DERS 30: NEREDELER?

Dersin Konuları

• Onları niçin göremiyoruz?
• Büyümenin sınırları
• Yıldız uçuşları (seyahatleri)
• Deneme sınavı

Neredeler?

• Evrende yaşam varsa ve biz tipik örnek isek, o zaman araştırmak ve koloni (sömürge) kurmakda mümkün olabilir.
• Galaksiyi sömürgeleştirmek ne kadar sürer?
• Işık hızının 1/100'ü hızla, yaklaşık 10 milyon yıl.
• Galaksi ~10 milyar yıl yaşında olduğundan, uzun yıllar önce sömürgeler ortaya çıkmalıydı.
• Bizler, eskiden buraya yerleşmiş olanların torunları olmalıyız!
• Kesinlikle böyle değiliz!!

Olasılıklar

• Sömürgeler çok uzun yaşamıyor mu?
• Aşırı nüfus
• Kendi kendine yıkım (savaş, ekonomik çöküntü, ...)
• Barışcıl mutluluk? (Sosyolojik değişimler)
• Yıldızlararası seyahatin güçlüğü
• Biz henüz seyahat edemeyiz, fakat haberleşebiliriz!
• Biz yalnızız.

Aşırı nüfus?

• Dünyada ~ 5.5 milyar insan var.
• Her 2 saniyede:
• 9 bebek doğuyor ve 3 insan ölüyor
• Dünyaya saniyede 3 insan geliyor.
• Saatde 10,600
• Günde 254,000
• Yılda yaklaşık 93 milyon insan!

Büyümenin Sınırları

• Artan yalnız nüfus değil, aynı zamanda nüfusun büyüme oranı da artıyor!
• Eğer denetlenemezse aşağıdaki konularla ilgili sorunlar artacak:
• Enerji üretimi
• Gıda üretimi
• Sağlıklı ekolojiyi korumak
• vb.

---

---

Sınırlı Yiyecek

• Buğday üretimi için toprakların tümü kullanılsın.
• Mil kare başına 800 ton luk üretim.
• Buğday 3.7 Kalori/gram verir.
• Bir kişinin ihtiyacı 2500 Kalori/gün.
• Mil kare başına insan yoğunluğu 3140 kişi.
• Toplam dünya nüfusu 180 x 10⁹.
• Şu andaki nüfusdan 45 kat daha fazla.
• Büyüme hızı:
• Yılda %2'de kalırsa => bu durum ancak 192 yıl sürebilir
• Yılda %3'de kalırsa => bu durum ancak 129 yıl sürebilir

Sınırlı Enerji

• Sınır Dünya'nın ısı dengesine bağlıdır Limit due to temperature balance of the earth.
• Kabul edilen maksimum enerji üretimi güneş girdisinin %1'i ise = 2 x 10¹⁵ Watts.
• Dünya'da şimdiki tüketim ~ 10¹³ Watts (yaklaşık USA'nın 5 katı).
• 2100 den önce sınırın aşılacağı tahmin ediliyor.

---

Uzay Uçuşları

• Galaksinin uçtan uça uzunluğu ~100,000 ly
• Büyük uzaklıkları aşmak için, büyük hıza, yani mümkün olduğunca ışık hızına yakın bir hıza ihtiyacımız var.
• Yıldızlar arası seyahati başarmamız için hala çok uzun zaman gereksinmemiz var.

Uygulanabilirlikler

• Yıldızlararası uçuş kolay değil!
• İlk uzay araçları yollarına devam ediyor.
• 4 uzay aracı tyıldızlararası yolculukta:
• Pioneer 10 ve11
• Voyager 1 ve2
• Voyager 1, 1.64 ıy uzaklıktaki bir yıldıza 40,300 yılda ulaşacak!!

Roketler Nasıl Çalışır?

• Newton'un Ğçüncü yasası:
• Her harekete eşit ve ters yönde bir tepkime vardır.
• Momentum korunur
• Roketler kendi kendilerine yeterler.
• Onlar kendi dışlarında "karşı itme" yapmazlar.

• Bir patlama yada fırlatma iki bloğu ayrı ayrı iter.
• Bloklar ters yönlerde hareket eder.
• Küçük olan blok daha hızlı hareket eder.
• 
• Bir rokette yakıtın yanması, maddeyi roketten dışarı doğru yüksek hızda iter
• PThe "payload" moves (accelerates) in the opposite direction. Payload ters yönde hareket eder (ivmelendirir).
• Hızlı egzos maddesi, daha büyük ivme demektir.

Uzay Araçları ve Fırlatma Yöntemleri

• Klasik roketler kendi yakıtlarını taşıdıklarından onları da (tamamen yakana kadar) itmek zorundalar.
• Kimyasal roketler çalışmayacak.
• Nükleer fırlatma mümkün olabilir.
• Alternatifler "demet (ışın)" enerjisi (laserler, tanecikler), yıldızlararası tetikleyici ve yıldızlararası güneş yelkenleri.

Ne kadar?

• Proxima Centauri (4.3 ıy)'ye ulaşmak için 0.05c hızı ile:
• Yaklaşık 86 yıl.
• En iyi itici araçlı standart roket için roketin kütlesi, ivmelendirici madde (yakıt) kütlesinin 1000 ile 1,000,000 katı olmalıdır.

Dayanıklılık

• Göreceli hızlarda seyahat etmeyi gerektirmez, ancak büyük uzaklıkların gözönüne alınması gerekir.
• Yıldızlara gidecek ilk yolcular, insansız sondalar yada robotlar olacaktır.

von Neuman Sondası

• Kendi kendini kontrol edecek ve yıldızlar arasında seyahate çıkacak akıllı bir sonda yapımı.
• Onlar neredeler?
• inşaa etmek de çok zor (benzersiz)
• ilgi çekici değil (tüm uluslar tarafından?)
• biz tek başımızayız?