Denizlerin Uluslararası Uzay İstasyonu: Proteus

Fabien Cousteau’nun, insanların okyanusta nasıl yaşayıp çalışacaklarıyla ilgili bir hayali vardı. Denizaltı benzeri mühürlü baloncuklar yerine ev gibi görünen ve ev hissi veren su altı yaşam alanlarının inşa edilmesiyle, dalgaların altında uzun süre kalmanın mümkün olabileceğini düşünüyordu.

Bu yaşam alanlarının bir mutfak, çalışma alanı ve uyuma bölümleri içereceğini söylüyordu. Tabii ki dış dünyaya açılan pencereler veya görüş alanları da olacaktı. Evin altında yer alan bir delik de ön kapı görevi görecek, bu sayede tesisin içine ve dışına kolay erişim sağlanacaktı.

Uluslararası Uzay İstasyonu’nun denizdeki benzeri niteliğindeki Proteus projesi, çoğunlukla bir astronotun okyanustaki karşılığı olan akuanatları barındıracaktı. Bir süredir kabarcık yayan bu fikir, yakın zamanda şekillenmeye başlayabilir. Proteus’u işletecek özel bir şirket olan Proteus Okyanus Grubu, geçenlerde okyanus ortamında hiperbarik ve basınçlı tank yapımında uzman olan bir şirketle mühendislik, tedarik ve inşaat sözleşmesi imzaladı. Proteus’un araştırdığı teknolojiler bağlamında yaptığı çoğu şey, uzay teknolojilerine benziyor.

İlk ünite, Venezüela’nın kuzeyindeki Curaçao adası açıklarında ve yaklaşık 18 metre derinlikte korunan bir deniz alanına kurulacak. Araştırma takımı, gelecekteki istasyonlar için de Avrupa ve ABD genelinde ilave konumlar arıyor; hedefleri ise bir istasyon ağı oluşturmak. Proteus’un yerleştirileceği genel alanın etrafındaki deniz tabanının 3 boyutlu haritası tamamlanmış bile.

Ünlü okyanus kâşifi Jacques Cousteau’nun torunu Cousteau, “Su altında 3 boyutlu harita çıkardık” diyor. “Fakat COVID sırasında yapmak pek kolay olmadı. Haritaları, Karayip Biyoçeşitlilik Araştırma ve Yönetimi Vakfı ile Curaçao hükümetiyle paylaştık.” Mühendislik tasarımının ilk aşamasının Nisan’da başlaması, bölümlerin inşaatına da ya 2022’nin sonunda ya da 2023’ün başında başlanması planlanıyor. Her şey planlandığı gibi giderse, daha derinde ana istasyona bağlı uydu bir istasyonla beraber Proteus’un 2025’in sonunda su altında kurulması bekleniyor. Buna paralel kara tabanlı bir görev kontrol istasyonu da kurulacak.

Böyle bir tesisin günün birinde orada yaşayabilecek araştırmacılara nasıl yardımcı olabileceğini anlamak için, bu tesisi bir denizaltı gibi geleneksel okyanus teknolojilerinden ayıran şeyin ne olduğunu kavramak önem taşıyor. “Bir denizaltından çok farklı. Denizaltı bir baloncuktur. Proteus ve daha derindeki su istasyonu ise teknik olarak bir basınç tankı olmayacak” diyor Cousteau. “İçerideki ortam basıncı, dışarıdaki basınçla aynı olacak. Bir basınçlı tankta ise dışarıdaki basınçla içerideki basınç farklıdır.”

Cousteau, bu durumu bir bardağı alıp ters çevirmeye ve suya batırmaya benzetiyor. Bardak suya doğru ittirildiğinde içeride bir hava baloncuğu oluşur ve su baloncuğa gitmez çünkü bardağın içindeki ve dışındaki basınçlar dengededir. Böyle bir şey, orada yaşayacak kaşifler için faydalı olur çünkü SCUBA dalışı yapmak üzere ayrıldıklarında Proteus’un içindeki ve dışındaki basınç farklılıklarına karşı ayarlama yapmaları gerekmez.

Proteus’un vadettiği şey yeni bir fikir değil. Aslında Cousteau’nun dedesi, 1960’lı yıllarda su altı yaşam alanlarının ilk öncülerinden biriymiş. ABD Dalış Tarihi Müzesi, deniz tabanında 60’ı aşkın yaşam alanının yapıldığını tahmin ediyor. Fakat bunların çoğu ya terk edilmiş, ya da bakımsızlıktan harap olmuş. Son kalanlardan biri de ABD’nin Florida Keys ada grubunda yer alan, 18 metre derinlikte bulunan ve halen asronotları eğitmek için kullanılıp araştırma görevlerine ev sahipliği yapan Aquarius. Fabien Cousteau resif tabanındaki bu istasyonda 2014 yılında 31 gün kalmış ve dalgaların altındaki yaşama dair içeriden edindiği izlenimi PopSci ile paylaşmıştı.

