Uzay Mimarlığı Nedir?

abproje 3 Mayıs 2020Son güncelleme: 22 Eylül 2020

0 9 dakika okuma süresi

Bu, birkaç yüzyıl sonra gerçek olacak evrensel bir sorundur. Bu sorunda mimarlar da adını uzay mimarı olarak aldı. Uzay mimarisi verilen uzay arazileri ya da bir arazinin bile olmadığı alanlarda planlama yapmak, 3D basım, yapıların en sürdürülebilir şekilde etkisini araştırıp dış uzayın içinde yaşanılır alanlara çeviren dal olarak yerini almıştır bulunmaktadır.

UZAYSAL MESKEN HAKKINDA ARAŞTIRILABİLİR SORULAR:

Uzay mimarisi, tasarımı ve uzay mimarlarının görevlerinin farkında olmaları için eğitmenler ve öğrencilerin rolü nedir?

Uzaya çok erken bir zaman uzun süreli adımları atılmasa da uzay turizmi kesinlikle ortaya çıkacak ve astronotların dışında halktan insanlar da uzaya gidebilecekler. En erken uzay turizmi ne zaman olur? Ve mimari gereksinimleri ne olacaktır?

Her uzaysal yapıların yerleşim yeri olacak bu uzaysal arazilerde nasıl bir iklim vardır? Dünyamızda dış uzay mekânları ile benzerlik gösteren yerler nerelerdedir? Özellikleri nelerdir?

Bu söz ettiğimiz arazilerde ay depremleri ve mars depremleri, heyelanlar, kasırgalar-fırtınalar, bulut-yağmur-şimşekler, sıcak ve dondurucu rüzgârlar gibi doğal afetler var mıdır? Dünyamızda bunlar ile benzerlik gösteren yerler nerelerdir?

Tüm çevresel etkiler ve doğal afetlere, ayrıca göktaşı çarpma durumlarına göre mimaride nasıl tasarım ve konumlandırma yapılır? Bölgeye özgü Vernaküler Mimariye sahip olmak mümkün olacak mı?

Ciddi konulardan biri de uzay mimari tasarımında kullanılacak malzemelerin teminidir; bunlar uzaysal alanda mı sağlanacaktır yoksa dünyadan mı temin edilecektir?

İnşaat bileşenlerini Dünya’dan taşıma veya arazinin kendisinde üretim maliyeti ve sürdürülebilirlik ve devamlılık durumu nasıl olacaktır?

Bu alanlarda mimari montajda kullanılacak verimli madencilik, taş, metal bileşenler var mıdır? Mimari yapıları dikmek ya da gömmek için ay ve mars toprak türü nasıldır?

Kullanılabilir alanın zemin malzemeleri nelerdir veya bu tür uzay projeleri için önceden imal edilmiş bileşenler(pre-fabrik kompozitler) ne kadar işe yarayabilir?

Uzay mimarisindeki yerleşim alanları, sera alanları veya çalışma laboratuarı alanları arasındaki malzeme veya montaj yöntemi ile ilgili yapısal farklılıklar nelerdir?

Sürdürülebilirlik ve geri dönüştürülebilir malzemeler hakkında kapsamlı araştırmalar yapılacaktır. Gelecekteki uzaysal yaşam alanlarında bu sorunlar nasıl sistemleştirilebilir?

İnsanların fiziksel ve psikolojik sağlığı için en iyi çözüm olacak yaşam alanları nasıl tasarlanır? Dış yaşamda uzun vadede yaşam nasıl yapılır?

Son zamanlarda, düşük dünya yörüngesinde 6800 ton uzay döküntüsü, 23000 paletli nesne, 26000 izsiz (<10 cm) uydular ve dış uzayda dünyalılar tarafından gönderilmiş ve çöpleşmiş malzemeler olduğu bilinmektedir. RemoveDEBRIS(RemDeb) bu çöplerin toplanması için son yöntemlerden birinidir. Acaba uzay mimarisi için bu malzemeler bu tür yöntemler ile toplanıp ve sonra da yeniden kullanmak mümkün müdür? Bu fikir için yöntemler ne olabilir?

