SpaceX, çığır açan teknolojisi, hayranlık uyandıran mühendislik harikası tasarımı roketleriyle artık adeta uzaya bir otobüs hattı kurmuş durumda. Peki bu öncü şirketin kurucusu Elon Musk için bu yeterli mi? Asla! Onun Mars tutkusu kitaplara, filmlere bile konu olacak cinsten. Dün yani 14 Mart günü SpaceX tarafından gerçekleştirilen ve açıklamalara göre oldukça başarılı geçen Starship 3.Test uçuşundan sonra bu roketin hikayesini, arkasındaki tasarım ve mühendislik fikrini konu alan bir yazı yazmak istedim. Öyleyse vakit kaybetmeden başlayalım. Starship: Marsa Uzanan bir Hikaye!
Starship’in Doğuşu
SpaceX Starship, yıllar süren araştırma, geliştirme ve mühendislik uzmanlığının bir sonucu olarak karşımızda duruyor. Tamamen yeniden kullanılabilir şekilde tasarlanan bu fırlatma aracı, uzay yolculuğunu daha uygun maliyetli ve verimli hale getirmeyi amaçlıyor. Aynı zamanda etkileyici boyutu ve gücüyle Starship, bugüne kadar uçurulan en büyük ve en güçlü roket.
Starship ‘in Görevi
SpaceX’in Starship için büyük planları var. SpaceX’in Falcon 9 ve Falcon Heavy roketlerinin yerini alması, Starlink uydu takımyıldızını genişletmesi ve mürettebatı hem alçak Dünya yörüngesine hem de Mars’a fırlatması amaçlanıyor. Nihai hedef Mars’ta sürdürülebilir bir insan varlığı oluşturarak insanların Kızıl Gezegen’de kolonileşmesini mümkün kılmak. İşte burası en heyecan verici kısmı. 🧐
Starship Tasarım ve Mühendisliği
Starship fırlatma aracı iki büyülü bileşenden oluşuyor: Super Heavy güçlendirici ve Starship uzay aracı. Bu iki aşama, sıvı metan ve sıvı oksijenin muhteşem dansını gerçekleştiren Raptor motorları ile destekleniyor. Raptorlar, uzaya doğru yükselirken gökyüzünü delen, ateşli ejderhalar gibi çalışıyorlar.
Super Heavy, adını hakkıyla taşıyan bir devasa kule. Onun omuzlarında yükselen Starship, bir zamanlar hayal gücünün sınırlarını zorlayan bir gemi. Super Heavy, kudretli bir titan gibi, yeryüzünden göğe doğru yükselirken, Starship onun arkasından sürükleniyor. İkisi birlikte, insanlığın yeni sınırlarını keşfetmek için yıldızlara doğru yolculuk ediyorlar.
Super Heavy güçlendirici, 71 metre boyunda ve 9 metre genişliğinde, eşmerkezli halkalar halinde dizilmiş 33 Raptor motoru ile donatılmıştır. Bu motorlar, ateşli bir coşkuyla yanarak, güçlendiriciyi yeryüzünden göğe doğru yükseltirken, adeta bir destanın ilk sayfalarını yazıyorlar. Ancak bu kahramanın hikayesi burada bitmiyor.
Fırlatma kulesine bağlı bir çift mekanik kol, Super Heavy’yi yakalamadan önce motorlarını kullanarak kendini yavaşlatacak şekilde tasarlanmıştır. Bu benzersiz iniş yöntemi, güçlendiricinin gelecekte kullanılmak üzere güvenli bir şekilde kurtarılmasını sağlar.
Starship uzay aracı, bu destanın ikinci bölümünü oluşturuyor. 50 metre yüksekliği ve 9 metre çapıyla, uzayda kullanım için optimize edilmiş altı Raptor motoruyla donatılmıştır. Atmosfere giriş sırasında uzay aracının yönünü kontrol eden ve enerjinin dağılmasına yardımcı olan dört gövde kanadına sahiptir. Ancak en dikkat çekici özelliği, 1.400 santigrat dereceye kadar sıcaklıklara dayanabilen altıgen siyah karolardan oluşan ısı kalkanıdır. Bu kalkan, Starship’i yıldızların sıcağına karşı korurken, ona biraz da gizemli bir hava katıyor.
