The Problem of Space Travel (Hermann Noordung): dönen uzay istasyonunun öncü tasarımı

The Problem of Space Travel: The Rocket Motor (Uzay Yolculuğu Sorunu: Roket Motoru), Sloven mühendis Herman Potočnik'in "Hermann Noordung" takma adıyla yazdığı Das Problem der Befahrung des Weltraums – der Raketen-Motor adlı kitabın İngilizce çevirisidir. Özgün kitap 1929'da Berlin'de Richard Carl Schmidt & Co. yayınevinden 188 sayfa olarak çıktı. NASA, kitabı 1995'te tarih dizisinde "SP-4026" numarasıyla İngilizceye kazandırdı; çeviriyi Ernst Stuhlinger ile J. D. Hunley düzenledi, ön sözünü Frederick I. Ordway III yazdı. Kitabı uzay tarihinde özel kılan şey, dönen bir tekerlek biçimindeki uzay istasyonunu mühendislik ayrıntılarıyla anlatan ilk çalışmalardan biri olmasıdır. NASA çeviriyi ücretsiz PDF olarak dağıtıyor.

Kitap ne anlatıyor?

Potočnik'in kitabı bir roman değil, meraklı okura yazılmış bir mühendislik kitabıdır. Altyazısında "roket motoru" geçse de, NASA çevirisinin ön sözünü yazan tarihçi Hunley'nin de belirttiği gibi, roket motoru kitabın ağırlık merkezi değildir. Kitap iki büyük kısımdan oluşur. İlk kısım uzay yolculuğunun fiziğini sıfırdan kurar: kütleçekimi, yörünge, atmosferin engeli, tepki ilkesi ve roketin çalışması. İkinci kısım ise yazarın asıl tutkusuna, Dünya çevresinde kalıcı olarak yaşanan bir istasyona ayrılır.

Potočnik yalnız bir fikir ortaya atmaz; istasyonun nasıl ısıtılacağını, havasının ve suyunun nereden geleceğini, elektriğini nasıl üreteceğini, Dünya'yla nasıl haberleşeceğini ve yönünü nasıl koruyacağını tek tek tartışır. Kitapta 100 el çizimi resim vardır; bunların arasında ağırlıksız bir odada yazı yazmaya çalışan bir insandan su şişelerinin davranışına kadar gündelik ayrıntılar da bulunur. Bu yönüyle kitap, uzayda yaşamın küçük pratik sorunlarını ilk kez sistemli biçimde düşünen metinlerden biridir.

Kitabın özeti

Bu bölüm kitabın sonunu da anlatır. Kitap bir bilim kitabı olduğu için özeti bölüm gruplarına ve ana fikirlere göre veriyoruz.

Temel fizik. Kitap kütleçekiminin gücüyle açılır, Dünya'nın "pratik çekim sınırı"nı ve serbest yörünge kavramını anlatır. Atmosferin bir zırh gibi engel oluşturduğunu, dev bir topla uzaya mermi atmanın neden işe yaramayacağını açıklar ve tepki kuvvetine, yani roketin itme ilkesine geçer.

Roket ve yolculuk. Yazar Hermann Oberth ve Hohmann gibi öncülerin önerilerini özetler ve yorumlar. Roketin hızı ile verimi, dikey ya da yatık kalkış, yakıt seçimi ve roketin genel yapısı tartışılır. Ardından Dünya'ya dönüş sorunu gelir: Hohmann'ın iniş manevrası, atmosferde fren elipsleriyle yavaşlama ve kanatlı bir "roket uçak" fikri.

Uzayda yaşamın koşulları. Potočnik, ağırlıksızlığın insan bedenine ve nesnelere etkisini, havasız ortamı, sessizliği, gece karanlığında bile güneş ışığının sürmesini, sınırsız görüşü ve ısı sorununu anlatır. Ona göre bunlar engel olduğu kadar fırsattır da.

İstasyonun tasarımı. Kitabın kalbi burasıdır. İstasyon üç ayrı birimden oluşur: insanların yaşadığı ve dönerek yapay yerçekimi üreten "yaşam tekerleği", bir gözlemevi ve bir makine dairesi. Birimler kablolar ve borularla birbirine bağlıdır. Elektrik, içbükey aynalarla toplanan güneş ışığından üretilir. Yazar ayrıca bir uzay giysisi, dönen tekerleğe giriş için dönen bir hava kilidi ve istasyona yolculuğu da tasarlar.

