Günümüzde uzay araştırmalarına oldukça fazla yatırım yapılmaktadır ancak yapılmak istenenlerin gerçekleştirilebilmesi için çok daha fazlasına gereksinim var. Ayrıca teknolojik olarak henüz istediğimiz aşamalara gelemedik ve bunun da geliştirilmesi gerekiyor. Anımsayacağınız gibi geçtiğimiz ay ESA tarafından Mars'a gönderilen bir sonda yüzeye çakılmıştı. Bu kadar yüksek maliyetli araçların kaybedilmeyeceği aşamalara ulaşmak gerekli.
Tüm bu engeller aşılabilirse, bir gün asteroidler sınırsız bir malzeme kaynağı olabilecek. Asteroidler, daha önceki bazı yazılarımızda da değindiğimiz gibi, 4,5 milyar yıl önce Güneş Sisteminin oluşumundan kalan kozmik artıklardır ve kimileri buz ve farklı maddelerle kaplı metaller, kayalar ve tozdan oluşurlar. Birkaç metre ile yüzlerce kilometre arasında değişen boyutlarda yüz binlercesi bulunmaktadır. Küçük asteroitler büyüklere göre çok daha fazla sayıdadır ancak küçük bir ev kadar olan bir asteroit bile milyonlarca dolar değerinde metal içerebilir.
Asteroitlerin farklı türleri vardır. Tayf türlerine göre üç sınıfa ayrılırlar. Bu sınıflama, yüzeyden yansıyan ışığın çözümlenmesine dayanan bir sınıflandırmadır. Koyu renkli, karbon açısından zengin, "C tipi" asteroidler, yüksek miktarda suyla bağlı hidratlı kil mineralleri içerir. Her ne kadar suyun Dünyada çok bol olması nedeniyle bu asteroidlerin ekonomik değeri az olmasına karşın, gelecekte insanın Güneş Sistemindeki varlığını arttırmak istediğimiz aşamada son derece önemli olacaktır.
NASA'nın OSIRIS-REx Asteroid Örnek Getirme adlı projenin yöneticisi olan Tucson'daki Arizona Üniversitesi'nden Dante Lauretta, "Suyun, uzay yolculuğu yapan bir uygarlık için çok önemli bir yaşam destek öğesi olduğunu ve suyu uzaya göndermek için çok fazla enerji harcandığını" belirtmektedir. Lauretta "Fırlatma masrafları şu anda kilo başına binlerce dolar olduğundan, proje masraflarını azaltmak için uzayda varolan suyu kullanmayı şimdiden düşünmek çok doğru bir yaklaşım. Su ile yapılabilecek bir diğer şey de suyu, onu oluşturan hidrojen ve oksijene ayırmak ve bunu roket yakıtı olarak kullanmak. Böylece asteroid madenciliği yaparken aynı zamanda kendi yakıt depolarınıza sahip olabilirsiniz. C-tipi asteroitlerin sahip olduğu diğer bir şey de organik maddelerdir. Çok fazla organik karbon, fosfor ve gıdalarınızı yetiştirmek için gübre olabilecek diğer önemli unsurlar vardır" demektedir.
Biraz daha parlak asteroidlerin bileşiminde kayalar bulunur. Bu "S-tipi" asteroidlerde çok az su vardır. Önemli miktarda metal (çoğunlukla demir, nikel ve kobalt) içerdiklerinden halen daha ekonomiktirler.
Bunların yanında çok az miktarda ekonomik olarak değerli olan altın, platin ve rodyum elementleri bulunur. Küçük, 10 metre boyutlarında bir S tipi asteroid yaklaşık olarak 650.000 kg metal içerebilir. Bunun yaklaşık 50 kglık kısmı platin ve altın gibi az bulunan metaller biçimindedir.
Az bulunan metalik ya da "M-tipi" asteroitlerde on kat daha fazla metal bulunur.
Asteroid madenciliği için bir uzay projesi yapıp başlatmak şu anda yüz milyonlarca ile milyarlarca dolara mal oluyor. Bu nedenle, bu maliyetlerin çok düşürülmesine neden olacak yeniliklerin yapılması gerekiyor. Ancak o zaman bu madencilikle elde edilecek metallerin değeri bu masrafları karşılayıp üstüne para kazandırabilir.
