Karman Çizgisi: Uzay Nereden Başlıyor?

Dünya biter ve uzay, gezegen yüzeyinin yaklaşık 100 kilometre yukarısında, Karman  hattında başlar.

[31 Temmuz 2011’de Uluslararası Uzay İstasyonunda bir astronot tarafından çekilen bu fotoğrafta, eğik açı, ufkun altında oturan Güneş’in aydınlattığı ince bir hilal ile birlikte Dünya atmosferinin katmanlarını ortaya koyuyor. (NASA Dünya Gözlemevi)]

Bu günlerde uzay araçları rekor bir hızla son sınıra doğru ilerliyor. Ve kısa süre sonra ödeme yapan uzay turistleri akınını takip edecek. Ancak astronot kanatlarını kazanmak için, yüksekten uçan siviller sözde Karman hattını geçmek zorunda kalacaklar. Bu sınır, Dünya yüzeyinin yaklaşık 100 kilometre yukarısında yer alır ve genellikle Dünya’nın bittiği ve uzayın başladığı yer olarak kabul edilir.

Kozmik bir perspektiften bakıldığında, 100 km bir taş atımıdır; San Francisco ile Los Angelas arasındaki sürüş mesafesinin sadece altıda biri. Aynı zamanda, Dünya’nın baskın yerçekimi kuvvetinin ve geniş atmosferinin pençelerinde de iyi durumda. Öyleyse, insanlar bu nispeten yakın konumu Dünya ile uzay arasındaki tanımlayıcı çizgi olarak nasıl kabul ettiler?

Cevap kısmen fiziksel gerçekliğe, kısmen de keyfi bir insan yapısına dayanmaktadır. Bu nedenle, uzayın başladığı yerin tam yüksekliği, ilk uzay aracını yörüngeye göndermeden önce bilim adamlarının tartıştığı bir konudur.

Karman Hattı Nedir?

Uzmanlar, Dünya ile uzay arasındaki gerçek sınırın, yüzeyin yalnızca 18,5 mil (30 km) yukarısından bir milyon milden (1,6 milyon km) daha uzak bir yerde olduğunu öne sürdüler. Bununla birlikte, yarım yüzyılı aşkın bir süredir, çoğu – düzenleyici kurumlar dahil – mevcut Karman Hattı tanımımıza yakın bir şeyi kabul etti.

Karman hattı, kabaca geleneksel uçakların artık etkin bir şekilde uçamayacağı irtifayı işaret etmesi anlamında fiziksel gerçekliğe dayanmaktadır. Karman hattının üzerinde seyahat eden herhangi bir şeyin, Dünya atmosferinin ürettiği kaldırmaya dayanmayan bir itme sistemine ihtiyacı vardır – hava çok ince olduğundan çok yukarıdadır. Başka bir deyişle, Karman çizgisi, bir geminin vardiyayı uçurma kabiliyetini düzenleyen fiziksel yasaların olduğu yerdir.

Bununla birlikte, Karman hattı aynı zamanda uçak ve uzay aracını yöneten insan kanunlarının birbirinden ayrıldığı yerdir. Dış uzaya uzanan ulusal sınırlar yoktur; daha çok uluslararası sular gibi yönetiliyor. Dolayısıyla, uzay için bir sınıra karar vermek, kimin astronot olarak adlandırılacağının anlambiliminden çok daha fazlasıdır.

Birleşmiş Milletler tarihsel olarak Karman hattını uzayın sınırı olarak kabul etti. Ve ABD hükümeti belirli bir yüksekliği kabul etmekte ısrarcı olsa da, 60 mil (100 km) rakımın üzerinde uçan insanlar genellikle Federal Havacılık İdaresi’nden astronot kanatları kazanırlar. Ansari X-ödülü bile, Burt Rutan’ın SpaceShipOne’unun 2004 yılında bir mürettebatı geri taşıyan ilk özel yapım uzay aracı olduğu zaman iddia edilen 10 milyon dolarlık ödülü kazanmak için gerekli kriter yüksekliği olarak Karman serisini seçti.

Köken: Theodore von Kármán

Karman serisi, adını Macaristan doğumlu havacılık öncüsü Theodore von Kármán’dan alıyor. Birinci Dünya Savaşı yıllarında, mühendis ve fizikçi diğer şeylerin yanı sıra helikopterler için erken tasarımlar üzerinde çalıştı.

