Seveneves – 18: Mega Yapılar

Akif Manisalı, 27 Ocak 2017

Bilim kurgu yazarı Neal Stephenson’un 2015 senesinde yayınlanan son kitabı Seveneves’i incelemeye çalıştığım yazı dizisine, son bölümünde ele aldığım, yazarın ünlü “Yenilik Kıtlığı” makalesinde konu ettiği “Büyük İşler” kavramının Seveneves romanındaki uygulamalarından öne çıkan “mega yapıları”nı inceleyerek devam etmeyi planlıyorum.

HABITAT HALKASI

Seveneves romanının hikayesi üçüncü bölümünde 5000 sene geleceğe sıçrama yaptığında kaşımıza çıkan “Yeni Dünya” ve tekrardan Dünya’ya geri dönen insanlığın kurduğu yeni medeniyetin en öne çıkan mega yapısının Dünya’nın etrafında dönmekte olan devasa bir habitat halkası olduğunu görüyoruz. Kitabın ilk iki bölümünde soyu tükenme tehlikesi karşısında çetin bir mücadele veren insanlık, yokolma tehlikesini atlatıp yeniden nüfusunu arttırmıştır ve Ay’dan kopan parçaların düşmesiyle binlerce senedir yaşanamaz bir alev topuna dönüşmüş Dünya’yı, re-terraforming çabaları ile artık yeniden yerleşebilecekleri “Yeni Dünya”ya dönüştürecekleri süreç boyunca yaşayacakları yeni yuvaları olan habitat halkasını inşaa etmiştirler. 84.000 km uzunluğunda (Dünya’nın çevresinin yedi katı) ve yaklaşık 10.000 ayrı habitatın art arda sıralanmasından oluşan ekvator hizasında konumlanmış bu muazzam mega yapı, üç milyar insana evsahipliği yaparak Dünya’nın yörüngesinde dönmektedir.

Neal Stephenson’ın habitat halkasının, ilk kökenleri Alman bilimadamı Hermann Oberth’in 1954 senesinde yayınladığı kitabı Uzayda İnsanlar – Roketler ve Uzay Yolculuğu için Yeni Projeler’e (Menschen im Weltraum – Neue Projekte für Raketen und Raumfahrt) dayanan ama olgunlaşması ve bilim dünyasına malolması Amerikalı fizikçi Gerard K. O’Neill’in çalışmaları sonucu gerçekleşen bir uzay yerleşimi tasarımı üzerine kurgulanmış olduğunu görüyoruz. Princeton Üniversitesi’nde ders verdiği yıllarda öğrencileriyle geliştirdiği uzayda insanların yaşayabileceği büyük yapılar tasarımlarını ilk olarak Eylül 1974’de Physics Today dergisinde makaleleştiren ve nihayetinde 1976 senesinde basılan Yüksek Sınır: Uzayda İnsan Kolonileri (The High Frontier: Human Colonies in Space) adlı eserinde kitaplaştıran O’Neill’in bu öngörüsünü Dünya’yı çevreleyen bir habitat halkası olarak Seveneves’e uygulayan Stephenson, kendi kurgusunun O’Neill’in orijinal tasarımında geçen birbirinin açısal momentumunu sıfırlayacak şekilde aksi yönlerde dönen bir çift devasa silindirik yapının her birinin Dünya benzeri bir suni yerçekimine ve Güneş ışınlarını silindirlerin iç yüzeyindeki yerleşim alanlarına yansıtan ve böylelikle ekin yetiştirilmesine imkan sağlayan ayna sistemleri sayesinde işleyen bir ekosisteme sahip olduğunu ve böylelikle bir medeniyetin ayakta kalması için gereken her şeye sahip olduğunu ifade ediyor.

