Zeynep Dilara Akyürek / Milliyet.com.tr – 1800’lerin sonu, insanların yeni fikirler ve icatlarla tanıştığı bir dönemdi. Binlerce fikir arasından biri, o günlerde ‘saçmalık’ ya da ‘imkânsız’ diye anılsa da 2000’in ilk çeyreğinde denemelerle hayata geçirilmesi amaçlanan ‘Mars’ta yaşam'dı! 1854'te Cambridge'deki Trinity College'ın üyelerinden William Whewell, Mars'ta denizler, kara ve muhtemelen yaşam formları olduğunu teorileştirmiş ve orada yaşam sürdürülebileceğine dair çalışmalar yapmıştı. Ondan 100 yıl kadar sonra da bu fikir iyice yayılmış ve bilimsel anlamda hesaplamalarla mümkün olabilecek bir Mars yaşamı üzerine filmler çekilmeye başlamıştı. Pek çok film ve çizgi dizide Mars'taki yaşam ‘küre’ şeklinde yapılarda gösterilmişti. Peki ama neden? Elbette bunun bir açıklaması vardı. Mars atmosferinin yüzde 95 ila 96’sı karbondioksitten oluşuyordu. Buna karşılık kızıl gezegende oksijen miktarı yok denecek kadar azdı. Mars’ta havanın yüzde 1’inin 10’da biri kadar oksijen bulunuyordu. Bu da, insanların hayatta kalması için yeterli değildi. Mars’ta insanların ölümüne sebep olan karbondioksit, aslında orada yaşamak için bir anahtar olabilirdi. Çünkü o küre şekilli yapıların basınçtan patlamaması ancak, Prof. Dr. Ahmet Türer’in 2000’in ilk çeyreğinin sonunda yaptığı çalışmadaki malzemeyle mümkün olabilirdi: Karbondioksitten üretilen yapı malzemeleri! Üstelik pek çok tarım ürünü yetiştirilip Mars’ta yaşam, Dünya'dakinden çok daha ucuza inşa edilebilecek olan bu evlerle mümkündü. Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) İnşaat Mühendisliği Öğretim Üyesi Prof. Dr. Ahmet Türer tüm bunları detaylarıyla Milliyet.com.tr’ye anlattı.
Prof. Dr. Ahmet Türer'in tasarımında, 'sabun köpüğünü' andıran ve inşaatın bir kez daha doğa ve hayatla iç içe bir alan olduğunu ortaya koyan 'Mars Evleri' tasviri. -Yapay zekâ ile oluşturulmuştur-MARS’TA MALZEME KARBONDİOKSİT! ÖLDÜRÜR MÜ, YAŞATIR MI? Mars atmosferi, yüksek sıcaklık farklarına eşlik eden yüksek karbondioksitten oluşuyordu. Bahsedilen sıcaklık farkları, Dünya'da hiç görülmeyen derecelere erişebiliyordu. Dünya'da Vostok-Antarktika’da kaydedilen -89 derecelik sıcaklık, bugüne dek ölçülen en düşük değerdi. Mars’ta ise bu değer -150 dereceyi bulabiliyordu. Yani Dünya'da bile -89 derecede yaşam sürdürülemezken, oksijenin neredeyse hiç olmadığı Mars’ta bu imkânsız gibi görünüyordu. Ta ki Prof. Dr. Ahmet türer ve öğrencileri işin sırrını çözene dek! Mars’ta suyun olmaması, yer çekiminin Dünya'nın kabaca yüzde 38'i kadar olması ve yüksek radyasyon değeri, orada bir ev inşa edip yaşamak konusunda düşündürse de, devreye ‘geometri’ girdiğinde işler daha kolay ve güvenli yürüyordu. Suyun olmaması beton yapımını mümkün kılmıyor, yer çekiminin daha az olması ise basınç konusunda dengesizlikleri beraberinde getiriyordu. Bunu “Mars'ta yer çekiminin Dünya'nın kabaca yüzde 38'i olması, binaların inşaatı açısından bir avantaj gibi görünse de aslında iç ve dış basınç farklılığı sebebiyle oluşan kuvvetlere oranla bu avantaj ihmal edilebilir seviyededir. Yani daha ince kolonlar ve kirişler gerekir diye düşünmek çok doğru değil, çünkü aşırı radyasyona ve basınç kuvvetlerine dayanacak şekilde inşa edilmesi gerekli. Yer çekiminin düşük olması demek, merdivenleri daha kolay çıkabilirsiniz ve daha yükseğe zıplayabilirsiniz demektir. Ancak bu gerçekten bir avantaj olmaktansa dezavantaja hızla dönüşür. Düşük seviyede yer çekimi, insanın iskelet kas sistemi için oldukça zararlı bir durum” diye açıklayan Prof. Dr. Ahmet Türer çözüm için anahtarın karbondioksitte olduğunu şöyle anlattı: "Binayı inşa etmek için malzemeyi Dünya'dan götürmek neredeyse imkansız. Bu sebeple doktora öğrencim Dr. Emrullah Koca ile dünyada ilk kez düşünülen bir yöntem geliştirdik. Mars'ın atmosferi ince olmasının yanı sıra yaklaşık yüzde 95'i karbondioksitten oluşuyor. Biz bu gazı alıp, oksijeni karbondan ayırıp nefes almakta kullanmayı düşündük. Karbonu da suyun elektrolizinden ayırdığımız hidrojen atomu ile tepkimeye sokup uzun polimer zincirler oluşturup aynı zamanda cam gibi şeffaf olan ‘polietilen’ üretmeyi hayal ettik. Betonda kabaca 30 MPa basınç ve 3 MPa çekme dayanımı olmasına karşılık bu malzeme 40 MPa civarında çekme dayanımına ve yerel malzeme olarak üretip kullanması kolay. Kumla karıştırınca ya da kaplanınca da opak olabiliyor. İnşaat tekniği açısından minimum malzeme ve maksimum hacim için en uygun geometriyi de ‘küre’ olarak belirledik. Yapı tekniği konusunda ise öncelikle akıllı robotları Mars'a gönderip, insanlar gelmeden önce Mars'ta yerel olarak üretilen PE ile binaları inşa edip, basınç testleri yapıp, radyasyon filtreleme kontrolleri sonrasında yiyecek üretimi testleriyle insanların gelmesine hazır hale getirilmesini planladık."