İstasyon ne işe yarar? Son bölümler istasyonun kullanım alanlarını sayar: yerçekimsiz ortamda deneyler, atmosferin bozmadığı dev teleskoplar, Dünya yüzeyinin gözlenmesi ve güneş ışığını yeryüzüne yansıtacak dev bir ayna. Yazar bu aynayı korkunç bir silah olarak da kullanılabileceği uyarısıyla anlatır. Kitap, istasyonun gezegenlere ve uzak dünyalara giden yolculuklar için bir üs olabileceğini, sabit yıldızlara ulaşmanın ise çok daha zor bir soru olduğunu tartışarak ve uzay yolculuğunun nasıl gelişeceğine dair bir öngörüyle kapanır.

Yazar ve yazıldığı dönem

Herman Potočnik 22 Aralık 1892'de, Avusturya-Macaristan'ın ana deniz üssü olan Pola'da (bugün Hırvatistan'daki Pula) doğdu. Babası donanmada sağlık subayıydı, annesi Sloven'di. Askerî okullarda bilim ve matematik ağırlıklı bir eğitim aldı, Birinci Dünya Savaşı'nda bir demiryolu alayında görev yaptı. Verem yüzünden 1919'da ordudan ayrıldı ve 1918-1922 arasında Viyana Teknik Yüksekokulu'nda elektrik mühendisliği okudu. Hastalığı yüzünden mühendis olarak pek çalışamadı.

1920'ler, Almanca konuşulan dünyada uzay yolculuğu hareketinin doğduğu yıllardır. Hermann Oberth'un 1923 tarihli Die Rakete zu den Planetenräumen (Gezegenler Arası Uzaya Roket) kitabı bu hareketin kuramsal temelini atmış, Alman Uzay Yolculuğu Derneği'nin (VfR) Die Rakete dergisi 1927'de yayına başlamıştı. Potočnik bu dergiye maddi destek verdi, Oberth ve Avusturyalı Guido von Pirquet'yle yazıştı. NASA çevirisinin ön sözüne göre kitabı yazması için onu Oberth yüreklendirdi; "Noordung" takma adı da Almanca kuzey anlamına gelen "Nord" sözcüğünden geliyordu ve kuzeydeki Alman meslektaşlarına bir saygı ifadesiydi.

Kitap 1929 tarihini taşır, ama 1928'in sonunda basılmıştı. Potočnik, kitabının çıktığı yıl, 27 Ağustos 1929'da Viyana'da akciğer hastalığından öldü. Yazarın kimliği yıllarca karışık kaldı: Roket tarihçisi Willy Ley 1963'te onun Çek kökenli olduğunu sanıyordu. Ordway, onun aslında Sloven olduğunu ancak 1992'de, kitabın 1986'da Ljubljana'da yayımlanan Slovence baskısı sayesinde öğrendi.

Kitaptaki bilim: gerçek uzay istasyonlarıyla karşılaştırma

Yerdurağan yörünge. Potočnik istasyonunu, ekvatorun 35.900 kilometre yukarısına, Dünya'nın dönüşüyle aynı hızda dolanarak gökyüzünde hep aynı noktanın üstünde duracağı bir yörüngeye yerleştirdi. Bugün yerdurağan (jeostasyoner) yörüngenin deniz seviyesinden yüksekliği 35.786 kilometre olarak verilir; yani yazarın değeri gerçeğe çok yakındır. Kitap, yer eşzamanlı yörüngeleri ve bunların özel bir hâli olan yerdurağan yörüngeyi uzay istasyonları için yararlı yörüngeler olarak ayrıntılı biçimde ele alır; başka uzaklık ve eğimlerdeki yörüngeleri de tartışır.

Bu tercih döneminde en çok eleştirilen noktalardan biriydi. Willy Ley'e göre 24 saatlik bir yörüngedeki istasyon Dünya'nın yalnız bir yarısını ve o da çok uzaktan görebilirdi; oraya malzeme taşımak da büyük miktarda yakıt gerektirirdi. Gerçekten de bugünkü insanlı istasyonlar çok daha alçakta, Dünya'ya yakın yörüngelerde dolanır; Uluslararası Uzay İstasyonu'nun yörüngesi de böyledir. Yerdurağan yörünge ise insanlı istasyonlara değil, insansız uydulara, özellikle haberleşme uydularına yaradı. İlk yerdurağan uydu Syncom 3 1964'te fırlatıldı.

Haberleşme uydusu fikri. Arthur C. Clarke, 1945'te Wireless World dergisinde yerdurağan yörüngede üç uydunun bütün Dünya'ya radyo yayını ulaştırabileceğini anlatan ünlü makalesinde Potočnik'in kitabını kaynak gösterdi. Clarke sonradan kitabı o sırada görmediğini, yalnız bilimkurgu dergilerindeki çizimleri bildiğini söyledi; yerdurağan yörüngeden Tsiolkovski'nin, istasyonların haberleşme için kullanılmasından ise Oberth'in daha önce söz ettiğini hatırlattı. Yine de Potočnik'in istasyonla Dünya arasında kısa dalga radyo kullanımını öngördüğünü kabul etti.

