam birimlerinin büyük bir kısmı yere gömülü şekilde konumlandırılıp regolitin özelliklerinden en yüksek verimin alınması hedeflenmektedir.

Birimlerin inşaatı bittiğinde çatısının üzerine bir Altyapı Halkası yerleştirilecektir. Elektrik, ısıtma ve sıcak su ihtiyaçlarını karşılamak için altyapı halkasının üstü tamamen güneş panelleriyle kaplıdır. Elde edilen güneş enerjisini kullanılabilir hâle getirmek için kullanılacak donanım, akü ve invertörler, halkanın içinde ve panellerin altındaki teknik hacimde bulunmaktadır. Ay’da atmosfer olmadığı için yapılarda pencere gibi elemanların olmaması yapının temiz hava ihtiyacını ciddi duruma getirirken üretilen oksijen havalandırma yollarıyla yaşama ve çalışma birimlerine aktarılır. Altyapı halkasının içindeki hava dolaşımıyla temiz hava elde edilir. Bununla birlikte ısıtıcı elemanlara bağlı tesisat boruları, birimlere sıcak su sağlar. Atık borularıysa atıkları ilgili birimlere iletir. Onarım platformu, robotlar ve personelin olası arıza durumlarında içinde çalışabilmeleri için altyapı halkasının en üstünde yer alır.

Projenin merkezinde yer alan kule, iletişim amaçlıdır. İnşası ilerledikçe daha fazla veri alışverişi yapılabilecektir. İlk form birimi olan çember tamamlandıktan sonra robotlar ve teknoloji birimleri kullanılarak yüzey analiz edilecek; yüksek kaynak ve hammadde imkânı olan yerlere doğru büyüme başlayacaktır. Bu büyümede iki birimin bir araya gelişi ünite birleşim birimleriyle sağlanacaktır. Bu birimler hız yuvarı istasyonları gibi davranacaktır. İkincil birimler dönemin ihtiyacına göre tarım, üretim, araştırma gibi esnek işlevlere sahip olacaktır. Projenin sürdürülebilirliği için enerji santrali, sera, atık merkezi gibi birimler yapılacaktır. Sürdürülebilirlik kavramının işlenişi maden merkezi, tarım merkezi, enerji merkezi, su merkezi ve gök insanları çevresinde planlanmıştır. Enerji kaynaklarından birisi olarak kullanılacak güneş hem tarım için bir girdi olarak kullanılırken aynı zamanda ısı ve elektrik enerjisi üretiminde yer alacaktır. Ay’ın önemli madensel kaynaklarından birisi olan Helyum-3 füzyon enerjisi kaynağı olarak kullanılacaktır. Bu sistemde ortaya çıkacak CO2 ise tarım alanlarında değerlendirilip su ve karbon döngüsüne katkı sağlayacaktır. Ay’dan çıkarılacak olan silikon madeni yine regolit kumu ile birleşerek cephe malzemeleri olarak kullanılırken, normal regolit ise dış kaplama malzemesi olarak kullanılacaktır. Ay’dan elde edilecek alüminyum madeni ise altyapı malzemelerinde kullanılarak dayanıklı bir altyapı sistemi kurulacaktır. Hidrojence zengin olan Ay’da depolanacak hidrojenin enerji girdisi olarak kullanılması sonucunda kimyasal reaksiyonlarla su elde edilip tarımsal faaliyetlerde ve günlük yaşamda kullanılması da hedeflendi. Gök insanlarının organik atıkları ise gübreleştirilerek; atık suları ise arıtılarak tarım alanlarında kullanılacaktır. Kurulacak bitki ekosisteminde ana iki bölüm olacaktır. Tarım ekosisteminin sürdürülmesinde dikey tarım kullanılırken bunlar için de hidroponik, aquaponik ve aeroponik tarım kullanılacaktır. Dikey tarım faaliyetleriyle besin ihtiyacı karşılanacaktır. Bu döngü sürdürülebilir bir Ay ortamı oluşturmak adına son derece önemli olacak ve kendini yenileyen bir sisteme dönüşecektir.

Bahsedilen yapım teknikleri ve tasarım şeması ile birlikte sunulan önerinin en güçlü yönlerinden bir tanesinin de gelişime açıklık olduğu söylenebilir. Ay’a sert iniş ile başlayan proje programı 200 gök insanının yerleşmesine kadar tüm detayları kapsarken ütopik bir kolonizasyon oluşturma hedefi için de zemin hazırlamaktadır. Tipolojik olarak tasarlanmış olan büyük ve küçük halkasal yapılar, çok amaçlı birleşim elemanları ile birlikte esnek bir konumlanma şeması oluşturmaktadır. Bu esneklik, uzay ile ilgili gelecek vizyonu kapsamında projenin gelişebilmesini sağlayan en önemli unsurlardan bir tanesidir. Birden fazla sayıda büyük ve küçük halka yapılarının birleşimi ile birlikte, kendi içlerinde lokal merkezleri bulunan ve buna ek olarak geniş çaplı kapsamlı bir ağ örgüsü kuran bir yerleşim biçiminden bahsedilmektedir. Yerel merkezlerde bulunan iletişim kuleleri yerleşkenin genişlemesi durumunda da sahip oldukları yükseklik avantajlarını bu genişlemenin kontrolü için kullanacak şekilde düşünüldüler. Tüm bu kararlar sonunda, aslında bir sonu olmayan bir eklemlenme şeması ortaya çıkmış durumda. Bir başka deyişle, kurulan sistematik yaklaşım kendini çok defa tekrar edebilir ve bu şekilde insanlığın yanı başındaki Ay’la artan birlikteliğinde oluşacak ihtiyaçlara cevap verebilir vaziyettedir. Hale, yavaş yavaş kendini inşa edip çoğalırken ve uzayın derinliklerini keşfederken; Ay’ı Dünya’dan sonraki yaşam için uzay gelişim ve keşfetme etabının başlangıcı yapacaktır.