Targeting Thursday, March 14 for Starship’s third flight test. A 110-minute launch window opens at 7:00 a.m. CT → https://t.co/bJFjLCiTbK pic.twitter.com/hFq1L4w9et
— SpaceX (@SpaceX) March 13, 2024Test Uçuşları ve İlerleme
SpaceX, Starship’i bir dizi prototip araçla aktif olarak test etmektedir. Bu test uçuşları, çoğu zaman yıkıcı olsa da, daha fazla geliştirme için değerli veriler ve içgörüler sağlamıştır.
Tam Starship sisteminin ilk uçuş testi 20 Nisan 2023’te gerçekleşti, ancak kontrol kaybı ve fırlatma aracının imhasıyla sonuçlandı. Bu, uzay keşfinin zorlu doğasını hatırlatıyor. Her başarısızlık, daha büyük bir hedefe doğru atılan bir adım olarak görülüyor.
Elon Musk’ın vizyonu ve SpaceX’in kararlılığıyla başlayan Starship’in geliştirme serüveni, 2005 yılında alçak Dünya yörüngesine 100 ton taşıyabilen yüksek kapasiteli bir roket konsepti olarak ilk kez bahsedilmesiyle başladı. Bu konsept başlangıçta “Büyük Falcon Roketi” (BFR) olarak adlandırıldı ve mevcut Falcon 9 roketinin sınırlarını aşmayı hedefliyordu. Ancak daha sonra bu konsept, insanları Mars’a ve ötesine taşıyacak bir araç olarak düşünülerek “Mars Koloni Taşıyıcısı” olarak yeniden adlandırıldı.
Roket için ilk tasarım konseptleri, alçak Dünya yörüngesine 300 ton yük taşıyabilen tamamen yeniden kullanılabilir bir roket gerektiriyordu. Ancak 2018 yılında SpaceX, tasarımın yapısal malzemesini karbon kompozitlerden paslanmaz çeliğe değiştirdi. Bu önemli değişiklik, paslanmaz çeliğin düşük maliyeti, üretim kolaylığı, kriyojenik sıcaklıklarda artan mukavemeti ve yüksek ısıya dayanma kabiliyeti gibi faktörlerle motive edildi.
Paslanmaz çelik tasarımıyla birlikte SpaceX, tüm aracı “Starship” olarak adlandırmaya başladı. İkinci aşama “Starship” ve güçlendirici “Super Heavy” olarak adlandırıldı. İkinci aşama tasarımında, deniz seviyesi ve vakum için optimize edilmiş altı Raptor motoru kullanılması kararlaştırıldı. Roket ayrıca Uzay Mekiği’nde kullanılan yeniden kullanılabilir ısı kalkanı karolarına benzer bir tasarımla donatıldı.
Test ve geliştirme sürecinde SpaceX, 2018 yılında “Starhopper” olarak bilinen ilk prototipi inşa etti. Starhopper, birkaç statik ateşleme testinden geçti ve 2019’da iki alçak irtifa uçuşunu başarıyla tamamladı. Starhopper’ın başarısının ardından SpaceX, Boca Chica, Texas ve Cocoa, Florida’daki tesislerinde tam boyutlu Starship prototipleri olan “Mk1” ve “Mk2“yi inşa etmeye başladı.
Alçak İrtifa Uçuş Testleri (2019-2021)
Starship’in geliştirme serüveni oldukça heyecan verici! SN serisi prototiplerle yapılan alçak irtifa uçuş testleri, bu yeniden kullanılabilir uzay aracının performansını ve yeteneklerini doğrulamak için önemli bir aşamayı temsil ediyor.
SN5 ve SN6: SN5, Ağustos 2020’de 150 metre yükseklikte başarılı bir uçuş gerçekleştirdi ve SN6 da atlayışı tekrarladı. SN6, Raptor Vakum motorunun ilk tam süreli ateşlemesini başarıyla gerçekleştirdi.
SN8: Aralık 2020’de SN8, 12,5 kilometre irtifaya ulaşmayı hedefleyen ilk tam boyutlu üst kademe prototipiydi. Yükseliş başarılıydı, ancak iniş sırasında sorunlar yaşandı ve patlama ile sonuçlandı. Bu olay, SpaceX’in fırlatma lisansını ihlal etmesi ve güvenlik protokollerine uymaması nedeniyle FAA tarafından soruşturuldu.
SN9 ve SN10: SN9 ve SN10, SN8 ile benzer bir uçuş yolu izledi. Ancak iniş aşamasında çökme ve patlamalarla sonuçlandı. SN11 de benzer bir akıbetle karşılaştı ve muhtemelen Raptor’un metan turbo pompasındaki fazla itici gaz nedeniyle iniş sırasında patladı.