Yapay zekâ ile oluşturulmuştur.TARIM VE HAYVANCILIK MÜMKÜN! ‘MARS EVLERİ DÜNYADAKİNDEN UCUZ’Prof. Dr. Ahmet Türer’in anlattığı projenin gerçek olması halinde dikkat çeken ve hayati etkileri olan 2 husus daha var. İlki tarım, yani beslenme ikincisi ise yüksek radyasyondan korunmak. Peki ama Mars’taki radyasyon neden korunmayı gerektiriyordu ve bu nasıl sağlanacaktı? Prof. Dr. Türer bunu “Mars'ın Dünya'da olduğu gibi koruyucu manyetik alanı yok. Bu sebeple uzaydan gelen galaktik kozmik radyasyon ve Güneş'ten gelen radyasyona, UV ışınlarına maruz kalmak öldürücü olur. Evlerin radyasyona karşı içindekileri koruması gerekiyor. Bu çok kolay değil. Yapı, kurşundan duvarlar ya da hidrojen içeren kalın malzemeyle kaplanmalı. Mars'taki inşaat işlerini Dünya'dan biraz daha farklı yapmak gerek. Mars'ta suyun bulunması insanların hayatta kalması için bir öncelik. İnşaat malzemelerinin üretimi için de bir gereklilik. Suyun içinde bulunan hidrojen atomunun radyasyon filtreleme özelliğiyle binanın dış katmanları arasında dolaştırılması da planlar arasında. Ayrıca hayatta kalmak için bitki yetiştirmeliyiz ve onların da suya ihtiyacı olacak. Bina içinde kapalı devre bir sistem olacağı için suyu döngülü kullanmak ve geri dönüştürmek mümkün. Hidrojen bulunabilirse, su kimyasal olarak da üretilebilir” sözleriyle açıkladı. İnsanların 45 ila 60 gün açlığa dayanması göz önünde bulundurulduğunda Mars’a yerleşmek için tarım ve hayvancılık da şarttı. Prof. Dr. Türer bunu da şöyle açıklıyordu:“Mars'ta toprak altında donuk ya da kutuplarda az miktarda su bulunduğu tahmin ediliyor. Mars'ta ev yapsak da suyu çok dikkatli kullanmalı ve uzay gemisi ya da Uluslararası Uzay İstasyonu’nda olduğu gibi suyu sürekli filtrasyonla tekrar kullanmalıyız. Hayatta kalabilmek için yemek de önemli. Mars'ta evlerin yanında mutlaka kapalı seralar bulunmalı. Bu hem yeterince yiyecek üretmek hem de oksijen üretmek için önemli. Seraları arı peteğiyle su üstünde kullanılan şişme yataklardan esinlenerek kapalı ve basınçlı ortamlar olarak planladık. Mars’ta evlere bağlı seraları şeffaf yapılabilsek de, yıl boyunca Dünya'ya oranla Mars'a gelen güneş ışıklarının yoğunluğu yaklaşık yüzde 43. Aylarca süren toz fırtınaları da güneşi bloke edebiliyor ve seranın çatısını tozla kaplıyor. O nedenle güneş ışığını taklit eden lambaların seralarda kullanılması ve muhtemelen portatif nükleer enerji santralleriyle enerjinin üretilmesi gerekir. Sera ve güneş panelleri zayıf güneş ışıkları ve toz fırtınaları sebebiyle hiç yeterli değil. Kısaca, Mars’ta hayatta kalmak için en önemli ihtiyaçlar atmosferik basınç, hava, su, radyasyon, UV koruma, besin ve kas egzersizi olarak sıralanabilir. Hava, su ve fiziksel ortamdan sonra en kritik ihtiyaç besin. Dünya’dan götürülecek paketli yiyeceklerle yeterince uzun yaşamak mümkün değil. Bu yüzden Mars’ta mısır, buğday, fasulye, ıspanak gibi bitkisel kaynaklı besinlerle, tavuk ya da tavşan gibi hayvansal protein yerine böcek (un kurdu, toprak solucanı, balmumu kurdu) yetiştiriciliği ilk aşamada uygun görünüyor.”