KISA BİR UZAY TARİHİ VE MİMARLIK NASIL UZAY İLE BİRLEŞTİRİLMİŞTİR:

Dünyada daha fazla yaşam olmayacaksa, insan ırkının nasıl hayatta kalacağına dair fütüristik kavramla varlığımızı inşa etmeliyiz. Bunun için, bu amaç üzerinde gelişmemiz için bize mimari bilgiler gerekti tekrardan.

İnsanların uzayda seyahat etmesi fikri ilk olarak Jules Verne’nin 1865 From Earth to the Moon hikâyesi gibi bilim-kurgu hikâyelerinde yayınlanmıştı. Bu hikâyedeki bazı görev detayları ( 3 kişilik mürettebat, uzay aracı ölçüleri, Florida fırlatma alanı) 100 yıl sonra gerçekleşen Apollo Ay’a inişleriyle çarpıcı benzerliklere sahiptir. Bu füze bilimini insanları evrene ulaştıracak seviyeye getirdi. Yuri Gagarin’in 12 Nisan 1962’deki uçuşu insanlığın ilk uzay uçuşuydu. Görev gerekli bir ilk adımken Gagarin uzayda yaşam imkânı için evreni gözlemlemek üzere az bir görüş imkânı olan bir sandalyeye az çok hapsedilmişti. Sonraki uzay görevleri düşük Dünya yörüngesinde yaşam şartlarını ve kalitesini kademeli olarak geliştirmiştir. Hareket alanı genişlemesi, fiziksel egzersiz ve sağlık koruma, arındırma imkânları, gelişmiş besin kalitesi ve eğlence aktiviteleri daha uzun görev sürelerinde astronotlara refakat etmiştir.

Roket gücü ile uzay seyahati üzerinde ilk ciddi teorik iş 1903’te uzay biliminin babası Konstantin Tsiolkovsky’e aittir. Uzayda mimarinin varlığı mühendislerin itirazlarına rağmen 1968’de Raymond Loewy önderliğindeki bir grup mimar ve endüstriyel tasarımcının NASA’yı Skylab yörünge laboratuvarında bir gözlem penceresi bulundurmaya ikna etmeyi başarmasıyla gerçekleştirilmiştir. Bu dönüm noktası insan psikolojisinin ölçülerinin uzay aracı tasarımlarına girişini gösterir. Uzay mimarisi doğmuştur.

UZAYSAL BİR KAÇ PROJENİN KISA BİR ANALİZİ:

Uzay Mimarisi, uzayda yerleşik ortamlar tasarlama ve inşa etme teorisi ve pratiğidir ve yeni yerleri keşfetme ve işgal etme konusundaki derin insani güce yanıt verir. Mimarlık, ayrıca inşa edilmiş çevrenin anlamlanması ve zenginleştirilmesini organize eder ve bütünleştirir. Uzay için tasarım, yörünge mekaniği, tahrik, ağırlıksızlık, sert vakum, hermetik ortamların psikolojisi ve diğer konular hakkında özel bilgi gerektirir. Uzay Mimarisi, uzay mühendisliği, karasal mimari, ulaşım tasarımı, tıp, insan faktörleri, uzay bilimi, hukuk ve sanat gibi çeşitli alanlarla tamamlayıcı ilişkilere sahiptir.

Bilim-kurgu senaryolarında ve insanlığın doğasından görüldüğü gibi, insanların her zaman bilinmeyen hakkında çok fazla merak ettikleri anlaşılabilir. Bu süreçlerin kaynağından insanlar, bilinmesi için bilinmeyene doğru adım attı. Mimarinin yeni bir yönünü yarattı. Uzay mimarı, bu dünyanın dışında ve ötesinde inşa edilecek yaşam formları için fikir ve öneriler geliştirenlere denir. Bu fikirler, Uluslararası Uzay İstasyonunun bulunduğu ve ötesindeki Mars’tan gelen, araç tasarımı gezegendeki yaratılacak yaşam alanlarını kapsayan geniş bir alanı kapsıyor. Mühendisler insanları uzayda canlı tutmayı başardılar, ancak bu orada kalmaları için yeterli değil ve tasarım mühendisliğin bittiği yerde uzay mimarlığı başlıyor. NASA’nın Baş Teknoloji Uzmanı Dawid W. Miller’ın dediği gibi; ‘’Uzaya gitmek için mimarlara ihtiyacımız var.’’ Bu vesileyle biz mimarlar olarak bu görevde yerimizi almamız gerekiyor