Son kalan su altı araştırma istasyonunun bazı özellikleri

Esasında Aquarius, ABD Okyanus ve Atmosfer Dairesi (NOAA) ile ABD donanmasının ortak projesiymiş. Fakat 1986’da devreye sokulduktan sonra Uluslararası Florida Üniversitesine geçmiş. Aquarius, üç kısımlı bir sistemden oluşuyor: Laboratuvarı ve yaşam alanlarını içeren bir yerleşim, yerleşim ile kıyı arasında hava ve iletişim sağlayan bir yaşam destek şamandırası ve yerleşimi ağırlığı sayesinde deniz tabanında tutan 120 tonluk bir taban. Laboratuvar, bilimsel araç gereçlerin dışında birbirine ağ ile bağlı bilgisayarlar, internet, telefonlar, radyolar ve video görüşme cihazları içeriyor.

Aquarius Resif Üssü. Fotoğraf: NOAA Ulusal Okyanus Servisi/Flickr
Aquarius Resif Üssü. Fotoğraf: NOAA Ulusal Okyanus Servisi/Flickr

 

“Su altında bulunan bir laboratuvar, bize uzun süreler boyunca su altında kalma kabiliyeti sağlar” diyor Cousteau. Bu sayede araştırmacılar, durmaksızın veri toplayabilir. Ayrıca, “Doygunluğa ulaşmayı öğreniyorsunuz” diye ekliyor Cousteau.

18 metre derinliğe alçalan sıradan bir scuba dalgıcı, su altında sadece bir saat kadar kalabiliyor. Basınçta meydana gelen hızlı değişimler, vücuttaki çözünmüş gazların genişleyen baloncuklar oluşturmasına sebep olabileceği ve bu baloncuklar da kan akışına engel olabileceği ya da başka tıbbi sorunlara yol açabileceği için; dalgıçlar yukarı çok hızlı çıkarsa vurgun denen bir durum yaşayabilirler. Dalgıçların yaptıkları son dalıştan sonra uçağa binmeden önce bir güne kadar beklemeleri gerekmesinin sebebi de bu.

Derinlikteki doygunluk, vücudun birden çok atmosfer basıncına alışmasına (18 metre üç atmosfer basınca veya yüzeydeki basıncın üç katına karşılık geliyor ve tesiste ikamet edenler bu yeni basıncı sürekli hissediyor) ve su altında daha uzun süre kalmasına olanak tanıyor. Dalgıçlar yukarı çıkmaya hazır hale geldiğinde, etraflarındaki basıncın kademeli şekilde karadaki basınca geri döndürüldüğü ve bu sayede gazların vücutlarını güvenli şekilde terk edebildiği bir basınç kaldırma işleminden geçiyorlar.

“2014 yılında Aquarius’ta gerçekleştirdiğimiz görev sırasında, denizin dibindeki bu süre armağanı sayesinde kişi başı günde 8 ila 12 saat dalış yapmıştık” diyor Cousteau. “Üç yıl sürecek bilimsel araştırmayı 31 günde yapabilmiştik. Yüzeyde konuşlu bir gemi olsa ve dalgıçlar buradan aşağı inseydi, bu kadar kısa sürede yapamazdık.”

Aquarius Resif Üssü’nde eğitim gören astronotlar. Fotoğraf: NASA Marshall Uzay Uçuş Merkezi/Flickr
Aquarius Resif Üssü’nde eğitim gören astronotlar. Fotoğraf: NASA Marshall Uzay Uçuş Merkezi/Flickr

 

Fakat Aquarius 35 yıllık. “Kendisi bir dinozor” diyor Cousteau. “Ayrıca çok kısıtlı bir alanı var. Yanımdaki New York’lularla bunun sanki beş kişiyle beraber stüdyo bir dairede yaşamaya benzediğini söyleyip şakalaşıyordum.” Aquarius’in içi 37 metrekare ve 6 kişi barındırabiliyor. Cousteau, Proteus’un 370 metrekare kadar olmasını ve odada 12 kişinin kalmasını planlıyor.

Cousteau, bir denizaltı yanaşma istasyonu veya hangar gibi bazı yeni özellikler de eklemek istiyor. “İçinde araba olan bir garaj gibi” diyor. “Böylelikle akuanatlar olarak bu aracı pratik olmayan yerlere gitmede kullanabiliriz.” Garaj, gidip Karayipler civarında bilgi toplayacak otonom su altı taşıtlarının konuşlandırılmasında da kullanılabilir. Bu araçlar, sonrasında bakım yapılması ve topladıkları verilerin indirilmesi için Proteus’a geri döner.

