Bir Uzay Giysisi Soğuk Kadar Isı İçin de Üretilmiştir

Giysiye bakıp onun esas olarak bir astronotu donmaktan korumak için var olduğunu sanırsınız; böylece asıl önemli kısmı gözden kaçırırsınız: modern bir uzay giysisi, her şeyden önce, kişisel bir ısı kontrol makinesidir.

Müze salonlarında yıllar boyunca bunun bir çeşitlemesini defalarca duydum. “Hiç değilse insanı sıcak tutuyordur.” Makul bir düşünce. Hacimli bir giysi, kapkara uzay, mesele çözülmüş gibi. Ama bu giysinin bir insanı nasıl hayatta tuttuğuna dair tatmin edici cevabı istiyorsanız, şuradan başlayın: İçindeki astronot sıcak, çalışan bir bedendir ve uzayda o beden, ziyaretçilerin çoğunun beklediğinden daha hızlı biçimde aşırı ısınabilir.

Herkesin ilk başta yanlış anladığı kısım

Bir uzay giysisi, temelde, bir insanın çevresindeki ortamı dengede tutarken aynı zamanda fazla ısıyı dışarı atan, basıncı koruyan, oksijen sağlayan giyilebilir bir yaşam destek sistemidir. NASA, ısıl sorunu açıkça anlatır: Boşlukta, derinizin ya da giysinizin üzerinden geçen hava olmaz; dolayısıyla Dünya’da ısıdan kurtulmanın başlıca yollarından biri ortadan kalkar. Isıyı alıp götürecek bir esinti yoktur.

Bu önemlidir, çünkü insanlar küçük birer fırın gibidir. Hareketsiz dursanız bile ısı üretirsiniz. Yoğun çalıştığınızda ise çok daha fazlasını üretirsiniz. Uzay yürüyüşü yapan bir astronot afiş için poz vermiyordur; aletleri kavrıyor, sert eklemleri hareket ettiriyor ve her eğilip uzanışında giysinin kendisine karşı mücadele veriyordur.

Dünya’daki soğuma yolları ile vakumdaki uzay giysisi içindeki soğuma arasındaki fark

Soğuma yolu	Dünya’da	Vakumdaki uzay giysisinin içinde
Hareket eden hava	Hava, deriyle giysinin üzerinden geçer	Bedenin üzerinden dışarıdan hava akmaz
Terin buharlaşması	Ter, bulunduğunuz ortamdaki havaya buharlaşabilir	Bedeni normal açık hava koşullarındaki gibi serinletemez
Ilık havanın yer değiştirmesi	Sıcak hava yükselir, yerine daha serin hava gelir	Vakum, olağan konveksiyonu ortadan kaldırır
Işıma	Soğumanın yalnızca bir parçasıdır	Hâlâ mümkündür, ama kapalı bir giysi içindeki aktif çalışma için tek başına çok yavaştır

Dünya’da bedeninizin bu ısıdan kurtulmak için kullandığı birkaç tanıdık yol vardır. Hava üzerinizden geçer. Ter buharlaşır. Derinizden yükselen sıcak havanın yerini daha serin hava alır. Konveksiyon ile buharlaşma gün boyunca sessiz sedasız büyük iş görür; öyle sessizdir ki çoğumuz bunu ancak ağustosta vantilatör bozulunca fark ederiz.

Şimdi bu yolları ortadan kaldırın. Hareket eden hava yok. Açık oda havasına doğru olağan buharlaşma yok. Kolları sıvamak gibi basit çözümler yok. Isı yine de ışımayla dışarı çıkabilir, ama Dünya’daki çalışma sırasında gerçekleşen serinlemeyle kıyaslandığında bu yavaştır ve basınçlı bir giysi içindeki meşgul, kapalı bir insan için tek başına yeterli değildir.