Güneş sisteminde, dünyada olduğu gibi yaşayacağımız bir yer bulamadığımız bilindiği gibi, olasılıklar çok uzak görünüyor. Ancak, korunaklı yaşam alanlarında sınırlı fırsatlar vardır. Astronotlar bir süre için Dünya’nın dışında hayatta kalabiliyor ve Dünya’dan hazır gıdalar ile besleniyor fakat uzayda uzun vadede hayatta kalmamız gerekirse ne olacak. Dünya’da en basit iş olan bir tabak omlet pişirme eylemini uzayda yapmaya çalıştığınızı düşünün. Böylece, mimari uzaysal projeler, insan ırkını uzayda hayatta kalmak ve her şeyi basitleştirmek için dile geldi. Uzay mimarları, uzayda daha uzun ve hatta ebedi hayatta kalmak için ve her türlü uzaysal problemi çözmek adına harekete geçmelidir.

Bu başlıkta daha fazla ayrıntı var ve tüm kritik noktaları araştırmalı ve daha sonra toplanan verilere göre gelecekteki yaşam alanlarımızı tasarlamalıyız. Bu nedenle, sürdürülebilirlik, çok işlevli, çok kullanımlı, düşük maliyet dikkate alınmalıdır. Ancak, Ay, Mars ve ötesi hakkında veri toplayan uzmanlar kimlerdir? Bu başlık hakkında nereden uzmanlar ile iletişime geçebiliriz? Ve ilgili projeleri nasıl kontrol edebiliriz?

UZAY AJANSLARI VE İLGİLİ EĞİTİM YERKERİ VE ORGANİZASYONLARI:

NASA(National Aeronautics and Space Administration)-( Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi)
ISRO(Indian Space Research Organization)-(Hint Uzay Araştırmaları Organizasyonu)
CNSA(Chinese National Space Agency)-(Çin Ulusal Uzay Ajansı)
RosCosmos(Rusian Space Agency)- Rus Uzay Ajansı)
ESA(European Space Agency)-(Avrupa Uzay Ajansı)
JAXA(Japanese Space Agency)-(Japon Uzay Ajansı)
ISU(International Space University)-(Uluslararası Uzay Üniversitesi)
AIAA(American Institute of Aeronautics and Astronautics)-(Amerikan Havacılık ve Uzay Bilimleri Enstitüsü)
SICSA(The University of Houston’s Sasakawa International Center for Space Architecture)-(Houston Üniversitesi Sasakawa Uluslararası Uzay Mimarisi Merkezi)
ASA, AEB, CSA-ASC, CSIRO, GISTDA, DLR, ISARS, ISA, KARI, CNES, CNIE, LAPAN, NSAU, NSPO, NASRDA, SRON, SUPORCO, CONIDA, RKA-RSA, SpaceX, TUBITAK, UNOOSA, ASME, BOEING bilgi ve veri toplayan diğer havacılık ve uzay ajanslarıdır.

Son zamanlarda yeni nesil mimari alanlar oluştu, örneğin;

Space Architecture-Aerospace Architecture
Astro Architecture-Astrotecture(Starchitecture)
Orbitary Architecture: Yörünge Mimarisi
Planetary Architecture: Gezegen Mimarisi
Double Space Architecture: Çift Uzay Mimarisi
Spatial Parametric Architecture
Spatial Sustainable Architecture
Martian architecture: Mars mimarisi
Space Terrestrial Architecture: Uzay Karasal Mimari

DÜNYADA VAR OLAN DIŞ UZAY İLE BENZERLİK GÖSTEREN YERLER:

Uzay mimarisi teorisi için bir başlangıç noktası insanların yaşamış olduğu karasal şartlarda en uç ortamların araştırılması ve bu ortamlar ile uzay arasında benzerliklerin oluşmasıdır. Tasarlanan modülün veya bina modelinin prototipleri, seçilen alan içerisinde nasıl çalışacağını görmek için bu uç ortamlarda test edilebilir. Onları nerede test edebiliriz?