Başka bir engel ise, asteroidlerdeki kaynakları haritalama ve çözümle konusundaki deneyimsizliğimizdir. Bu kritik deneyimin NASA'nın Asteroid Örnek Getirme Projesi OSIRIS-REx ile elde edileceği umuluyor. Bu proje ile asteroidlerin kökeni, tayfsal yorumlamaları, kaynak tanımlamaları gibi işlemler yapılabilecek.
Eylül 2016'da gönderilen uzay aracı, Ekim 2018'de asteroid Bennu'ya varacak ve yüzeyinden bir malzeme örneği ile geri dönmeden önce asteroidi ayrıntılarıyla inceleyecek.
Aracın ana amacı bilimsel. Asteroidler Güneş Sistemimizin oluşumunun kalıntıları olduğundan, alınan örneğin çözümlemesinin, gezegenlerin nasıl oluştuğu ve yaşamın başlangıcı ile ilgili bilgiler vermesi beklenmektedir. Ayrıca uzay aracı, Güneş ışığından gelen çok küçük itmeyle Bennu'nun yörüngesinin nasıl etkilendiğini ve gökbilimcilerin Dünyaya çarpma riski olan herhangi bir asteroidin yörüngesinin bu etkiyle nasıl değişebileceğini daha iyi tahmin etmelerine yardım edeceği düşünülüyor.
Proje Yürütücüsü Lauretta, bu proje ile NASA ya da özel bir şirketin, asteroidleri keşfetmek veya madencilik yapmak isteyen herkesin yarar sağlayabileceği önemli teknolojilerin geliştirileceğini belirtmektedir.
Görev, örnek toplama için üç aşamalı olarak tasarlanmıştır. İlk deneme başarısız olursa ekip en az 60 gram örnek alabilmek için iki kez daha deneme yapacak. Sonuç olarak 2.000 grama kadar örnek toplamak amaçlanıyor. Bu örnek toplama fırsatlarından en iyi biçimde yararlanabilmek için, uzay aracı, asteroidin bileşimini onun yörüngesindeyken uzaktan haritalandırabilecek aletlerle donatılmıştır ve böylece ilk denemeden önce en iyi örnek alanlarının seçilebilmesi amaçlanmıştır.
Bir asteroidin bileşimini uzaktan belirlemek için iyi bir yöntem, ondan gelen ışığı çözümlemektir. Tüm malzemeler, malzemenin özelliklerine bağlı olarak ışığı belirli renk veya frekanslarda yansıtır, yayar ve soğurur. Bir malzemenin bileşimi, farklı frekanstaki ışığın yoğunluğunu ölçen tayfölçer adı verilen özel aletler kullanılarak belirlenebilir.
Malzemeler çok geniş bir frekans aralığında ışığı soğurur ve salar. Bu aralık gözlerimizin görebileceği aralığın ötesindedir. Bu nedenle OSIRIS-REx'te, bu aralığın tümünü algılayabilecek görünür, kızılötesi ve X-ışınlarını kapsayan üç tayfçeker bulunmaktadır. Kızılötesi ışığı biz göremeyiz, ancak onu ısı olarak algılayabiliriz. İlk tayfçeker çeşitli minerallere ve diğer kimyasallara ek olarak organik bileşikleri de belirleyebilecektir. Organik bileşikler karbon içerir ve bazıları yaşam tarafından kullanılır. Ekip, Güneş Sisteminin başlangıcındaki organik ipuçlarına bakarak Dünya'da yaşamın ortaya çıkması ile ilgili ipuçları elde etmeyi umuyor.
İkinci tayfçeker daha uzak kızılötesi ışınımı inceleyerek Bennu yüzeyindeki mineralleri belirleyecek ve asteroidin sıcaklığını ölçecek. Ayrıca ısınma ve soğuma biçimini de belirleyecek.
Üçüncü, X-ışın Görüntüleme Tayfçekeri, demir, silikon, kükürt ve magnezyum gibi elementlerin dağılımını ve bolluğunu haritalamak için Güneş ışınlarının yüzeydeki zayıf X-ışını yansımasına bakacak.
Bu tayfçekerlerle yüzeyde yalnızca 5 ya da 6 cm kalınlıktaki bileşim tanımlanabilecek. Bennu'nun bileşiminin daha içerilerde nasıl olduğunu bilemeyiz.
Bilim için geliştirilmiş olmakla birlikte, OSIRIS-REx üzerindeki araçlar, bir asteroid madenciliği çalışması için gerekli araçlardır. Bu proje ile asteroid madenciliği konusunda önemli bir adım atılmış olacak.
Kaynak: https://www.nasa.gov