Entegre Uçuş Testleri (2021-)
SpaceX, alçak irtifa uçuş testlerinin ardından Starship’in Super Heavy güçlendirici ile birlikte fırlatılacağı entegre uçuş testlerine odaklandı. BN3 adlı Super Heavy güçlendiricisinin ilk tam süreli statik ateşlemesi Temmuz 2021’de gerçekleşti ve Yıldız Gemisi programının geliştirilmesinde önemli bir kilometre taşını temsil etti.
Ayrıca SpaceX, isimlendirme şemasında da bir değişiklik yaptı. Artık Starship araçlarına “Gemi” adı verilirken, Super Heavy iticileri “Booster” olarak adlandırılıyor. Bu değişiklik, iki bileşenin tek bir fırlatma aracına entegrasyonunu yansıtıyor. Haziran 2021’de SpaceX, bir dizi yer testinden geçmesi ve sonunda yörüngesel bir uçuş gerçekleştirmesi beklenen ilk yörünge sınıfı prototipi olan “Ship20″yi tanıttı.
StarBase: Mars’a açılan kapı
SpaceX, Starship’in geliştirilmesi ve iyileştirilmesinde önemli bir rol oynayan Boca Chica, Teksas’taki Starbase adlı test ve üretim tesisi işletmektedir. Bu tesis, Starship uzay aracının performansını ve güvenilirliğini doğrulamak için bir dizi titiz test içermektedir.
SpaceX, 2010’ların sonunda, SpaceX’in büyüyen fırlatma manifestosunu karşılamak ve dar fırlatma pencerelerini karşılamak için özel bir fırlatma sahası oluşturma gibi iddialı bir misyona girişmesiyle başladı. Başlangıçta Falcon 9 ve Falcon Heavy fırlatma araçlarının fırlatılmasını desteklemesi amaçlanan planlar, 2018’in başlarında SpaceX’in sahanın yalnızca yeni nesil fırlatma aracı Starship’e tahsis edileceğini duyurmasıyla heyecan verici bir hal aldı.
SpaceX, 2012 ve 2014 yılları arasında yeni ticari fırlatma tesisi için Amerika Birleşik Devletleri genelinde yedi potansiyel yeri titizlikle değerlendirdi. ABD Federal Havacılık İdaresi (FAA) tarafından yürütülen kapsamlı bir çevresel değerlendirmenin ardından, Brownsville, Teksas yakınlarındaki Boca Chica Plajı’nın bitişiğindeki bir parsel önde gelen aday olarak ortaya çıktı. SpaceX bölgede arazi edinmek için hiç vakit kaybetmedi ve Temmuz 2014’e kadar yaklaşık 41 dönümlük bir arazi satın aldı ve 57 dönümlük bir arazi daha kiraladı.
Ağustos 2014’te nihai çevresel değerlendirme tamamlandı ve gerekli tüm anlaşmalar yapılarak Brownsville’in yeni hükümet dışı fırlatma sahası olarak seçilmesi kesinleşti. Böylece SpaceX’in dördüncü aktif fırlatma tesisi olan Starbase, ABD hükümetinden kiraladığı diğer üç fırlatma tesisinin arasına katılmış oldu.
Test aşaması, aracın sabit dururken motorlarının ateşlenmesini içeren statik yangın testlerini ve uzay aracının çeşitli irtifalara fırlatılmasını ve farklı koşullar altında performansının test edilmesini içeren uçuş testlerini içerir.
Starbase’deki üretim tesisi, Yıldız Gemisi bileşenlerinin üretiminden sorumludur. Bu tesis, 3D baskı gibi gelişmiş üretim tekniklerini kullanarak üretim sürecini kolaylaştırmak ve maliyetleri düşürmek amacıyla tasarlanmıştır. Bu sayede uzay aracının daha hızlı üretilmesi ve monte edilmesi sağlanmaktadır.
SpaceX Starship’in Üçüncü Uçuş Testi Yeni Zirvelere Yükseliyor
Liftoff of Starship! pic.twitter.com/FaNcasuKaq
— SpaceX (@SpaceX) March 14, 2024Ve dün yani 14 Mart 2024 tarihinde (pi günü ve SpaceX’in kuruluş yıldönümü) Starship üçüncü entegre uçuş testine başladı ve hayranlık uyandıran performansıyla izleyenleri büyüledi. Yeni bir kilometre taşına erişilmiş oldu ve SpaceX Mars yolculuğunda önemli bir eşiği daha geride bıraktı.