Böylece mantık hızla ilerler. Beden ısı üretir. Giysi bu ısıyı hapseder. Vakum konveksiyonu ortadan kaldırır. Ter, sizi alışıldık yolla serinletemez. Isı birikir. O hâlde giysi, ısıyı etkin biçimde uzaklaştırmak zorundadır.

Zırhın altında neden boru sistemi var?

Donanımın anlam kazanmaya başladığı yer tam da burasıdır. Astronotlar dış giysinin altında, NASA’nın Liquid Cooling and Ventilation Garment ya da kısaca LCVG adını verdiği bir iç giysi giyer. Bunu düz Türkçeyle söylersek, bedenin çevresinde küçük borular içinden serin su dolaştırarak ısıyı toplayan, vücuda oturan bir iç giysidir.

Giysinin soğutma döngüsü nasıl çalışır?

1

Beden ısısı birikir

Astronotun çalışan bedeni, kapalı giysinin içindeki deriyi ve giysileri ısıtır.

2

Serin su bu ısıyı alır

LCVG’nin küçük borularında dolaşan su, bu ısıyı bedenin çevresinden emerek alır.

3

Isıl kontrol sistemi ısıyı uzaklaştırır

Giysinin ısıl kontrol sistemi, toplanan bu ısıyı atılabileceği yere taşır.

Şemaya dökülebilecek mekanizma budur. Önce astronotun bedeni deriyi ve giysiyi ısıtır. Sonra LCVG’den geçen su bu ısıyı alır. Ardından giysinin ısıl kontrol sistemi, bu ısıyı dışarı atılabileceği yere taşır. Giysinin o meşhur hacmi yalnızca uzaya karşı bir dolgu değildir; asıl sihrin bir kısmı, o gizli soğutma döngüsünde yatar.

NASA’nın EVA ısıl kontrolü üzerine yaptığı mühendislik çalışmaları da bunu uzun zamandır daha az romantik bir dille söylemektedir. Kapalı bir giysinin içinde metabolik ısı ve nem birikir. Sıvı soğutmalı giysiler, hapsolan ısı ile nem işletim sorunu hâline geldiği için geliştirildi; bu, yalnızca bir konfor meselesi değildir. Giysi her ikisini de yönetemezse astronotun performansı düşer, risk ise artar.

Kendinize küçük bir test yapın. Kalın, su geçirmez eldivenler hayal edin. Şimdi onları çıkaramadan, ellerinizi silemeden ya da bir esinti yakalayamadan on dakika boyunca market poşetlerini merdivenden yukarı taşıdığınızı düşünün. O nemli sıcaklık çok çabuk gelir. Uzay giysisi, bu küçük ve tanıdık sıkıntıyı bütün bedene yayar, ölçeğini büyütür.

Eldivenler bile hikâyeyi anlatır. Eller çok çalışır, terler ve bir odaya açılıp basitçe havalandırılamayan katmanlı eldivenlerin içinde kalır. Giysiyi tasarlayanlar, oradaki ısı ile nemi de hesaba katmak zorundadır; çünkü dikkati dağılmış, aşırı ısınmış bir el yalnızca rahatsız değildir, tam da en yanlış anda daha az işe yarar hâle gelir.

Evet, uzay soğuktur. Hayır, mesele bundan ibaret değildir.

Elbette bu eski fikir bütünüyle boş yere ortaya çıkmış değildir. Uzay, bir giysiyi derin soğuğa, yörünge gecesine, gölgeye ve vahşi sıcaklık dalgalanmalarına maruz bırakabilir. “Uzay öldürücüdür, çünkü soğuktur” diye duymuş olsaydınız, saçma bir şey söylüyor olmazdınız.

Ama çerçeveyi bir anda yerine oturtan nokta şudur: Soğuk, ısıl hikâyenin yalnızca yarısıdır ve boşlukta insanların gözden kaçırdığı daha zor tasarım problemi çoğu zaman ısıdan kurtulmaktır. Dünya’da serinlemek o kadar kolaydır ki bunu doğal kabul ederiz. Uzayda ise astronotun kendi bedeni, ürettiği ısıyla birlikte kapalı bir makinenin içinde mahsur kalır.

