Uzay Madenciliği (Ay ve Mars değil artık asteroidlere gidiyoruz) – Prof. Dr. Fuat İNCE

by ThePercept 0

space-1728314

İnsanoğlunun uzay çalışmaları, yeni keşifler ve yeni uygulamalarla artarak sürerken, çabaların yepyeni odak noktası Ay veya Mars değil, asteroidler ve asteroid madenciliği, olmaktadır.

Uzay kurumlarının bilimsel amaçlı asteroid misyonlarından sonra, şimdi bazı özel firmalar, tamamen ticari amaçlı asteroid madenciliği girişimleri başlatmış bulunuyorlar. Büyük yatırımlar ve büyük kazanç beklentileri içeren bu girişimler, teknoloji yanında aynı zamanda hukuksal ve etik sorunları da beraberinde getiriyor.

Asteroidler, Güneş sisteminin 4,5 milyar yıl önceki doğumundan kalan, büyüklükleri birkaç metreden birkaç kilometreye kadar olan, çoğunlukla Mars ile Jüpiter arasındaki yörüngelerde dönen, değişik yapılarda göktaşlarıdır. Yapıları bakımından, astronomlar asteroidleri C, S ve M tipi olmak üzere üçe ayırıyorlar.

  • C tipi asteroidlerde karbon ve fosfor gibi organik ilişkili elementler yanında bol miktarda su bulunuyor. Uzayda suyun varlığı çok önemidir. Canlı yaşam için gerekli olmanın yanında, suyun oksijen ve hidrojen bileşenlerine ayrışması ile roket yakıtı elde edilir.
  • S tipi asteroidlerde çok az su vardır. Ancak birçok değişik maden bulunur. Bunlar arasında demir, nikel, manganez, molibden, alüminyum, titanyum, kobalt gibilerinin yanında, altın, platin, rodyum gibi çok değerli olanlar da vardır. Bu madenlerden yararlanarak dünyadan malzeme götürmeden uzayda yapılar inşa etmek mümkündür.
  • M tipi asteroidler en az rastlanan asteroid tipleridir. Ancak buralarda altın, platin gibi değerli madenler, S tipi asteroidlerden on kata kadar daha yoğun olarak bulunabilir. Bazı asteroidler büyük oranda bu değerli madenlerden oluşur.

Milyonlarca asteroidin büyük çoğunluğu Mars yörüngesinin ötesinde, dünyaya oldukça uzak yörüngelerdedir. Ancak astronomlara göre, gene de dünyanın nispeten yakınından geçen ve NEA (Near Earth Asteroid) denenlerin bilinen sayısı 15 binden fazladır ve haftada 25-30 kadar yenisi keşfedilmektedir. Bunların toplam kütlesi 100 milyar tonun çok üzerindedir.

On metre çapında küçük bir S tipi asteroid, yaklaşık 500 ton metal içerebilir. Bunun 40-50 ton kadarı altın veya platin gibi değerli bir maden olabilir. Asteroid büyüklüğü 2 katına çıkınca, bu rakamları (23) 8 ile çarpmak gerekir. Aynı oranlarda metal içeren 100 metre büyüklüğündeki bir asteroiddeki değerli maden miktarı 50 bin ton olur.

Amun adıyla bilinen büyükçe bir asteroid örnek alınırsa, 2 km büyüklüğündeki bu M tipi asteroidin kütlesi 30 milyar tondur. Yapılan hesaplara göre bugünkü fiyatlarla orada demirden altın ve palladyuma kadar 22 trilyon dolarlık çeşitli değerli maden bulunmaktadır. Girişim ve işletme maliyetleri, çok kaba olarak da olsa, 1 milyar dolar kabul edilse, bugünün fiyatlarıyla sadece 30 ton altın (yaklaşık 1,5 m3 saf altın) bu maliyeti karşılamaya yeter.

Asteroid madencileri, teknoloji konusunda değişik seçenekler dile getirmektedirler. Önce bir keşif, araştırma, geliştirme aşamasından sonra işletmeye geçildiğinde, minimum düzeyde veya hiç insan kullanmadan, tamamen robotlarla çalışılması düşünülmektedir. 3 boyutlu yazıcı teknolojisi yaygın kullanılacaktır.