Örneğin, insanlar okyanusun derinliğindeki denizaltıda, yeraltındaki sığınaklarda ve Antarktika üzerinde yaşamakta ve teknolojinin yardımıyla güvenli şekilde yanan binalara, radyoaktif kirlenmeye maruz kalmış bölgelere ve stratosfere girmektedir. Antarktika, Türk Prof. Dr. Ümran S. İnan tarafından isimlendirilen İnan Tepe’ye çok özel bir köşeye sahiptir ve adı McMurdo Kuru Vadisi (deniz seviyesinden MDV-1700m; ortalama sıcaklık -23 C), en kurak, Dünyadaki en soğuk yerdir. Mars’a benzerlik konusunda en yakın yerdir. Dahası, Mars Çöl Araştırma İstasyonu, Mars yüzeyine göreli benzerliği nedeniyle Utah çölünde yer almaktadır. Uzay görevleri, özellikle insanlı olanlar, geniş hazırlık gerektirir. Flashline Mars Arktik Araştırma İstasyonu Kanada’nın uzak Devon Adasında Mars Topluluğu tarafından idame edilen taklit bir Mars üssüdür. Proje gerçek Mars görevine olabildiğince benzer şartlar oluşturmayı amaçlar ve ideal mürettebat büyüklüğünü saptamaya, ekipmanı “sahada” test etmeye ve en iyi ekstra-araç aktiviteli giysileri ve prosedürleri belirlemeye çalışır. EVA’ları mikro yerçekiminde eğitmek için uzay ajansları geniş sualtı ve simülatör eğitimleri yapmaktadır. Teknolojik gelişim ve uzaya benzer ortamlarda astronot eğitimleri uzayda yaşamı mümkün kılmak için zorunludur.

Ayrıca; ay, mars ve diğer dış uzay topraklarda doğal afetler olabilir. Yapımızı inşa etmeyi planladığımız alanların bu tür felaketleri araştırdıktan sonra, yeryüzünde benzer topraklar bulabilir ve orada denemeleri yapılabilir veya bir prototip model, simülasyon sistemi ve ayrıca dijital programlarla simüle edebiliriz. Uzay Mimarlarının (Astro-Mimarlar) rolleri vardır, çünkü uzay mimarisi, estetik ve fonksiyonel bir yaşam alanı tasarlamak için gereken beceri ve bilginin, uzayda veya diğer ektrem yerlerde yaşamak ve çalışmak için gereken bilgileri kullanarak oluşan bir kesişimidir. Dünya’da ekstrem ortamların nerede olduğunu bilmek için, başlangıçta, dış uzaydaki toprakların kendisinin ne kadar ekstrem olduğunu bilmeliyiz. Minimum ve maksimum insan hayatta kalma durumuna göre uzayın ne kadar aşırı uç nokta toprakları ve sorunları vardır?

MARS VE AY KAYNAKLARI, GELECEKSEL GELİŞİM VE YERLEŞİMİ:

Mars mimarisi insan yaşamını ve bunu mümkün kılan her tür destek sistemini Mars yüzeyi üzerinde sürdürmek için tasarlanan mimaridir. Geçen on yılda yüzeyde direkt olarak buz bulunması ve gayzer gibi su fışkırmalarının kanıtlanması Güneş sisteminde Mars’ı sıvı su bulmak ve dolayısıyla uzaylı yaşamı için en uygun dünya dışı ortam yapmıştır. Ayrıca bazı jeolojik bulgular Mars’ın uzak geçmişinde küresel ölçüde sıcak ve ıslak olabileceğini gösterir. Mars’ın bir atmosferi olmasına rağmen, atmosferin ince ve en büyük sorun ise radyasyonun var olmasıdır. Mars yüzey basıncı Dünya’nın %1 ine eşit olsa da bir atmosfere sahiptir. Marsın yüzey yerçekimi Dünyanınkinin %38 ine eşittir. Ek olarak, yörünge bağlamında uzay mimarisi ile Dünya mimarisi arasındaki dikkate değer bir fark vardır, uzaysal durumlarda yörünge yapılarının ağırlıklarını destekle durumları Dünya’dan farklı bir durumdadır. Uzaydaki astronot güvenliğine yönelik büyük tehditlerden biri, güneş patlamaları nedeniyle meydana gelen ani radyasyonlardır ve insani yaşamı tehdit eder.

