The Expanse neden en gerçekçi uzay dizisi sayılıyor? İvme, Ceres ve Kuşaklılar

The Expanse, Daniel Abraham ile Ty Franck'in James S. A. Corey ortak adıyla yazdığı romanlardan uyarlanan bir dizi. 14 Aralık 2015'te Syfy'da başladı, dördüncü sezondan itibaren Amazon Prime Video'ya geçti ve altı sezon sonra Ocak 2022'de bitti. Dizi, insanlığın Dünya, Mars ve asteroit kuşağına dağıldığı bir gelecekte geçiyor. Bilim insanlarının en çok övdüğü tarafı ise hikâyesi kadar fiziği.

Kuramsal astrofizikçi Katie Mack, diziyi bilinen fizik yasaları içinde kalan ve gerçek olguları olay örgüsünü yürütmek için kullanan bir yapım olarak anlatıyor. Yazarların hedefi de bilinçli olarak "Wikipedia düzeyinde inandırıcılık"tı; eylemsizlik ve ışık hızı gecikmesi dizide gerçekçi tutuldu. Peki bu övgü nereden geliyor, kurgu nerede başlıyor?

Dizi ne gösteriyor?

The Expanse'te uzayda "yerçekimi" bedava değil. Gemilerde ayağınızı yere basmanızı sağlayan şey motorun sürekli itkisi: gemi saniyede belli bir hızla ivmelendikçe içindekiler arka duvara, yani "zemine" bastırılıyor. Motor durunca herkes ağırlıksız kalıyor; sabitlenmemiş bir alet ani itkiyle ölümcül bir mermiye dönüşebiliyor. Mack de dizideki bu ayrıntıya, aletleri bağlama zorunluluğuna dikkat çekiyor.

Asteroit kuşağındaki en büyük cisim Ceres ise içi oyulup döndürülmüş bir şehir. Burada "aşağısı" merkezden dışarı doğru; yerçekimi yerine merkezkaç etkisi var ve merkeze yaklaştıkça zayıflıyor. Kuşakta doğup büyüyen "Kuşaklılar" (Belter) uzun, ince yapılı ve Dünya'nın yerçekimine dayanmakta zorlanan insanlar olarak anlatılıyor.

Sürekli ivme: gerçek fizik, kurgu motor

Sabit ivmeyle yolculuk fiziğin en basit hesaplarından biri. Gemi yolun yarısına kadar hızlanır, sonra döner ve kalan yarıda aynı ivmeyle yavaşlar. Dünya ile Mars birbirine en yakın konumdayken aradaki mesafe yaklaşık 60 milyon kilometreye iner. Bu yolu sürekli 1 g (Dünya yerçekimi kadar) ivmeyle gitmek, kendi hesabımıza göre yaklaşık 43 saat sürer; gemi yolun ortasında saniyede 760 kilometreyi geçer. Bugün Mars'a giden araçlar ise yaklaşık yedi ay yolda kalıyor: Perseverance gezgini 30 Temmuz 2020'de fırlatıldı, 18 Şubat 2021'de indi.

Sorun hesapta değil yakıtta. İki günlük Mars yolculuğu toplamda saniyede 1.500 kilometreden fazla hız değişimi ister. Bugünkü en verimli kimyasal roketlerin egzoz hızı saniyede 4-5 kilometre civarında; roket denklemine göre bu hız değişimi için gereken yakıt oranı gerçek dünyada karşılığı olmayan bir sayıya çıkar. Dizideki çözüm "Epstein sürücüsü". Romanların yazarlarından ve dizinin yapımcılarından Daniel Abraham, bir söyleşide bunu itki kütlesini aşırı hızlandıran çok verimli bir füzyon motoru olarak tarif ediyor ve nasıl çalıştığını özellikle ayrıntılandırmadıklarını, çünkü "muhtemelen doğru olmadığını" söylüyor. Yani The Expanse'in fiziği motorun ürettiği itkiyi doğru kullanıyor, ama o itkiyi üreten motor kurgu.

Ceres'i döndürmek mümkün mü?

Gerçek Ceres'i NASA'nın Dawn aracı 2015'ten itibaren yörüngeden inceledi. Ortalama çapı yaklaşık 940 kilometre, kendi ekseni etrafında yaklaşık 9 saatte bir döner ve yüzey çekimi Dünya'nınkinin yalnızca yüzde 3'ü kadar. Dawn yüzeyde su buzu ile karbonat ve kil gibi sulu mineraller buldu; yani kuşaklıların "su madenciliği" fikri tamamen boşlukta değil.