Asteroidin büyüklüğü ve dünyaya uzaklığı, kullanılan teknolojileri de belirleyecektir. Kütlesi küçük ve yörüngesi uygun bazı asteroidler roketlerle itilerek dünya veya ay yörüngesine sokulacaklar, böylece düzenli ulaşılabilir olacaklardır.

Büyüklüğü yaklaşık 20 metreye kadar olanlar, dünyaya sadece birkaç yüz km yükseklikte LEO denen yörüngelere getirilip, sürekli astronot gözetiminde işletilebilir. Diğer bazılarının üstünde kurulacak robotik düzenekler, madenleri düzenli olarak çıkaracak, belli oranda işleyecek, biriktirecek, uygun koşul ve zamanlarda dünyaya gönderecektir.

Asteroidleri bilimsel açıdan incelemek için ABD uzay ajansı NASA, Avrupa uzay ajansı ESA ve Japon uzay ajansı JAXA tarafından değişik asteroidlere araştırma uyduları gönderilmiştir. Son asteroid araştırma uydusu, 2016 Eylül ayının başlarında, NASA tarafından, Bennu asteroidine doğru gönderilmişti. OSIRIS-Rex adı verilen bu uzay aracı 2018 yılında oraya varacak, iki yıl sürecek yerinde araştırmalardan sonra aldığı örnekleri, 2023 yılında dünyaya getirecektir.

Daha önce de JAXA’nın Hayabusa uzay aracı bir asteroide ulaşarak, 2010 yılında oradan bir miligram kadar toz örneği getirmişti. Japonya’nın bu amaçla fırlattığı ikinci bir uzay aracı Hayabusa 2, Ryugu asteroidine 2018’de varacak ve topladığı örnekleri 2020’de geri getirecektir.

İşin bilimsel, ticari ve teknolojik tarafına daha fazla girmeden, en az onlar kadar önemli olan hukuksal tarafına bakmak gerekir. Dünya devletlerinin uzay faaliyetleri, uzay hukuku diye anılan uluslararası bir hukuk alanı çerçevesinde yürütülür.

Uzay hukukunun temeli sayılan ve hemen tüm devletler tarafından onaylanmış olan 1967 tarihli “Dış Uzay Antlaşması”, gök cisimlerinin insanlığın ortak malı olduğunu, oralarda hiç bir devletin egemenlik ilan edemeyeceğini yazar. Ancak ticari uzay ve özellikle asteroid madenciliği konusunda açık hükümler içermez.

Uzay hukuku çerçevesindeki 1979 tarihli “Ay Antlaşması” ise bu konuda daha açık hükümler içerir. Burada Ay ve gök cisimlerinden ekonomik yararlanmanın ayrı bir anlaşma ile düzenleneceği ve özellikle gelişmekte olan ülkelerin ihtiyaçlarının göz önüne alınacağı belirtilmiştir. Ancak Türkiye dahil sadece 15 devlet tarafından imzalanmış olan bu anlaşma, hiçbir uzay yetenekli devlet tarafından kabul edilmiş değildir.

İnsanlığın ortak malı sayılan göktaşlarında, özel firmaların değerli madenler çıkararak ticari kazanç sağlamasının ne kadar doğru olduğu uzay hukuku zemininde tartışıladursun, ABD ve Lüksemburg asteroid madenciliği konusunda özel yasalar çıkarmışlardır bile.

ABD Kongresi çıkardığı yasa ile, kendi firmalarının asteroid madenciliği faaliyetlerini düzenlerken, Lüksemburg çok daha ilginç bir yasa ile asteroid madenciliğini teşvik etmekte, bu firmaları kendi ülkesine çekmek amacıyla vergi avantajı sağladığını, hatta finansman desteği verebileceğini bildirmektedir.