Proteus için plan

Cousteau, Proteus’un da Uluslararası Uzay İstasyonu gibi modüler bir yapıda olacağını söylüyor; yani bir Lego takımı gibi parçalara ayrılabilip, zaman geçtikçe geliştirilen teknolojik bileşenlerle yeniden montajlanabilecek. (Fakat UUİ’den farklı olarak, kapalı bir tesis olmayacak.)

“Evrimleşmeye devam eden teknolojilerle birlikte, gelecekteki taleplere yetişebileceğiz” diyor Cousteau. “İç altyapının yanısıra bazı harici üst yapıları da geliştirmeye devam edebilirsiniz.”

Curaçao bir denizaltı dağı. Su altı topografisi, ortalama 45 derecelik bir eğime sahip. Eğer konum uygun olursa, Proteus’un mercan kayalıklarından alacakaranlık bölgesinin tepesine kadar geniş yelpazeli ekosistemlere erişmesini sağlayabilir. “Araştırma yapmaya olanak sağlayan ancak mühendislik yönünden çok karmaşık olmayan bir yer istiyoruz. Ayrıca, görev kontrol biriminin bulunacağı yere yakın mesafede olmak istiyoruz” diyor Cousteau. “Korunumu belirleyebilmek için Curaçao hükümetiyle ve korunan deniz alanının idarecisi Karayip Biyoçeşitlilik Araştırma ve Yönetimi Vakfıyla beraber çalışıyoruz.”

Ana bileşenler, bazı şeyleri geçmişteki yaşam alanlarının kanıtlanmış teknolojilerinden miras alıyor. Islak laboratuvarlar, basınçlı basınç azaltma odaları (akuanatları yeniden yüzeye çıkmaya hazırlamak için), bir yayın stüdyosu, su ürünlerinin bulunduğu bir bahçe, daha büyük bir uyuma alanı ve Proteus’u karadaki bir görev kontrol istasyonu ile yüzeyin yaklaşık 70 metre altında konumlu daha derindeki bir uydu yaşam alanına bağlayan bir kordon olacak.

Bu uydu yaşam alanı, helioks bir ortam olacak; yani solunum gazı helyum ve oksijen karışımından oluşacak. Dalgıçların bu koşullar için özel bir eğitim görmesi gerekecek. Cousteau ise bu yaşam alanı için daha verimli dalış ekipmanları ile bir ısıtma sistemi hazırlayacak. “Özel görevler için daha ufak grupların çok daha derin türden araştırmalar yapması için kullanılacak” diyor Cousteau. “Eğer 3 atmosfer basınçta doygunluğa ulaşıyorsanız, Proteus’a dönmeden önce herhangi bir basınç azaltma zorunluluğu olmadan 2 saat boyunca 70 metreye inebileceksiniz.”

Karadaki görev kontrol tesisi, kuru laboratuvarlar ve sağlık değerlendirme odaları gibi alt yapıları barındıracak. Ayrıca Proteus’a doğrudan 16k’lık yayın kapasitesi sağlayan bir kordonun yanısıra güç, soğutma sistemi, yaşam desteği, taze su ve solunum havası içerecek. Proteus, yedek olarak su altında ikincil sistemler barındıracak ve bunlar kordonun kopması durumunda birkaç hafta destek sağlayacak. Görev kontrol birimi, kara ve Proteus arasında mekik dokuyan insansız su altı araçları (UAV), denizaltılar ve botlar yoluyla yüzeyden destek sağlayacak.

Bir diğer önemli mesele de yiyecek ve diğer imkanlar. Kimya üç atmosfer basınçta farklı işliyor. Bu basınçta sabun bile zehirli olabilir. Buna, basınç altında solunan havada oksijen bulunması sebebiyle yemek pişirmek için açıkta alev veya tutuşabilecek diğer herhangi bir ısı kaynağı olamayacağını da ekleyin. Proteus, bu noktada uzay teknolojisinden çeşitli yenilik ve çözümleri ödünç alabilir.

Proteus, araştırmacıların mercan ailelerini seçici şekilde eşleştirmek, iklim değişimiyle ilişkili meseleleri veya hava durumu kalıplarını gözlemlemek, su sütunundaki mikroplastik yoğunluklarını gerçek zamanlı saymak üzere algılayıcı dizilimleri konuşlandırmak, yeni bir canlı türünü incelemek veya numunelere ait kimyasal bileşimleri yerinde analiz etmek gibi deneyler gerçekleştirmesine olanak tanıyabilecek bir dizi dalış ekipmanına ev sahipliği yapacak; üstelik hepsi de, uzun mesafelerde taşımak zorunda kalınmadan su altı laboratuvarında gerçekleştirilebilecek.