Ayrıca, Mars atmosferi kompozisyonu Dünya’nınkinden çok farklıdır; yoğunluk ve basınç gibi. Mesela bu yüzden Marstaki yapıların testlerinde yapıların basınçlandırılması gerekir, bu testleri yapmak için en iyi yer su altıdır. Özetlemek gerekirse, araştırmacıların dünyanın en soğuk ve en kuru yerlerini birleştirmeleri ve daha sonra, burada Dünya’daki bir Mars habitatını doğru bir şekilde test etmek için onları suya daldırmaları gerekir. Esnek mobilyalar ve fiziksel uzay düzenleri dâhil, mürettebatın biyometrik sinyalleri, belirli bir üyenin çekirdek sıcaklığına göre sıcaklığı ayarlamak veya nabız oksimetre okumalarına göre oksijen akışını ayarlamak için ortamı gerçek zamanlı olarak değiştirmekte kullanılabilir.

ESA Genel Müdürü Johann-Dietrich Wörner şöyle diyor:

– Ay’a kapsamlı ve sürdürülebilir bir şekilde ilerlemeyi sağlayacak özel ve kamusal, uzay ve uzay dışı varlıklar arasında bir ittifaktır.

Houston Üniversitesi Sasakawa Uluslararası Uzay Mimarlığı Merkezi (SICSA) Müdürü Olga Bannova şöyle diyor:

– Mars’taki koşullar da çok kuru, sadece Şili’deki Atacama Çölü’nün en kuru kısımlarıyla karşılaştırılabilir.
-Marsın ekvator çevresindeki gün sıcaklıkları Dünya’ya benzer olarak düşünülebilir ve 70 derece Fahrenheit’e ulaşabilir, ancak gece boyunca sadece Antarktika kıtası ile karşılaştırılabilecek korkunç bir şekilde -100 derece Fahrenheit’e düşebilir.

-Ay; metaller, tuğlalar, camlar ve boyalar üretmek için kullanılabilecek kolayca erişilebilir mineraller ve bileşiklerle doludur. Ayrıca Ay, yüzeyin altında yaşanabilir hale getirilebilen, radyasyon ve güneş fırtınalarına karşı koruma sağlayan büyük kavernöz hacimler olan ‘lav tüpleri’ ile de doludur.

-Benim yaklaşımıma göre, özellikle mürettebatın ve uzaysal alanda yaşaycak her bireyin kendi isteğine göre değiştirebilir kişisel mahaller, ayarlanabilen ve çok işlevli olabilen mekânlar tasarlamak işlerimizi kolaylaştıracaktır.

– İnsanların Mars’ta olduklarında nasıl hissedeceklerini bilmiyoruz. Mürettebat için tasarımcılar Dünya’da önceden tasarlanmış yapı ve alanların Mars’ta en iyi şekilde hizmet edip etmediğini ve değiştirilmesi gerekip gerekmediğini keşfedebilirler.
-Şu anda, Mars’ta yerleşimi sürdürmek için ihtiyaç duyabileceğimiz her şeyin oraya Dünya’dan götürülmesi gerekiyor.

Öte yandan ise, uzaysal alanda var olan kendi materyalleri kullanmak diye bir kavram daha vardır. Öyle ise acaba dış uzayda uzun vadeli hayatta kalabilmek için son zamanlardaki tasarlanmış uzaysal projeler nedir ve ne kadar başarılıdır?

BAZI UZAYSAL PROJELER:

Mars’a bir insan seferi henüz gerçekleşmemiş olsa da, Mars’ın habitat tasarımı üzerinde önemli çalışmalar yapılmıştır. Mars mimarisi genellikle 2 kategoriye ayrılır: Dünyadan taşınan ve birleştirilen mimari ve bölgesel kaynakları kullanan mimari. Her bir uzay ajansının her uzay projesi, Dünya’dan ithal edilen veya yerel kaynaklar kullanılmış olup olmadığı, malzeme, konsept, yöntem hakkında derin araştırma yapılmalıdır. Bazı örnek projeler; ESA(Avrupa Uzay Ajansı)’nın Moon Village Projesi, Foster+Partners Uzay Çalışmaları, Tesserae Projesi, MARSHA yapım süreci, Mars Incubator Dizayn, Wojtek Fikusi, Red Works ve diğer geri kalan projeler; Bubble, Hemisferik üsler vb. Ayrıca, 2030’da astronotların yaşam alanı projeleri olan 3D-Baskılı Habitat Mücadelesi adıyla yarışmanın galibi olmuştur.

