Kısaca: Uluslararası Uzay İstasyonu (İUİ) yerçekiminden kurtulmuş değil; aslında her an Dünya’ya doğru düşüyor. Ama yana doğru öyle hızlı gidiyor ki (saniyede yaklaşık 7,7 km) düşerken Dünya’nın eğriliğinin altından kaçıyor ve yere hiç ulaşamıyor. Yörünge dediğimiz şey tam olarak budur: sonsuza dek ıskalanan bir düşüş.
İstasyonun olduğu yerde yerçekimi yok mu?
En yaygın yanılgı buradan başlar. İUİ yaklaşık 400 kilometre yükseklikte uçar. Dünya’nın yarıçapı yaklaşık 6.371 kilometre olduğu için istasyon, Dünya’nın merkezinden yalnızca yüzde 6 kadar daha uzaktadır. Kütleçekimi uzaklığın karesiyle zayıfladığından orada yerçekimi, yüzeydekinin hâlâ yaklaşık yüzde 90’ı kadardır.
Yani yerde 70 kilogram gelen bir astronot, istasyonun yüksekliğindeki bir kulenin tepesinde dursaydı kendini 63 kilogram civarında hissederdi. Peki astronotlar neden süzülüyor?
Süzülmenin asıl nedeni: serbest düşüş
Astronotlar, istasyon ve içindeki her şey aynı anda, aynı ivmeyle düşer. Asansörün halatı kopsa, kabin ve içindeki yolcu birlikte düşerken yolcu ayaklarının altındaki zemine bastıramaz; kendini ağırlıksız hisseder. İstasyonda olan da budur. Buna “mikro yerçekimi” denir: yerçekimi vardır ama hissedilmez, çünkü her şey birlikte düşmektedir.
Newton’un topu: düşerken ıskalamak
Isaac Newton bu fikri 17. yüzyılda bir düşünce deneyiyle anlattı. Çok yüksek bir dağın tepesine bir top yerleştirdiğini hayal et:
- Topu yavaş fırlatırsan, biraz ileride yere düşer.
- Daha hızlı fırlatırsan daha uzağa düşer; Dünya’nın eğriliği yüzünden yer de “aşağı kaçmaya” başlar.
- Yeterince hızlı fırlatırsan, top düştüğü kadar yer de kıvrılıp uzaklaşır. Top hiç yere değmez ve gezegenin çevresini dolanır.
Bu “yeterince hızlı” değer, 400 kilometre yükseklik için saniyede yaklaşık 7,7 kilometredir. Bu, saatte yaklaşık 28.000 kilometre demek: İstanbul’dan Ankara’ya 50 saniyede gitmek gibi. Bu hızla istasyon Dünya’nın çevresini yaklaşık 92 dakikada dolanır; astronotlar her gün yaklaşık 16 gün doğumu ve 16 gün batımı görür.
Peki istasyon hiç alçalmıyor mu?
Alçalıyor. 400 kilometrede atmosfer neredeyse yok denecek kadar incedir ama sıfır değildir. Bu seyrek hava, istasyonu sürekli çok az frenler ve yörüngesini aşağı çeker. Güneş etkinliği arttığında üst atmosfer ısınıp genişlediği için sürtünme de artar. Bu nedenle İUİ yılda birkaç kez “reboost” denen manevrayla yeniden yükseltilir. Bu iş genellikle istasyona kenetli Rus Progress kargo araçlarının ya da Cygnus gibi araçların motorlarıyla yapılır.
Eğer hiç yükseltilmeseydi, istasyon birkaç yıl içinde atmosferin yoğun katmanlarına iner ve kontrolsüz biçimde yanardı. Bu yüzden NASA, istasyonun ömrü bittiğinde (planlanan tarih 2030 civarı) güvenli bir şekilde Pasifik’in ıssız bir bölgesine indirilmesi için özel bir yörünge-dışı çıkış aracı geliştirmektedir.
Neden daha yükseğe konmuyor?
Daha yüksek yörünge daha az sürtünme demek; ama her kilogramı oraya taşımak daha fazla yakıt ister. Ayrıca Dünya’nın manyetik alanı, Van Allen kuşaklarındaki yoğun radyasyondan korur; istasyon bu kuşakların altında kalarak astronotları korur. 400 kilometre, ulaşım maliyeti, radyasyon güvenliği ve sürtünme arasındaki bir dengedir.
Kendi gözünle görebilirsin
İUİ, güneş ışığını yansıttığı için çıplak gözle görülebilen en parlak yapay cisimdir. Gün batımından sonra ya da gün doğumundan önce, birkaç dakika boyunca gökyüzünde yanıp sönmeden hızla kayan parlak bir nokta olarak geçer. Bulunduğun şehirden ne zaman görüneceğini İUİ geçişleri sayfasından, şu an nerede olduğunu canlı gözlem ekranından takip edebilirsin.
Sık sorulan sorular
Uzay istasyonunda yerçekimi var mı?
Evet. 400 km yükseklikte yerçekimi yüzeydekinin yaklaşık yüzde 90’ıdır. Astronotlar istasyonla birlikte serbest düşüşte olduğu için ağırlıksız hisseder.
Uzay istasyonu ne kadar hızlı gider?
Saniyede yaklaşık 7,7 km, yani saatte yaklaşık 28.000 km. Dünya’nın çevresini yaklaşık 92 dakikada dolanır.
Uzay istasyonu bir gün düşecek mi?
Seyrek atmosfer onu yavaş yavaş alçaltır; düzenli motor ateşlemeleriyle yükseltilir. Görev sonunda (2030 civarı) kontrollü olarak Pasifik Okyanusu’nun ıssız bir bölgesine indirilmesi planlanıyor.
Uzay istasyonu çıplak gözle görülür mü?
Evet. Şafak ve alacakaranlıkta, yanıp sönmeyen, hızla hareket eden çok parlak bir nokta olarak birkaç dakika görülür.
SpaceTRC’de keşfetmeye devam et
- YörüngeLab: kendi yörüngeni dene
- İnsanlı uzay uçuşu dosyası
- 3B uydu küresi
- İUİ ne zaman tepemizden geçecek?
Kaynaklar
Bilim, merakla başlar.