Proteus’un sanal bir canlandırması. Avan proje: Yves Behar ve fuseproject
Proteus’un sanal bir canlandırması. Avan proje: Yves Behar ve fuseproject

 

Cousteau, Proteus’un gücünü yenilenebilir enerjiden almasını hedefliyor. “Rüzgar ve güneş enerjisinin dışında başka temel enerji üretim kaynaklarına bakabilmeyi çok isterim” diye belirtiyor. “Örneğin, kanıtlanmış bir teknoloji olmasına rağmen henüz büyük çapta uygulanmayan okyanustaki ısıl enerji dönüşümü gibi.”

Texas A&M Üniversitesinde okyanus mühendisliği profesörü olan Mirjam Fürth, Proteus’un mali işleri halledildiğinde vadettiği şeyi yerine getirebileceğini düşünüyor. Fakat bu ucuz olmayacak: Forbes, Proteus’un inşa edilmesi için 135 milyon dolar gerekeceğini aktarıyor. Proteus, Fabien Cousteau’nun kâr amacı gütmeyen Fabien Cousteau Okyanus Öğrenme Merkezinden gelen desteğin yanısıra özel fonlar da alıyor.

Fakat Fürth, ölçek büyütmenin getireceği ve halen stres testine tabi tutulması gereken belirli teknik zorluklar olabileceğini belirtiyor. Bu konuyla alakalı en basit sorulardan biri de, su altı evine nasıl girilip çıkılacağı. Örneğin planladıkları denizaltı dev bir su altı deliğinden mi yoksa hava geçirmez bir odadan mı girecek? Ayrıca yiyecek ve diğer ikmal malzemeleri, burada yaşayanlara nasıl ulaştırılacak?

“Bence büyük ölçekli su altı yaşam alanlarını bu yüzden görmedik. Çünkü söz konusu karmaşıklığın boyutunu yükselttiğinizde, bu şeylerin birçoğu çizgisel gitmez” diyor Fürth. “18 metre derinlikte bir şey inşa etmek karmaşık değildir ama bazıları uzman olmayabilen büyük bir grup insanı uzun bir süre orada bulundurmak; işte bu daha önce görmediğimiz bir şey ve üstesinden gelmeleri gerekecek asıl mesele de bu.”

Hesaba katılması gereken diğer unsurlar arasında, kasırga ve su altındaki sismik faaliyetlerin getirebileceği olası hasarlar da bulunuyor. (Aquarius’in yaşam destek şamandırası, 2017’deki Irma Kasırgası’yla hasar görmüştü). Bir şamandıranın aksine kordonun olması, “Sert havalarda çok daha güvenli olur” diyor Fürth. Fakat daha pahalı olabilir.

Dikkate alınacak bu hususlara rağmen Fürth, Proteus’un şekillenmesini sağlayabilecek malzeme ve teknolojilerin bir süredir mevcut olduğunu düşünüyor. Üstelik, böyle bir projeyle ilgilenen tek şirket o değil. SeaOrbital isimli ayrı bir projede var ve bu projede, okyanusta yüzen bir uzay gemisi laboratuvarı üzerinde çalışılıyor. Söz konusu girişimlerin karşılaştığı ana engel ise maliyet.

“Bence bu yüzden şimdi oluyor” diyor Fürth; yani bu yeni keşif çağından ve mavi ekonominin yükselişinden faydalanabildikleri bir zamanda. “Mavi ekonomi” su kültürüne (deniz yosunu, kabuklu deniz ürünleri ve daha fazlası), dalga enerjisi ile rüzgar enerjisi dönüştürücülerine ve tuzdan arındırma teknolojisine yönelik artan ilgiyi özetleyen bir terim.

“Robotlara yönelik teknoloji, son on yılda kesinlikle sıçrama yaptı ve deniz uygulamalarındaki sıçrama da birkaç yılda yaşandı” diye ekliyor Fürth. “Maliyetler ise önemli oranda düştü.”

“Mavi ekonominin sağladığı bu ivme, insanlara burada geleneksel balıkçılıktan başka bir şey olabileceğini fark ettirdi” diyor Fürth. “Bence bir parçası da bu. Ayrıca bu yeni keşif çağında uzaydakinden ziyade denizin altındaki yabancı bir dünyayı ziyaret etmek de “insanlar için daha ulaşılabilir bir şey.”

 

Yazar: Charlotte Hu/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.

 

Alıntı: https://popsci.com.tr/denizlerin-uluslararasi-uzay-istasyonu-proteus/

 

E-BÜLTENİMİZE KAYDOLUN
E-BÜLTENİMİZE KAYDOLUN
En yeni bildirimlerimizden haberdar olmak için e-bültenimize kaydolun
İstediğiniz bir zamanda üyeliğinizi iptal edebilirsiniz
Yazarın Diğer Yazıları