Prof. Dr. Ahmet Türer'in Mars evlerinin iç yapısını anlatan görsel tasarımı Peki ama tüm bunlar dünyanın dört bir yanında ekonomik sıkıntı çeken ve sağlıklı olmayan yapılarda yaşayan insanlar için nasıl mümkün olacaktı? Mars’ta yaşamanın elbet bir maliyeti vardı. Prof. Dr. Ahmet Türer, bu fikrin bütçeyi ne kadar yoracağını da şu sözlerle açıkladı: “Eğer Mars’a ulaşımı sağlayan uzay araçlarının maliyetini hariç tutarsak, yapının inşası Dünya’daki bina inşaatından daha bile ucuz olabilir. Ham maddeyi büyük bir fabrikada üretmeye gerek yok. Karbondioksit havadan, hidrojen ise buzdan veya yer altı sularından elde edilecek. Bunlardan çıkan oksijen solunum için kullanılacak. Binalar robotlar tarafından 3D yazıcı sistemiyle otomatik olarak inşa edilecek. Tüm süreç, robotik olarak tasarlanacağı için malzeme ve iş gücü maliyeti sıfıra yakın olacaktır. Enerji ise insanlar gittikten sonra kullanılacak portatif nükleer santralden sağlanacağı için ilave masraf olarak düşünülmüyor. Su arama çalışması maliyetli olabilir. Ancak Mars’ın tüm kaynakları bu iş için ücretsiz olarak kabul ediliyor.”İLHAM KAYNAĞI DÜNYA VE AHŞAP: ‘2 KATI KADAR METAL GİYSİ ŞART’Uzun süre uzayda kalan insanlar Dünya’ya döndüklerinde ayakta durmakta zorlanıyor ve kısa sürede önemli kas ve kemik erimesiyle karşılaşıyor. Bunların hepsi uzaydaki yer çekimin kuvvetinin insan üzerindeki olumsuz etkilerine bağlı. Dünya aynı uzayı Mars’la paylaşıyor olsa da yer çekimi kuvvetleri birbirinden çok farklı. Kızıl gezegende yaşamak için tüm şartlar oluşturulmuş olsa da, egzersiz sevmiyor veya masa başındaki işinizi orada da sürdürmek istiyorsanız hayatta kalmak pek de mümkün olmayabilir. Prof. Dr. Ahmet Türer’e göre, insanların kas ve kemik kaybı yaşamaması için ağırlık ve egzersiz çalışmalarını sürekli yapılması ve Mars’ta yaşayacak kişilerin kendi vücut ağırlıklarının 2 katı kadar metal ya da bazalt kütleyi vücutlarına sarmaları gerekiyor. Bunun ne işe yarayacağı ise oldukça net: Radyasyondan da bir miktar daha iyi korunmak! Prof. Dr. Türer konuyla ilgili, “Dünya'da 75 kg olan bir insan, Mars’ta kendini 25 kg ağırlıkta hissedeceği için sürekli 150 kg kütleyi (Mars’ta 50 kg kadar ağır hissedilecek) vücuduna sararak dolaşması gerekir ki Dünya'daki ile aynı ağırlıkta olsun ve kasları, kemikleri erimesin” diyor.
Yapay zekâ ile oluşturulmuştur.Prof. Dr. Türer ve öğrencilerinin yaptığı çalışma ile Mars evleri içindeki kişiler radyasyona karşı biraz daha güvende olsa da ne yazık ki her şeyin bir bedeli var. Dünya'da ahşaptan yapılan evler bu proje için onların ilham kaynağı. Ağaçlar havadaki karbondioksiti ve topraktaki suyu alarak, güneş enerjisiyle, yapı malzemesi (selüloz) üretiyor. Prof. Dr. Türer’e göre, bu biyolojik süreç karbon emisyonunu azaltırken, sürdürülebilir bir inşaat anlayışını da destekliyor ve 2050 net sıfır karbon hedefi doğrultusunda, yapısal ahşap gibi sürdürülebilir malzemeler hem Dünya hem Mars için gelecek inşaatlarının temelini oluşturmalı. Kim bilir belki de gelecek yıllarda, Mars’ta inşa edilecek ilk ‘yaşanılabilir’ yapı Türk mühendislerinin eseri olabilir!
İhbar Hattı
532 609 15 47
