Uzay
18.08.2018
1,667 Gösterim
Ay'da Yapı İnşa Etmek (Lunarcrete Nedir?)
Lunarcrete nedir? Dünya'nın uydusu olan Ay'da bildiğimiz normal betonu kullanamayız. Öncelikle Ay yüzeyinde gerekli tesisi kurarak çimento üretebiliriz ancak, beton yapmak için kullandığımız kumu bulamayız. Bunun yanında, Ay yüzeyinde basınç neredeyse sıfırdır ve beton gözenekli olduğundan dolayı betonun içindeki su çabucak gaz haline geçerek betonun yapısını bozar ve buharlaşır.
Ek olarak, Ay yüzeyindeki eksterm sıcaklıklardan söz etmek gerekirse; gündüz vakti Ay'ın yüzeyi 100 santigrat derecenin üzerinde ısınır. Geceleri ise sıcaklık eksi 150 santigrat derecenin altına aniden iner. Bu aşırı sıcaklıklar ve sıcaklık farkları da betonu bozan etkenlerdir. Zaten az önce bahsettiğim üzere beton oluşamadan bozulur ama sıcaklık farklarının oluşturacağı tahribatı, yani ani genleşme ve büzüşmeyi de belirtmekte yarar var.
Kısa bir not: Ay'da bir gün, Dünya zamanına göre yaklaşık 29 gün sürer. Yani 14,5 gün gündüz, 14,5 gün gece.
Ay yüzeyini kaplayan pudramsı yapıdaki "regolit", orada birincil inşa malzememiz olabilir. Ancak, Ay gibi sıfır basınçlı alanlarda dökülebilecek beton benzeri malzemeler var. Bilim insanları uzun yıllardır bunlar üzerinde çalışıyorlar. Bunlardan en çok ümit vadedeni "Lunarcrete" adıyla anılıyor.
Ay yüzeyi büyük oranda, "Regolit" adını verdiğimiz pudramsı bir tozla ile kaplıdır. Bu toz, büyük oranda oksijen, silisyum, kalsiyum, demir ve alüminyumdan meydana gelmiştir. Bu şekilde pudramsı bir yapıya sahip olmasının nedeni, milyonlarca yıl boyunca Ay yüzeyinin meteor ve mikrometeorlar tarafından bombardımana uğramasıdır diyebiliriz. Bu meteor bombardımanı, yüzeydeki katmanın böylesine ince pudra yapısına bürünmesine neden olmuştur.
Eğer Ay'da beton üretebilmek istiyorsak, en ucuz ve bol bulunan bu malzemeyi kullanmalıyız. Zaten bilim insanları da bunu yaparak, 1986 yılında, Apollo 16 mürettebatının Ay yüzeyinden getirmiş olduğu yaklaşık 40 gramlık regoliti kullanarak beton üretmeyi denediler. Bilim insanları, regolitin sertleşmesi için Ay'da bulunabilen ilmenit minerali ile hidrojeni ekleyerek, regolit ve çimento karışımını 800 santigrat dereceye kadar ısıttılar. Bu işlem sonucu açığa çıkan su, titanyum dioksit ve demir, regolitten bildiğimiz dayanıklığına yakın bir inşa malzemesi üretilmesine yaradı.
Elbette tüm bu işlemleri Ay yüzeyinde açık alanda gerçekleştiremeyiz. Videonun başında da belirttiğim üzere, atmosferi bulunmayan Ay'da basınç yoktur ve betonu bir araya getirip yapışmasını sağlamak için gerekli olan çözücü madde yani su vs sıvı halde kalamaz. Bu nedenle, işlemlerin tümünü basınçlı kapalı bir ortamda gerçekleştirmek zorundayız. Bu da, Ay'da yapı inşası için öncelikle bir "basınçlı alan" inşa etmemiz gerektiğini gösteriyor.
Bununla beraber, regolitten üretilecek beton için su hâlâ bir problem. Biraz önce bilim insanlarının su elde etmek için ilmenit kullandıklarından söz etmiştim. Tabii ki bu bir maliyet, çünkü Ay'da ilmenit bulmak için ekstra bir madencilik faliyetine girişmemiz gerekiyor. O halde, suya ihtiyaç duymayan bir çözüm üretmek gerekli.
Uydumuz Ay'da hava, yani atmosfer basıncı yoktur. Bu nedenle, gereken basıncı sağlayabilecek yapılar inşa etmek önceliğimiz olmalı.
Bilim insanları bu çözüm üzerinde de çalışmışlar. 2008 yılında Alabama Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, Ay toprağında, yani regolitte bol miktarda bulunan sülfürün ayrıştırıldıktan sonra regolit ve çimento karışımına 140 santigrat derece dolaylarında bir sıcaklıkta karıştırıldığında, su kullanmadan da beton üretilebildiğini keşfettiler. Ancak ortaya çıkan bu beton, yeryüzünde bildiğimiz betondan yarı oranında daha az dayanıklılık sağlayabiliyor. Yine de, düşük çekimli Ay yüzeyinde bu dayanıklılık kaybı göz ardı edilebilir düzeyde.
Elbette bu lunarcrete kullanımı ile Ay yüzeyinde yapı inşa ederken ve inşa ettikten sonra birkaç şeye dikkat etmek gerekli. Öncelikle, lunarcrete, yeterince kalın değilse, hava geçirmez bir materyal değildir. Yani lunarcrete ile inşa edilmiş yapılar hava geçirmez malzemelerle izole edilmelidir. Ayrıca sülfür 115 santigrat derecede erir. Yani sülfür kullanılarak elde edilen lunarcrete, gündüz vakitlerinde Güneş tarafından ısıtıldığında bozulacak demektir. Bu nedenle üretilen bu betonu Güneş ışığından koruyacak bir tabaka ile kaplamak gerekir.
Sonuç olarak, henüz yeterince deneyimlememiş olsak bile, Ay yüzeyinde yeryüzünde bildiğimiz biçimde evler, binalar gibi yapılar inşa edebilecek teknolojiye sahibiz. Gelecekte, uydumuz Ay'ın yüzeyinde yerleşim alanları oluşturacağımız zaman, bunu orada bulacağımız malzemelerle rahat biçimde gerçekleştirebileceğiz.