Super Heavy güçlendiricisinin eşlik ettiği Starship, SpaceX’in Boca Chica, Teksas’taki Starbase tesisinden havalandı. Fırlatma, bu önemli olayı heyecanla bekleyen yüzlerce roket meraklısını ve izleyiciyi bir araya getirdi.
Bu test, Starship’in yeteneklerini ortaya koydu ve uzay araştırmalarında gelecekteki ilerlemelerin önünü açtı. Araçların kaybına rağmen, uçuş testi daha fazla geliştirme için değerli veriler ve içgörüler sağladı.
Starship’in üçüncü uçuş testini çevreleyen beklenti aşikârdı. Fırlatma öncesinde Boca Chica Plajı’na gelen ziyaretçiler, eşsiz tatil fotoğrafı fırsatları yaratan yüksek Starship’in görüntüsüyle karşılaştı. Ayrıca, yaklaşan Polaris Dawn özel SpaceX görevinin komutanı Jared Isaacman’ın MiG-29 savaş uçağıyla Starship ve Starbase tesisi üzerinde uçması, etkinliği çevreleyen heyecanı daha da artırdı.
SpaceX’in iddialı planları var ve fırlatma sıklığını önemli ölçüde arttırmayı hedefliyor. CEO Elon Musk, şirketin uzay araştırmalarının sınırlarını zorlama konusundaki kararlılığını ortaya koyarak, yalnızca 2024 yılında altı Yıldız gemisi görevinin gerçekleştirilebileceğini öngörüyor. Ayrıca NASA, 2026 yılına kadar astronotları Ay’a indirmeyi hedefleyen Artemis 3 görevi için Starship’i seçerek Roketin’in uzay yolculuğunun geleceğini şekillendirmedeki önemini daha da pekiştirdi.
Starship Yörünge Hızına Ulaştı!
Elon Musk’ın CEO’su olduğu uzay şirketi SpaceX, heyecan verici haberi dünyayla paylaşmak için X’teki gönderisimde “Starship yörünge hızına ulaştı!” diye duyurdu ve sözleri zaferle yankılandı. Bu önemli başarı, SpaceX’in 2002’deki kuruluşunun 22. yıldönümüne denk geldiği için daha da büyük bir önem taşıyordu.
Starship aracı ve Super Heavy güçlendiricisi hedefledikleri sıçrama noktasına kadar ulaşamamış olsa da, test uçuşu SpaceX yetkilileri tarafından büyük bir başarı olarak değerlendirildi. Görev birkaç önemli hedefi gerçekleştirerek şirketi iddialı hedeflerine doğru daha da ileriye taşıdı. 🚀
Starship reached orbital velocity!
Congratulations @SpaceX team!!
— Elon Musk (@elonmusk) March 14, 2024Sabah gökyüzü Starship’in 33 birinci kademe Raptor motorunun ateşlenmesiyle aydınlanırken, kalabalıktan toplu bir tezahürat yükseldi. Roket hızla yükselirken, toz ve duman bulutuyla örtüldü ve izleyenleri muazzam gücü karşısında hayranlık içinde bıraktı. SpaceX sözcüsü Dan Huot canlı yayında yaptığı konuşmada şunları söyledi: “Bu uçuş hemen hemen yeni başladı ama daha önce hiç olmadığımız kadar uzaktayız. Sadece uzayda değil, uzaya doğru yol alan bir yıldız gemimiz var.”
Sonuçlar Gelecek İçin Umut Verici
Entegre Uçuş Testi-3 (IFT-3), Starship’in önceki maceralarının patlayıcı sonlarından çok daha fazlasını vaat ediyordu. Bu defa, gözlerimizi yukarıya diken bir “sıcak evreleme” tekniği sahneye çıktı; birinci kademe güçlendirici henüz veda etmemişken, üst kademe motorları alev aldı. Bu baş döndürücü manevra, SpaceX’in mühendislik dehasının sınırlarını zorladığını ve uzayın derinliklerine olan tutkularının hiç azalmadığını kanıtlıyordu.
Testin heyecan verici anlarında, Starship’in iki kademesi birbirinden ayrıldı ve üst kademe, yıldızlara doğru solo bir yolculuğa başladı. Yeryüzünde kalan Super Heavy güçlendiricisi ise, yörüngesini değiştirmek için geri itme yanışına hazırlandı. Ancak, talihsiz bir dönüş, planlanan iniş yanışının ters gitmesine ve güçlendiricinin kaybına yol açtı.
Happy birthday to @SpaceX! What a day!
