Taykonotları uzay istasyonunda serin tutacak tasarım

İstasyon 400 km yükseklikte dünyanın yörüngesinde yaklaşık 90 dakikada bir tur atıyor. Güneş gördüğünde 150 santigrat dereceye kadar çıkan, Dünya'nın gece tarafındayken ise eksi 100 derece civarına inen büyük sıcaklık dalgalanmalarına maruz kalıyor.

Peki istasyon sakinleri yörüngede geçirecekleri altı ay boyunca bu aşırı sıcak ve soğuktan nasıl korunacak?

Cevap, Çin Uzay Teknolojisi Akademisi'nin araştırmaları sayesinde üretilen çeşitli termal kontrol tasarımlarında yatıyor.    

İstasyonun ısı kontrol sisteminin kilit bileşeni, boruların içinde özel bir sıvının devridaim yaptığı sıvı döngü sistemi. Isı sisteminin tasarım şefi yardımcısı Huang Lei, "Bu döngünün boruları, tıpkı insan bedenindeki kan damarları gibi istasyon modüllerinin her yerine ulaşıyor" diyerek şöyle devam ediyor: "Aşırı ısınma eğilimi gösteren parçalardan ısıyı alıp soğuma eğilimi gösteren diğer parçalara ısı aktararak bir sıcaklık dengesi sağlıyorlar."    

Çin Uzay İstasyonu'nda şimdiye dek kullanılan parçaların en büyüğü ve en ağırı olan Wentian laboratuvar modülündeki donanım da büyük miktarda ısı üretiyor.

Huang'ın ekibi bu fazla ısıyı alıp uzay boşluğuna dağıtacak üç takım sıvı soğutma sistemi geliştirmiş. Huang bunlardan birisinin, laboratuvar dışında yapılan deneylerin görev yükleri için özel tasarlandığını ve Uluslararası Uzay İstasyonu'nda kullanılan soğutma sisteminden daha düşük bir ağırlığa sahip olduğunu belirtiyor. 

Akademinin bilim insanları, iç ekipmanların dışında, uzayın dondurucu soğuğu ve güneşin kavurucu sıcağı arasında bir denge kurabilmek amacıyla mürettebatlı uzay gemisi için de gümüş renkli, metal bazlı bir kaplama tabakası geliştirmiş.   

Bu yeni kaplama çift görevli bir fonksiyonu yerine getiriyor: Güneşin uzay gemisinin iç sıcaklığı üzerindeki etkisinin azaltılmasına yardımcı olmak için düşük güneş-ışını emilimi sağlıyor ve diğer yandan da iç kaynaklardan ısı salınımına engel olmak için düşük bir kızılötesi yayımı sağlıyor.      

Isı kontrol kaplaması ilk olarak, 16 Ekim 2021'de fırlatılan Shenzhou-13 uzay aracında kullanıldı. Bu sistem, kabin ortamını kabul edilebilir bir sıcaklık aralığında (18 ile 26 santigrat derece arasında) tutarak taykonotlara yörüngedeki evlerinde rahat bir ortam sundu.

Yük taşıyan uzay aracında bir başka çeşit ısı kontrol tasarımı - çok katmanlı yalıtım - bulunuyor. Isı kaybını önleyebilen yüksek yansıtıcılı film katmanlarından ve polyester ağından oluşuyor.    

Bilim insanları, Shenzhou-14 mürettebatlı uzay görevi için malzeme taşıyan Tianzhou-4'e iki renkli bir "kaplama" giydirmişler. Kargo kabinine, insan faaliyetleri için daha yüksek sıcaklığın sağlanabilmesine yönelik daha fazla güneş ışığı absorbe etmesi amacıyla gri-renkli bir yalıtım yapılmış; uzay gemisinin kullandığı yakıtın da bulunduğu ekipmanlarla dolu kabin ise güneş ısısını yansıtarak soğuma sağlaması için beyaz renkli yalıtıcıyla boyanmış.    

İkinci laboratuvar modülü Mengtian, Tianzhou-5 kargo aracı ve Shenzhou-15 insanlı uzay aracının fırlatılmasının ardından uzay istasyonunda daha çok malzeme ve ziyaretçi bulunacak. Bu da yörüngede güvenilir bir sıcaklık dengesinin kurulmasını güçleştirecek, ancak bilim insanları bu termal kontrol tasarımlarının istasyonu yaşanabilir kılacağına ve bilimsel deneylerin başarılı bir şekilde gerçekleştirilmesini sağlayacağına inanıyor.