Ziyaretçilerden kendi ellerine dikkat etmelerini istediğimde ne fark ediyorlar?

Eskiden bu noktada okul gruplarıyla da yetişkinlerle de duraklardım. Birisi mutlaka, “Yani sıcak tutan bir mont gibi,” derdi. Ben de onlardan yalnızca birkaç dakika içindeki kalın eldivenleri düşünmelerini isterdim: nemlenen avuç içleri, artan sıcaklık, ellerinizin kendi küçük hava durumunu yarattığı hissi. Fikrin nasıl ters yüz olduğunu neredeyse gözlerinizle görebilirdiniz.

O küçük, kapalı, yapış yapış his; giysi sorununun beden ölçeğindeki bir versiyonudur. Bir uzay giysisinin içinde ısı ve nem usulca yok olup gitmez. Tasarım gereği toplanmaları, taşınmaları ve dışarı atılmaları gerekir. Bunu kendi hayalinizde bir kez hissettiğinizde, giysi artık zırh gibi görünmeyi bırakır, bir insanın etrafına sarılmış bir soğutma sistemi gibi görünmeye başlar.

Burada dürüstçe koyulması gereken bir sınır var: Isıtma ile soğutma arasındaki denge; Güneş’e maruz kalmaya, iş yüküne, giysinin hangi nesle ait olduğuna ve görev tasarımına bağlıdır. Mesele “uzay hiçbir zaman soğuk değildir” demek değildir. Mesele, “İnsanların giysiye ilk baktıklarında çoğu kez gözden kaçırdığı daha zor sorun soğutmaktır” demektir.

Bir uzay giysisini artık müze salonunda nasıl okumalı?

Bir modern uzay giysisinin önünde yeniden durursanız, işe yarar zihinsel tutamak basittir. Onu öncelikle yalıtım olarak okumayın. Onu, ısı üreten tek bir insanın etrafına kurulmuş kompakt bir çevre makinesi olarak okuyun.

Isı sorununu yönetilebilir kılan giysi parçaları

Kask ve katmanlar

Koruma · Sıcaklık dalgalanmaları

Astronotu hem soğuktan hem sıcaktan korurken kişisel çevresinin dengede kalmasına da yardımcı olurlar.

Sırt birimi ve bağlantılar

Destek sistemleri · Dolaşım

Bu parçalar, giysinin basit bir yalıtımdan çok kompakt bir çevre makinesi gibi işlemesine yardımcı olur.

İç giysi

LCVG · Etkin soğutma

Giysinin ısıyı etkin biçimde uzaklaştırdığı yer iç giysidir; bedenin Dünya’da normalde kullandığı serinleme yollarının yerini o alır.

Kask, katmanlar, sırt birimi, bağlantılar ve iç giysi; buradan baktığınızda çok daha anlamlı hâle gelir. Evet, giysi hem soğuğa hem sıcağa karşı korumalıdır; ama asıl zekâsı, bedeninizin Dünya’da her gün güvendiği olağan serinleme yollarının yerine geçmesinde yatar. Hava akımı yoktur. Tek başına ter yetmez. Bu yüzden mühendisler ısıyı bilinçli biçimde uzaklaştıran giyilebilir bir sistem kurmuştur.

Bu, insan yaratıcılığının güzel bir örneğidir: düşmanca bir yer için yapılmış bir kostüm değil, içinden çıkamayan bir çalışan için kurulmuş küçük ve yönetilen bir iklim. Bir sonraki müze ziyaretinizde yalnızca kaska değil, soğutma sistemine de bakın. Bütün o olağanüstü mühendisliğin içinde, sergide sizinle birlikte bulunan aynı sıradan sıcak beden vardır.