Uzay Yolu'ndan fırlatılan uyduların yörünge seçimi, mühendisler için her zaman büyük bir ödünleşme (trade-off) süreci olmuştur. Özellikle Dünya'nın Çok Alçak Yörüngesi (VLEO) olarak adlandırılan 100 ila 450 kilometre yükseklik arasındaki bölge, uydulara eşsiz avantajlar sunar. Bu irtifada görev yapan uzaktan algılama kameraları yeryüzünün nefis ve yüksek çözünürlüklü fotoğraflarını çekebilir, iletişim ve radar sistemleri çok daha az güç tüketir. Dahası, yerçekimi ve üst atmosferin kalıntıları sayesinde ömrünü tamamlamış uzay çöpleri kendi kendine yanarak atmosferden temizlenir. Ancak bu muazzam avantajların çok sert bir bedeli vardır: Atmosferik sürtünme.
Söz konusu irtifalarda hâlâ yoğun sayılabilecek hava molekülleri bulunur ve bu moleküller uyduların hızını keserek yörüngeden düşmelerine neden olur. Bu sorunu aşmak için uyduların sürekli olarak motor çalıştırması ve arkalarında bir itki kuvveti tutması gerekir. Bugüne kadar bu işlem, genellikle Ksenon gibi son derece pahalı, ağır ve sınırlı kaynaklara sahip soy gazların yakıt olarak kullanılmasını zorunlu kılıyordu. Yakıtı biten uydular ise kaçınılmaz olarak atmosfere düşüp yanıyordu. Uzay endüstrisinin bu kronik maliyet ve sürdürülebilirlik sorununa Stuttgart Üniversitesi'nden PhD öğrencisi Francesco Romano'dan çığır açıcı bir çözüm geldi.
Carl Sagan Seti: Kozmos & Tanrının Kapısını Çalan Bilim (2 Kitap)
"Evrenin neresindeyiz ve nereye gidiyoruz?" Çağımızın en büyük astrofizik başyapıtı Kozmos ve bilimin sınırlarını sorgulayan 2'li özel koleksiyon seti.
arXiv üzerinde yayınlanan doktora tezinde Romano, uyduların düşmesine neden olan o sinir bozucu hava moleküllerini, doğrudan plazma motorunun yakıtına dönüştüren yenilikçi bir RF Helicon tabanlı plazma itki sistemi tasarladı. Sistem, VLEO'daki seyrek atmosfer gazını yakalayıp iyonlaştırarak bir plazma akışı yaratıyor ve bunu itki kuvveti üretmek için kullanıyor. Başka bir deyişle, uydu kendisine köstek olan atmosferik sürtünmeyi adeta bir yakıt istasyonuna çeviriyor. Bu sayede uydular, harici bir yakıt ikmaline ihtiyaç duymadan, teorik olarak sonsuza kadar bu alçak yörüngelerde havada kalabiliyor.
Bu teknolojinin hayata geçmesi, uzay ekonomisini ve Dünya gözlem yeteneklerimizi kökten değiştirecek potansiyele sahip. Uyduların devasa yakıt tankları taşımak zorunda kalmaması, onları hem çok daha hafif hem de üretim ve fırlatma maliyetleri açısından inanılmaz ekonomik hale getirecek. Aynı zamanda, milyarlarca dolarlık uyduların yakıtları bittiği için hurdaya çıkması devri kapanabilir. UzayVe olarak takip ettiğimiz bu heyecan verici gelişme, insanlığın Dünya yörüngesindeki varlığını çok daha sürdürülebilir, ucuz ve verimli kılacak dönüm noktalarından biri olarak tarihe geçmeye aday.