Arthur C. Clarke’ın Rama ile Randevu eserinden ilham alınarak tasarlanmış bir habitat animasyonu:

Interstellar filminden bir başka habitat halkası tasarımı:

UZAY ASANSÖRÜ

O’Neill habitat tasarımının uzun süredir bilim dünyasında konuşulan bir uzayda kolonileşme alternatifi olduğunu ifade eden Stephenson, habitat halkasının etrafında hareket ederek habitatları birbirine bağlayan bir çeşit feribot vazifesi gören “Göz”ün ise kendi fikri olduğunu ekliyor. Her bir habitat halkasının etrafında rahatlıkla hareket edecek kadar geniş, 50 kilometre çapında bir iç açıklığına sahip ve insanlık tarafından inşaa edilmiş en büyük yapı olarak geçen “Göz”ün, 720 dev bloğun art arda sıralanmasından oluşan, 157 kilometrelik bir iç çevreye sahip ve saniyede 500 metre hızda dönerek Dünya benzeri bir suni yerçekimi sağlayan iç halkasının kendisi de bir başka O’Neill benzeri habitat olarak bütün diğer habitatların bağlanıp insan ve malzeme transferi yapabilecekleri muazzam bir şehir olarak karşımıza çıkıyor.

Göz’ün habitat halkasının etrafında sabit kalma ve halka boyunca hareket edebilme mekanizması ise Rus roket mühendisi ve astronotik teorinin kurucularından Konstantin Tsiolkovsky’nin 1895 yılında yayınladığı teklifde önerdiği uzay asansörü tasarımı üzerine kurgulanmış olduğunu görüyoruz. Tsiolkovsky önerisi Stephenson’ın da Hiyeroglif Projesi kapsamında önerdiği “Yüksek Kule” benzeri kendi ağırlığını taşıyan bir yapı sayesinde insan ve materyallerin uzaya daha ucuza taşınmasını sağlayan bir tasarım olsa da 1959 yılından beri ortaya konulan uzay asansörü tasarımları, Stephenson’ın da “Göz”ün mekaniğine uyguladığı şekilde, yeryüzü ile jeostatik yörüngenin çok dışındaki bir karşıt denge ağırlığı oluşturan bir kütle arasına gerilmiş bir kablo konsepti ile, tamamen germe mekaniği üzerine geliştiriliyor. Tasarıma göre bir ucu ekvator üzerinde sabitlenen uzay asansörünün diğer ucu Dünya’dan 35.800 km uzaklıktaki jeostatik yörüngenin ötesinde konumlanıyor ve ekvatordaki yerçekimi ile yörüngedeki merkezkaç küvveti arasında gergin bir şekilde sabitlenen kablo üzerindeki asansör mekanizması vasıtasıyla, Stephenson’ın ifadesi ile, alev soluyan roketleri kullanmak zorunda kalmadan uzaya insan, malzeme ve araç çıkarmanın ve aynı şekilde Dünya’ya indirmenin mümkün olabileceği öngörülüyor.

Seveneves’deki kurgusunda Stephenson, uzay asansörünü Dünya’ya sabitlemek yerine, insanlığın Çetin Sağanak’tan  kaçarken sığındıkları Ay’ın parçalarından Gamze’den (Cleft) geriye kalan kütleyi kablo mekanizmasının yeryüzündeki karşıt ağırlığı olarak kurgulayarak Göz’ün habitat halkası boyunca hareketi ile Dünya’da ekvator üzerinde hareket eden ve “Yeni Dünya” henüz yerleşime hazır değilken ona en yakın deneyimi sunarak Seveneves dünyasının en arzulanan emlak bölgesini barındıran havada asılı şehir kurgusu Beşik’i (Cradle) okuyucularının beğenisine sunuyor.

GÖKYÜZÜ KANCASI

Seveneves dünyasındaki “gökyüzü kancası” (skyhook), Dünya’dan uzaya çıkmak için roket teknolojisinin alternatifi olarak geliştirilmiş bir mega yapı olarak karşımıza çıkıyor. Dünya’dan kalkan araçlar yardımıyla atmosferin üst katmanına kadar çıkan insanlar, araçları ile uzaydan Dünya’ya doğru alçalan bir hangar sisteminin içine girerek hangarın dönüşüne devam etmesi ile Dünya’nın çekiminden kurtulup atmosferden çıkarak, Stephenson’ın ifadesiyle Davud’un Câlût/Golyat’a fırlattığı taş misali uzaya doğru fırlatılıyorlar. Mekanizması bir uzay asansörününkine benzese de gökyüzü kancalarının çok daha kısa kablolara sahip olmaları, yeryüzü ile temasa geçmeyip atmosferin üst katmanlarına teğet geçmeleri ve insan ve materyallerin, Dünya’ya bakan uçlarına ulaşmak için bir araca ihtiyaçlarının olması onları uzay asansörlerinden ayırıyor.

