Uzay mekiği dikine kalkar. mekiğin altında solid rocket booster adı verilen iki yakıt ateşleyici sistem ve şişman yakıt tankı bulunur. roketler katı yakıt, şişman yakıt tankı oksijen ve hidrojen yakıtı taşır. yakıt ve malzemeden tasarruf etmek için son yıllarda alüminyum-lityum alaşımından yapılmaktadir.
kalkışa 16 saniye kala ses soğurma sistemi (massive sound suppression system), kalkış sırasında oluşan akustik enerjinin mekiğe zarar vermemesi için mekiğe, kalkış platformuna ve solid rocket booster’lara su fışkırtmaya başlar. kalkışa kadar bu işlem sırasında toplam 1 milyon litre su kullanılır.
kalkışa 10 saniye kala, solid rocket booster içindeki ateşleyiciler roketin içinde atıl duran gazları yakmak için çalışmaya başlar. eger bu gazlar önceden yakılmazsa kalkış sırasında oluşan aşırı basınçtan dolayı uzay mekiği parçalanabilir.
kalkışa 6.6 saniye kala mekiğin arkasındaki ana motorlar çalışmaya başlar. bu motorlar da yakıtını dışarıdaki şişman tanktan alır. bu motorların gücü mekiğin anabilgisayarlarınca 0.12 saniye araliklarla artırılır. bilgisayarlar motorların kalkış anındaki gerekli performansının %90′ına ulaşana kadar devrededir. bu işlem sırasında ses soğurma sisteminden mekiğe ve platformuna fışkırtılan su büyük bir buhar kütlesine dönüşmeye başlar.
solid rocket boosterin çalışmasını sağlamak amacıyla mekiğin arkasındaki ana motorlar 3 saniye içinde gerekli performansa ulaşmak zorundadır. ulaşıldığı anda bilgisayarlar “kalkış emri” verir ve mekik solid rocket boosterlar ile kalkmaya başlar. bilgisayarlar kalkış emrini bir kere verdikten sonra bu roketleri devre dışı bırakmak olanaksızdır, yani geriye dönüş yoktur. solid rocket booster havalanma için gerekli performansa eriştiği anda (kalkıştan sonra ilk 1-2 saniye civarı) anabilgisayar mekiğin platformdan ayrılması için radyo sinyalleri aracılığıyla mekiği platforma bağlayan parçaları ayırır. solid rocket boosterlar altındaki yanan bölge ses hızına ulaşır ve şok dalgaları oluşturur. bu roketlerin itici gücü kontrol edilemediğinden dolayı gücü dengelemek için o hayvani yakıt tankından mekiğin arkasındaki 3 adet roket motora yakıt gider*.
bütün bu işlemler sirasında mekik içindeki 4 ayrı bilgisayar sistemi birbirinin yedeği olarak çalışır. bu şekilde mekiğin bütün kalkış işlemleri güvenli ve kontrollü bir sekilde yapılmaya çalışılır.
ve sonunda mekik, astronotların 4 ile 5 g arası ivmeye maruz kalacağı şekilde uzaya gitmek üzere dikey uçmaya başlar. kalkış anından hemen öncesi ve hemen sonrası toplam 10 dakika boyunca bir astronot bir dizi özel kontrol işlemi yapmak zorundadır. sürekli rapor verir, bilgisayarları denetler. 4-5 g arası ivmeye maruz kalırken bu işlemlerin yapılması için gerçekten bu insan evladının süper olması gerekir.
yeryüzünden 11 km yukarıya gelindiğinde dinamik basıncın maksimum olduğu ana ulaşılır. prandtl-glauert singülaritesi denen olay meydana gelir:
http://en.wikipedia.org/…randtl-glauert_singularity
http://en.wikipedia.org/wiki/max_q
kalkıştan 2 dakika sonra yeryüzünden 50 km yukarıda solid rocket boosterlar mekikten ayrılır ve paraşütle dünyaya geri düşer. bu esnada mekiğin hızı 5.500 km/h’dir (5 mach). mekik 8.5 dakika içinde 0 km/h’dan yaklaşık 27000 km/h’ya ulaşır. bu son hız yörüngedeyken geçerlidir. şişman tank ise yeryüzünden 113 km yukarıda mekikten ayrılır. bu ana kadar astronotların vücüdu 4-5 g’lik bir ivmeye maruz kalır. son tank ayrıldıktan sonra astronotlar 3 g’lik bir ivmede olurlar. mekik yörüngeye oturduğunda ise 0 g’lik yerçekimsiz bir ortama gelirler. bütün bu fiziksel şartlara astronotların dayanabilmesi gerekir.
mekik kalktıktan yaklaşık 8 dakika sonra şişman tank mekikten ayrılır ve hint okyanusu’na düşer. 8 dakika içinde abd’den hint okyanusu’na giden bir insan yapımı sistemden bahsediyoruz.
uzay mekiği yörüngeye oturduğunda dünyanın etrafındaki bir turu 90 dakika sürecek hızda seyreder. yani uzay mekiğindeki bir astronot 24 saat içinde 16 defa güneşin doğuşunu ve batışını görür.
dönüş yolculuğunda mekik yeryüzüne 120 km yukarıdan atmosfere girerek inmeye başlar. bu esnada ortalama hızı mach 25′tir (saatte 30.000 km hız, 1 saniye içinde 8 km’lik mesafe katetmeye denk gelir). bu aşırı yüksek hızdan dolayı yüzeyinde oluşan ısınmayı ve daha hızlanmasını engellemek için mekiğin burnu 40 derecelik eğim olacak şekilde kaldırılır. hızı daha da azaltmak için 70 dereceye varan kavisler çizerek alçalır. mekik, motorları çalışmadan indiği için yeryüzüne sadece bir kere inme şansına sahiptir. iniş her ne kadar bilgisayar kontrolünde olsa da, astronotların bu olağanüstü şartlarda boş ağırlığı 60 ton, ekipmanlı 100 ton ağırlığındaki aracı bu kadar yüksek hızda ve motorsuz indirebilmesi için süper insan evladı olması lazım.
Tuğrul TEZCAN