Daha sonra, 1930’da, von Kármán Amerika Birleşik Devletleri’ne taşındı ve II.Dünya Savaşı sırasında roket ve süpersonik uçuş konusunda başvurulan bir uzman oldu. Sonunda, 1944’te Kármán ve meslektaşları, şimdi önde gelen bir NASA laboratuvarı olan Jet Tahrik Laboratuvarı’nı kurdu.

Karman Çizgisi: Uzay Nereden Başlıyor?

Alanın sınır çizgisine ek olarak, von Kármán’ın adı bir dizi mühendislik denklemine, yasalara, sabitlere ve havacılık tasarımlarına ve bu alandaki bir avuç ödüle eklenmiştir. Ancak Karman hattı, aerodinamik asansörün artık bir uçağı havada tutamayacağı irtifayı ilk hesaplayanlardan biri olarak kazandığı en ünlü şöhret iddiasıdır.

[Karman çizgisi, yaygın olarak “uzayın kenarı” olarak kabul edilir, ancak bu gerçekten bir iç kenar. Dünya’nın atmosferi çok ötesinde devam ediyor.]

Yörünge Uçuş Durumu: Uçak Vs. Uzay Aracı

Kaldırma, büyük ölçüde bir uçağın havada uçarken kanatları tarafından üretilir ve uçağın ağırlığına karşı çıkan ve havada kalmasını sağlayan bir kuvvet yaratır. Ancak bu kavram uzayda çalışmıyor. Yeterli hava olmadan asansör de olmaz, bu yüzden uzay gemileri genellikle uçağa benzemez. (Uzay Mekiği ve Virgin Galactic’in SpaceShipTwo’u biraz uçaklara benziyor çünkü uzaya gittikten sonra Dünya’daki bir piste geri dönecek şekilde tasarlandılar.)

Von Kármán, uzayın en makul kenarının yörünge kuvvetlerinin aerodinamik kuvvetleri aştığı yere yakın olacağını öne sürdü. Ve güzel, yuvarlak bir rakımı tercih ederek, 100 kilometrenin (62 mil) iyi bir sınır olduğuna karar verdi.

Yine de, ismini uzayın sınırlarına eklemesine rağmen, von Kármán bu fikri asla yayınlamadı.

Uzayın Alternatif Sınırları

2018’de Acta Astronautica dergisinde konuyla ilgili bir makale yayınlayan uzay uçuşu tarihçisi Jonathan McDowell’e göre Karman çizgisi daha çok bir “halk teoremi”.

Halk teoremleri genellikle matematikte tam olarak yayınlanmayan iyi bilinen fikirler olarak tanımlanır. Von Kármán’ın orijinal çalışması bir konferans tartışmasından çıktı, ancak uzayın sınırlarıyla ilgili ilk tam teşekküllü yayınlar, dünyanın ilk uzay hukuku uygulayıcısı Andrew Gallagher Haley tarafından yapıldı.

1960’ların başında Haley, von Kármán’ın kriterlerini (aerodinamik olanları aşan yörünge kuvvetleri) daha spesifik olarak uyguladı ve McDowell’e göre uzayın gerçek sınırının yerden 52 mil (84 km) yukarıda olduğunu belirledi. Bu yükseklik, göktaşlarının tipik olarak yandığı Dünya atmosferinin en dış fiziksel sınırı olan mezopoza karşılık gelir. Aynı zamanda, ABD Hava Kuvvetleri tarafından 1950’lerde, 50 milden (80 km) yüksek uçan pilotları test etmek için astronot kanatları verdiğinde kullanılan irtifa da kabaca budur.

Aslında, Hava Kuvvetleri Karman hattını uzayın tanımlayıcı sınırı olarak belirlerse, astronot kanatlarını bu en eski öncü test pilotlarının bazılarından çıkarırdı. Kısmen bu yüzden bazı uzmanlar, kabaca 50 mil (80 km) olan orijinal tanıma geri dönüşü savunuyorlar. McDowell’in bakış açısından, daha düşük rakım da sadece daha doğrudur. Dünya ile uzay arasındaki sınır keyfi olmamalı; fiziğe dayanmalıdır.

Von Kármán’ın ölümünden sonra yayınlanan otobiyografisi The Wind and Beyond’da yazdığı gibi: “Bu kesinlikle aerodinamiğin durduğu ve astronotiğin başladığı fiziksel bir sınırdır ve ben de neden bunun yetki alanı sınırı olmaması gerektiğini düşündüm? … Bu çizginin altında yer her ülkeye aittir. Bu seviyenin üzerinde boş alan olacaktır. “

Yazan: Benan İLK

Kaynak*

YouTube Kanalımız

1 Comment

Leave a reply

Please enter your comment!
Please enter your name here