Dünya’ya dik bir şekilde yörüngede sabit kalan bir uzay asansörü misali gökyüzü kancası tasarımları J.D. Isaacs’in öne sunduğu teklifler ile1966 yılına kadar geri gitse de daha fazla potansiyele sahip olan, daha kısa kablolara ihtiyaç duyarak bir merkez etrafında dönerek kendi yörüngesinde ilerleyen “dönen” gökyüzü kancaları ise 1976 yılında Hans Moravec ve 1994 yılında E. Sarmont’un çalışmalarına dayanıyor. Birbirine bir çeşit kablo ile bağlanan ve bir merkez etrafında devamlı dönüş halinde olan bu gökyüzü kancalarının yörüngedeki konumları, büyük bir kısımlarının uzayda olmasına ve her dönüşte atmosferin üst katmanlarına teğet geçerek giren bir ucları ile o yüksekliklere kadar kendi imkanları ile gelmiş uzay araçlarına bağlanarak dönüş kuvvetlerinin etkisi ile araçları Dünya’nın çekiminden kurtararak uzaya doğru fırlatmalarına imkan sağlıyor. Bir koşucunun ayağını yere vurduğunda kısa bir süreliğine ayağının sabit kalması ve bedeninin ilerlemesi örneğinde olduğu gibi gökyüzü kancasının atmosfere giren ucu kısa bir süreliğine Dünya’ya göre göreceli olarak duruyormuş gibi olduğu için, ona ulaşan araçlar kenetlenme işlemini gerçekleştirip teorik olarak roket teknolojisine ihtiyaç duymadan uzaya çıkış yapabiliyorlar.

2000 ve 2001 senesinde Boeing şirketinin savunma ve güvenlik alt şirketi Boeing Phantom Works, NASA Gelişmiş Konseptler Enstitüsü’nden (NASA Advanced Concepts Institute) aldığı ödenek ile farklı gökyüzü kancası tasarımlarının mühendislik ve ticari fizibilitesinin kapsamlı bir etüdünü gerçekleştirmiş durumda. 2000 senesinde yayınlanan çalışmada ortaya konan HASTOL (Hypersonic Airplane Space Tether Orbital Launch) adını verdikleri sistem, ekvatorun 610-700 km üzerinde bir yörüngede konumlanmış, 600 km uzunluğunda bir kablo ile bağlı ve uçlardaki dönüş hızı saniyede 3.5 km olan bir gökyüzü kancası ile yeryüzünden 100 km yukarıda Mach 10’da uçan bir hipersonik uçak ile kenetlenme teklifi sunarken, 2001 yılında yayınlanan ikinci çalışma ise Mach hızını 15-17’ye ve kenetlenme irtifasını 150 kilometreye çıkararak gökyüzü kancasının kütlesini üçte birine indiren yeni bir teklif öne sürüyor. Çalışmanın en can alıcı noktası ise üzerine basarak ifade ettikleri, gökyüzü kancası projesinin mevcut teknolojiler ve materyaller ile günümüzde de gerçekleştirilme potansiyeline sahip olduğu.

Seveneves’de geçen mega yapılardan ön plana çıkanlara değindiğim bu yazıyı bitirirken, günümüz biliminin elimizdeki telefonların silikon çiplerine hapsolan teknolojik “sıçrayış”larından ve ölçek olarak yeryüzüne sıkışıp kalmış mühendislik “harika”larından oldukça sıkılan bir Dünya vatandışı olarak, Stephenson’ın hayal ettiği ve bilim insanlarının da uzun sürelerdir üzerine çalıştığı “Büyük İşler”in hayata geçtiği bir Dünya’da yaşama fikrinin çok heyecan verici olduğunu itiraf etmek zorundayım.

Not: Seveneves romanını incelemeye çalıştığım yazı dizisine, Elon Musk’ın hayata geçirmek için çalıştığı, “Büyük İşler” çerçevesinde değerlendirilecek projesi “Hyperloop”u inceleyerek önümüzdeki yazıda devam etmeyi planlıyorum.