“Mars’taki ilk habitatlar 3D olarak basılmayacak. Prefabrik olacaklar ve brüt kuvvetle kurulacaklardır. ”diyor Extra planetary Habitats & Systems Lead, AI Space Factory Lideri Jeffrey Montes.

Moon Village Projesinin Mimarı Daniel Inocente söylediğine göre, optimum gelişme için bir alanı değerlendirmede üç temel kriter vardır, arazi, su varlığı ve kaynakların varlığıdır. Ayın regolit içindeki ana kaynakları silikat ve oksit mineralleridir. Araştırmacıların söylediği gibi, ayda çok fazla ay suyu var ve NASA onu nasıl kullanılabilir hale gelebileceğini öğrenmek istiyor.

Mimari ve mühendisliğin değişen derece analizlerine göre çeşitli özel yaşam alanı tasarımı önerileri ortaya konmuştur. NASA’nın 2015 Mars Habitat Yarışması’nın kazananı Mars Ice House olmuştu. Tasarım konsepti, Dünya’da üretilen şişirilebilir basınç tutma membranının iç kısmındaki buz katmanlarına 3D olarak basılmış bir Mars yüzey yaşam alanı tasarımıdır. Tamamlanan yapı yarı saydam olacak ve görünür dalga spektrumunda ışığın yaklaşık yüzde 50’sini geçirirken, çeşitli dalga boylarında zararlı radyasyonu emecektir. Habitat tamamen inşa edildiğinde ve test edildiğinde yaklaşık 2-4 nüfusa sahip insan yerleşimi öngörülse de, habitatın tamamen otonom bir robotik uzay aracı ve botlardan kurulması ve inşa edilmesi önerilmektedir. Her proje sorularda çerçevesinde bizi bilgilendirecektir. Uzay mimarisi bir disiplin olarak olgunlaşmaya devam ettikçe, mimari tasarım değerleri hakkındaki diyalog da tıpkı Dünya için olduğu gibi açılacaktır.

’Uzaya yayılmadıkça insan ırkının önümüzdeki bin yıl hayatta kalacağını sanmıyorum. Tek bir gezegende hayatın başına gelebilecek çok fazla kaza var. Ama ben iyimserim. Yıldızlara ulaşacağız.”, “Yaşam varsa, umut vardır.” (Stefan Hawking)

BİLGİ İÇİN KULLANIŞLI KAYNAKLAR:

*AIAA, Space Technology Conference, Long Beach, California, 23-25 September 2003 (Space Architecture – An overview relationship with general architecture profession)

*SATC, (Space Architecture Technical Committee) How to become a Space Architect, 2^nd Edition, 2014

*ESA, Acta Futura Issue 10 Space Architecture

https://www.archdaily.com/932637/som-collaborates-with-the-european-space-agency-to-research-habitation-on-the-moon

https://www.theguardian.com/artanddesign/2015/mar/09/space-architects-shaping-plans-for-life-on-moon-and-mars

https://www.spacedaily.com/reports/Space_Architecture_From_Outer_Space_to_the_Ocean_Floor_999.html

https://nasasearch.nasa.gov/search?utf8=%E2%9C%93&affiliate=nasa&sort_by=&query=Architect

https://www.slideshare.net/SamerSayaryArchitects/outer-space-architecture?from_action=save

https://www.media.mit.edu/projects/tesserae-self-assembling-space-architecture/overview/

https://uh.edu/news-events/stories/2015/September/0915SpaceArchitecture.php

https://www.bdcnetwork.com/designing-final-frontier-space-architecture

https://en.wikipedia.org/wiki/Aerospace_architecture

https://www.esa.int/esearch?q=space+architecture