Ticari konuyu bir yana bırakırsak, bence asteroid madenciliğinin gerçekten insanlığın yararına olacak yanları ile gündeme gelmesi gerekir. Bunların başında bilimsel araştırma gelir. Asteroidler Güneş sisteminin 4,5 milyar yıl önceki oluşumundan kalan kanıtlar olarak uzayın, güneş sisteminin ve dünyanın oluşumunu açıklayıcı bilgiler içerir. Bazı bilimcilere göre asteroidlerde yaşamın bile ipuçlarına rastlanabilir.

Asteroidler uzay yolculukları için bir mola ve ikmal noktası olabilir. Uzay araçları C tipi bir asteroide yanaşarak orada yakıt ve astronotlar için su ikmali yapabilir. Özellikle yakıt ikmali, uçuş süresini önemli ölçüde kısaltarak, bir çok uzun uzay yolculuğunu daha olurlu hale getirebilir. Suyu yakıt bileşenlerine ayrıştırmak için gerekli olan elektrik enerjisi güneşten kolaylıkla elde edilebilir.

Asteroidlerin diğer bir kullanım alanı uzayda inşaattır. Uzay aracı veya istasyonu inşaatında kullanılabilecek birçok malzeme asteroidlerde mevcuttur. Robotların kullanılacağı inşaatlarda gerekli elektrik, gene güneş panellerinden elde edilebilir. Ayrıca suyun yanında karbon, azot, fosfor gibi elementlerinin bulunması orada bitki yetişmesini mümkün kılabilir.

Asteroidler, dünyada azalmaya yüz tutan bazı değerli maddeleri elde etmenin yeni bir kaynağı olabilir. Burada sözünü ettiğim, altın veya platin değildir. Ender toprak elementleri denen bazı elementler vardır ki; bunlar cep telefonları, bazı tıbbi aletler, güçlü mıknatıslar, bazı lazerler, süpergeçirgenler ve bazı teknolojik cihazlarda kullanılmaktadır.

Neodimium, itterbiyum, gadoliniyum, lantan gibi çok ender bulunan bu elementlerin ileride tükenmesinden,, bu nedenle bazı teknolojik cihazları çok pahalı ve erişilemez kılmasından korkulmaktadır. Asteroidler, bu değerli elementler kaynağı olarak gerçekten insanlığın yararına işletilebilir.

Kişisel kanım; asteroidler ve gök cisimleri yalnız yerde alternatifi olmayan uzay amaçları için kullanılmalıdır. Başta bilimsel amaçlar olmak üzere buna uzay seyahatlerinde su ve yakıt ikmali, karantina, uzayda inşaat, bitki yetiştirme ve benzeri amaçlar dahildir. Ender toprak elementleri gibi alternatifi olmayan veya bulunması çok zor ve pahalı olan maddeler dışında ticari kazanç kullanımına kapatılmalıdır.

Dünyadaki yaşamın sürdürülebilirliği insanlığın birinci önceliği haline gelmişken, asteroidler ve gök cisimlerinin kullanımı, yalnız bu yüzyıl için değil, yüzyıllar (binyıllar?) düşünülerek ve insanlığın sınırlı doğal kaynağı olduğu gözetilerek planlanmalıdır.

Uzayla ilgili bir öneri yapıldığında, dünyada yaratacağı ekonomik ve sosyal yarar ve zararlar da dikkate alınmalıdır.

Bu arada Birleşmiş Milletler ‘BM’ çatısı altında, bu konuda devletler arası ve kuşaklar arası eşitliği gözeten bir anlaşmaya varılmasında yarar vardır.

Prof. Dr. Fuat İnce – Kasım 2016

Kaynaklar:

Prof. Dr. Fuat İnce hakkında:

fuat inceBoğaziçi Üniversitesi ve University of Illinois (doktora) mezunu olan Prof. Dr. Fuat İNCE, 16 yıl TÜBİTAK, 15 yıl üniversiteler ve 5 yıl savunma sanayi deneyimini arkada bırakmış olarak, halen bilim ve toplum alanında, özellikle uzay ile ilgili konularda, ilgi, çalışma ve toplumsal aktivitelerini sürdürmektedir. UZAY, Bir İnsanlık Serüveni’ adlı kitabı bu çalışmaların bir ürünüdür.