Yapay yerçekimi. Yaşam tekerleğinin çapı 30 metre, bir tam dönüşü yaklaşık 8 saniyedir. Basit bir hesap bu değerlerle tekerleğin dış kenarında yaklaşık 0,94 g, yani Dünya'dakine çok yakın bir çekim hissedileceğini gösterir. Ley, çok daha düşük bir yapay yerçekiminin yeterli olacağını, böylece istasyonun daha hafif ve parça parça yörüngeye taşınmasının daha ucuz olacağını savundu. Skylab'den Uluslararası Uzay İstasyonu'na kadar bugünkü insanlı istasyonlarda ise astronotlar ağırlıksızlıkta yaşar; dönen tekerlek fikri hâlâ tasarım masasındadır. Skylab'in hikâyesi Living and Working in Space, bugünkü istasyonun içi de ISS sayfamızda anlatılıyor.

Yanlışlar. Ley'e göre Potočnik istasyonu ısıtmaya fazla kafa yormuştu; oysa güneşten emilen ısı, mürettebatın vücut ısısı ve motorların ürettiği ısı yüzünden asıl sorun soğutma olacaktı. Pirquet ise kitabın roket verimini hesaplama yöntemini sert biçimde eleştirdi. Buna karşılık hava kilidi ve güneşten enerji elde etme fikri, Ley'in deyişiyle esasen doğruydu.

Etkisi ve ödülleri

Willy Ley'e göre kitap ilk baskının ötesine geçmedi; yazarı da kitabın çıktığı yıl öldü. Buna karşılık izleri geniş bir alana yayıldı. Hugo Gernsback'ın Science Wonder Stories dergisi 1929'un Temmuz, Ağustos ve Eylül sayılarında kitabın bir kısmını İngilizce yayımladı. 1935'te Rusça bir çevirisi çıktı, ama yalnız 92 sayfaydı. İngiliz Gezegenlerarası Derneği'nden Harry E. Ross ve Ralph A. Smith 1948-1949'da Almanca bilmedikleri hâlde Potočnik'in çizimlerine dayanan dönen bir istasyon önerdi.

NASA'nın ön sözü daha tartışmalı bir bağa da değinir: Genç Wernher von Braun'un 1929'da yazdığı, bir uzay istasyonuna yolculuğu anlatan "Lunetta" adlı kısa metin bu kitaptan etkilenmiş olabilir. Von Braun 1952'de Collier's dergisinde Potočnik'inkine yüzeysel olarak benzeyen bir istasyon tasarladı ve bu yazı dizisi Amerikan kamuoyunun uzay istasyonu imgesini biçimlendirdi. NASA tarihçileri bu etkinin olası ama kanıtlanmamış olduğunu vurgular.

Potočnik bugün Slovenya'da uzay çağının öncüsü olarak anılır. Graz ve Ljubljana'da onun adını taşıyan sokaklar, 1999'da keşfedilen 19612 Noordung asteroidi ve Vitanje'de 2012'de açılan Avrupa Uzay Teknolojileri Kültür Merkezi (KSEVT) bu anmanın örnekleridir. Kitap 2004'te Hırvatçaya da çevrildi.

Uyarlamaları

Kitabın bir film ya da dizi uyarlaması yoktur. Ancak dönerek yapay yerçekimi üreten tekerlek biçimli istasyon, popüler kültürün en tanıdık uzay imgelerinden biri hâline geldi. Bunun en ünlü örneği, Arthur C. Clarke'ın romanından uyarlanan 2001: Bir Uzay Destanı filmindeki dönen istasyondur. Filmin bu istasyonu ve bugünün gerçek istasyonları arasındaki farkı 2001: Bir Uzay Destanı bugünü ne kadar doğru tahmin etti? yazımızda ele aldık.

Kimlere uygun, nereden başlanır?

Kitap 1920'lerin bilgisiyle yazılmıştır ve bazı hesapları yanlıştır; ama dili sade, çizimleri boldur. Uzay tarihine, roketçiliğin öncülerine ya da uzayda yaşamın mühendisliğine ilgi duyan okurlar için değerli bir kaynaktır. Fizik bölümleri lise düzeyinde matematikle izlenebilir.

• Önce bağlam: NASA çevirisindeki Ordway'in ön sözü ve Hunley'nin girişi, yazarın gizemli hayatını ve kitabın etkisini anlatır; kitaptan önce okunmaya değer.
• Doğrudan istasyon için: "Uzay istasyonunun tasarımı" ile başlayan bölümler ve yaşam tekerleği çizimleri kitabın en özgün kısmıdır.
• Öncüleri karşılaştırmak için: Konstantin Tsiolkovski ve Hermann Oberth'un fikirleriyle birlikte okumak, uzay istasyonu düşüncesinin nasıl geliştiğini gösterir.