Kitaplarda Ceres'in yaklaşık 0,3 g'lik dönme yerçekimi verecek kadar hızlandırıldığı anlatılıyor. Leicester Üniversitesi öğrencilerinin 2024'te Physics Special Topics dergisinde yayımladığı kısa çalışma, bunun için gereken enerjiyi yaklaşık 2,4 × 10²⁶ jul olarak hesaplıyor. Kendi hesabımıza göre Ceres'in ekvatorunda 0,3 g elde etmek için cüce gezegenin 9 saat yerine yaklaşık 42 dakikada bir dönmesi gerekir. Bu durumda ekvatordaki yüzey saniyede yaklaşık 1,2 kilometre hızla döner; oysa Ceres'in kaçış hızı saniyede yaklaşık 0,5 kilometre. Yani yüzeydeki gevşek her şey uzaya savrulur. Dizideki şehir bu yüzden yüzeyde değil, içi oyulmuş kayanın içinde; ama böyle bir dönüşe kayanın kendisinin dayanıp dayanamayacağı ayrı ve çözülmemiş bir mühendislik sorusu.

Dönen bir yaşam alanında sıvıların "dümdüz aşağı" akmaması, dizinin doğru yakaladığı küçük ama gerçek bir ayrıntı. Dönen sistemlerde ortaya çıkan Coriolis etkisi, düşen nesnelerin ve dökülen suyun hafifçe sapmasına yol açar.

Kuşaklıların bedeni: bildiklerimiz ve bilmediklerimiz

Düşük yerçekiminin insan bedenine etkisini bugün yalnızca yetişkin astronotlardan biliyoruz. NASA'nın risk değerlendirmesine göre astronotlar Uluslararası Uzay İstasyonu'nda kalça, bel omurları ve bacaklar gibi yük taşıyan bölgelerde ayda ortalama yüzde 1-1,5 kemik mineral yoğunluğu kaybediyor. 2020'de yayımlanan ve 25 çalışmayı birleştiren bir analiz, bacak kemiklerinde ayda yaklaşık yüzde 0,8'lik kayıp buldu; kafatasında ise yoğunluk artıyordu. Kas kaybı da iyi belgelenmiş bir sorun.

Dizinin büyük kurgusal adımı ise burada: düşük yerçekiminde doğan ve büyüyen bir insanın nasıl gelişeceğine dair hiçbir veri yok. Uzayda doğmuş bir insan olmadığı gibi, çocukluk boyunca kısmi yerçekiminde büyümenin kemik boyuna ve kalp-damar sistemine etkisi de ölçülmedi. Kuşaklıların uzun ve ince bedenleri, yetişkin astronotlarda gözlenen kayıplardan yola çıkan makul bir tahmin; kanıtlanmış bir sonuç değil.

Nerede haklı, nerede değil?

• Haklı: İtkinin yapay yerçekimi yaratması, motor durunca ağırlıksızlık, yolun ortasında dönüp yavaşlama, dönen yaşam alanında merkezden uzaklaştıkça artan "ağırlık".
• Haklı: İletişim gecikmesi. Dünya ile Mars arasında ışık, gezegenlerin konumuna göre birkaç dakikadan yirmi dakikayı aşkın süreye kadar yol alır; dizide anlık görüntülü konuşma yok.
• Kurgu: Epstein sürücüsü. Haftalarca 1 g ve üzeri itkiyi sağlayacak bir motor bugün bilinmiyor.
• Belirsiz: Ceres'in döndürülmesi ve düşük yerçekiminde büyüyen insanların fizyolojisi; ilki dev bir mühendislik sorusu, ikincisi henüz hiç ölçülmemiş bir biyoloji sorusu.

The Expanse'e "en gerçekçi uzay dizisi" denmesinin nedeni bütün teknolojisinin mümkün olması değil; tek bir büyük varsayımı (verimli bir füzyon motoru) kabul ettikten sonra geri kalan her şeyde fiziğin kurallarına sadık kalması. Diğer yapımlarla karşılaştırma için uzay filmlerinde en sık yapılan bilim hatalarına göz atabilirsiniz.