HUGE congratulations to the entire team for this incredible day: clean count (glad the shrimpers could get out in the nick of time!), liftoff, hot staging, Super Heavy boost back and coast (and likely a couple engines making mainstage… pic.twitter.com/D3YUPIgKNH
— Gwynne Shotwell (@Gwynne_Shotwell) March 14, 2024Starship’in macerası, tam bir yörünge dansı sergilemese de, gökyüzünde cesurca bir gösteriye devam etti. Raptor motorlarının gürleyen tekrar ateşlenmesi ve kriyojenik yakıtın tanklar arasında sessizce akışı, bir yörünge altı kıyı aşamasının başlangıcını işaret ediyordu. Bu kritik gösteriler, uzay aracının gelecekteki görevler için ne kadar hazır olduğunun bir göstergesiydi. Ancak, yeniden girişin zorlu sınavında, Starship’in sesi Hint Okyanusu’nun derinliklerine doğru bir anda kesildi ve planlanan sıçrama, bir gizem perdesinin ardında kaldı.
Starship’in hız kesmeden ilerleyişi, NASA’nın Artemis 3 görevi için hayati bir öneme sahip. Bu görev, insanlığın Ay’a ayak basmasının üzerinden geçen onlarca yılın ardından, yeniden bir insanı Ay’ın tozlu yüzeyine indirecek. SpaceX, bu tarihi anı gerçekleştirmek için NASA’nın katı standartlarına ulaşmak adına zamanla yarışıyor. Her test, onları bu efsanevi başarıya bir adım daha yaklaştırıyor.
.gif)
Sık Sorulan Sorular
Starship’in önceki uzay araçlarından farkı nedir?
- Starship, tamamen yeniden kullanılabilir tasarımı ve büyük faydalı yükleri taşıma kabiliyeti nedeniyle önceki uzay araçlarından ayrılıyor. Tek bir kullanımdan sonra atılan geleneksel roketlerin aksine, Roket birden fazla kez uçurulabilir ve uzay yolculuğunun maliyetini önemli ölçüde azaltır.
Yıldız Gemisi’nin yapımında hangi malzemeler kullanılıyor?
- SpaceX başlangıçta Starship’in yapısı için karbon fiber kompozitler kullanmayı planlamıştı. Ancak daha sonra düşük maliyeti, üretim kolaylığı ve uzay yolculuğunun aşırı koşullarına dayanma kabiliyeti nedeniyle paslanmaz çeliğe geçtiler.
Yıldız Gemisi’nin faydalı yük kapasitesi nedir?
- “Temel yeniden kullanılabilir tasarımında” Roket’in alçak Dünya yörüngesine 100-150 ton ve yer sabit transfer yörüngesine 27 ton yük taşıma kapasitesine sahip olması beklenmektedir. Bu etkileyici kapasite, daha büyük faydalı yükler ve daha iddialı uzay görevleri için olanaklar sunuyor.
Starship’in kaç adet motoru var?
- Yıldız Gemisi altı Raptor motoruyla donatılmıştır. Bu motorlardan üçü deniz seviyesi koşulları için optimize edilmişken, diğer üçü uzay boşluğu için optimize edilmiştir.
SpaceX’in Starship roketinin üçüncü test uçuşunun önemi nedir?
- SpaceX’in roketinin üçüncü test uçuşu, dünyanın en büyük ve en güçlü roketinin geliştirilmesinde önemli bir kilometre taşına işaret ediyor. SpaceX’in teknolojiyi rafine etme ve uzay araştırmalarının sınırlarını zorlama konusunda kaydettiği ilerlemeyi gözler önüne seriyor.
Starship roketi amaçlanan sıçrama inişini gerçekleştirdi mi?
- Ne yazık ki, ne Starship aracı ne de Super Heavy güçlendiricisi amaçlanan sıçrama noktasına kadar ulaşamadı. Bununla birlikte, test uçuşu birkaç temel hedefe ulaştı ve gelecekteki iyileştirmeler için değerli veriler sağladı.
Önceki test uçuşları ile üçüncüsü arasında ne gibi iyileştirmeler yapıldı?
- SpaceX mühendisleri, birinci aşama güçlendirici tamamen ayrılmadan önce üst aşama motorlarının ateşlendiği bir “sıcak evreleme” tekniği uyguladılar. Bu teknik önceki uçuşlarda başarısını kanıtlamış ve SpaceX’in mühendislik becerisinin sürekli olarak geliştirildiğini göstermiştir.
