Gelin birlikte uzay araştırmaları sonucu gelişen teknolojilere bir göz atalım.

Uzaya gitmek nasıl bir şeydir acaba? Hiç düşündünüz mü? Yörüngeden Dünya’ya bakmak…

63 yıl öncesine kadar bunu hiç kimse bilmiyordu. Sonra tarihte ilk kez Yuri Gagarin adında biri uzaya çıktı ve oradan Dünya’ya baktı. İlk sözü: ​​”Dünya mavi! Ne kadar güzel! İnanılmaz!” olmuştu.

Uzay araştırmalarının yapılabileceğini gösteren ilk ciddi yayın 1903’te yapıldı. Araştırmalar ancak 1957’de fiilen başladı. SSCB (Sovyet Sosyalist Cumhuriyetler Birliği) arka arkaya Sputnik ve Sputnik 2 olmak üzere iki roketi uzaya gönderdi.

ABD Uzay Ajansı NASA, 1958’de kuruldu ve uzay teknolojilerinin ve keşiflerin geliştirilmesinden sorumludur. NASA, Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi’nin kısaltmasıdır. NASA, Ay’a insan göndermekten (Apollo projesi) ve diğer birkaç uzay araştırma programından sorumludur. Sovyetler, 1 Ekim’de Sputnik 1957 uydusunu fırlatarak uzay yarışını başlatarak uzay araştırmaları çağını başlatmış oldular. Uzay araştırmaları, teknoloji aracılığıyla uzaydaki keşif ve incelemeleri esas alır. Uzayla temas hem fiziki hem de uzaktandır.

Görsel 1: Uzaydan Dünya

55 yıl öncesine kadar bunu da hiç kimse bilmiyordu. Sonra tarihte ilk kez Neil Armstrong adında biri Ay’a ayak bastı ve oradan Dünya’ya baktı. İlk sözü: “İnsan için küçük ama insanlık için büyük bir adım!” oldu.

O günden bugüne insanlık Ay’a 24 kişiyi ve uzaya 44 ülkeden 656 kişiyi gönderdi. 2024’te bir Türk vatandaşı Alper Gezeravcı uzaya çıktı ve bir ilki gerçekleştirdi. Ax-3 ekibinde bulunan Alper Gezeravcı, 17 Ocak 2024’te planlanan uçuş olumsuz hava koşulları nedeniyle Türkiye saati ile 19 Ocak günü saat 00:49’da uzaya fırlatılmıştır. 20 Ocak günü de ISS’ye kenetleme gerçekleşmiştir. Alper Gezeravcı’nın ilk sözü: “Türkiye’nin insanlı ilk uzay misyonu için ilk Türk’ün uzaya adım attığı şu anda Yüce Ata’mızın sözüyle bu anı başlatmak istiyorum: Türkiye Cumhuriyetinin kurucusu Mustafa Kemal Atatürk’ün dahiyane sözü: “İstikbal göklerdedir.” şeklinde olmuştur.

Görsel 2: Alper GEZERAVCI’nın uzayda verdiği bir poz (Kaynak).

Peki uzay teknolojilerine günlük hayatımızda kullandığımız ürünlere öncülük edebileceğini hiç düşünmüş müydünüz? Uzay uçuşlarına dair araştırmalar binlerce yan ürünün geliştirilmesine aracı olarak yaşam kalitemizi artıracak buluşlara imza atılmasını sağlıyor.

Kalp pili, penisilinin keşfi, dayanıklı cam, yapay tatlandırıcı olarak bilinen sakarin, patates cipsi ve mikrodalga fırın gibi pek çok keşif aslında tesadüf eseri bulunan keşiflerin başında geliyor. Gelin birlikte uzay araştırmaları sonucu gelişen teknolojilere göz atalım;

İlk termometreyi, Galilei’nin 1597’de kullandığı bilinir. 1624’de ise ısı ölçer “thermoscope“ adını alır. Bu tarihten sonra çeşitli termometreler yapılmış ve 1665 senesinde Fahrenheit (donma noktası 32° C, kaynama noktası 212° C), 1720 senesinde Reaumur (suyun donma noktası sıfır, kaynama noktası 80° C) ve son olarak 1742 senesinde ise Celcius (suyun donma noktası sıfır, kaynama noktası 100° C) termometreleri hayatımıza girmiştir. Bu icatlarla beraber cıvalı termometre hayatlarımıza girmiştir. Daha sonra uzaktan sıcaklık ölçen dijital termometreler geliştirilmiştir.

Uzay araştırmaları, insanlığın sınırları zorlayan, keşfe dayalı ve inovasyonları tetikleyen bir alandır. Bu keşifler, genellikle başka alanlarda kullanılabilecek teknolojik gelişmeleri de beraberinde getirir. Bu bağlamda, uzay araştırmalarının tıp alanındaki etkilerinden biri, dijital termometrelerin geliştirilmesine olan katkılarıdır.

Aslında 18.yy’da Mars araştırmaları için geliştirilen ısı ölçerler 1793 yılında halkın yararına sunulmuştur. Aynı zamanda Dünya’nın atmosfer araştırmaları için de kullanılmıştır. Sonrasında uzay araştırmaları için geliştirilen dijital termometreler tarihte yerini almıştır. Özetle uzay araştırmaları sayesinde dijital termometreler hayatımıza girmiştir.

Oksijen maskeleri itfaiyecilerin en önemli malzemeleridir. Yoğun dumanda nefes almayı sağlayan eşsiz bir teknoloji sunar. Oksijen maskeleri ilk kez NASA tarafından geliştirilmiştir.

Uzay araştırmaları ve uzay mekiği teknolojileri, astronotların uzayda nefes alabilmelerini sağlamak için gelişmiş oksijen maskeleri kullanmaktadır. Bu maskeler, astronotların uzayda çalışırken ve uzun süreli görevler sırasında ihtiyaç duydukları oksijeni temin etmek için tasarlanmıştır.

NASA öncesi geliştirilen oksijen maskeleri 13-14 kilo ağırlığındadır. İtfaiyecilerin kullandığı, dumanda nefes almayı sağlayan oksijen maskeleri NASA tarafından yapılan araştırmalara sonucu geliştirilmiştir. Eskiden itfaiyeciler yaklaşık 13-14 kg ağırlığında oldukça hantal maskeler kullanırken, artık 5 kilogramın altındaki daha güvenilir maskelerle çalışıyorlar.

Uzay araştırmaları, insanlığın sınırları zorlama ve keşifleri tetikleme amacıyla başlattığı bir serüveni temsil eder. Bu keşiflerin bir yan ürünü olarak gelişen teknolojilerden biri, donmuş gıdalardır. NASA’nın en eski buluşlarından biri de gıda güvenliği konusunda olmuştur. Astronotların uzun süreli uzay görevlerinde beslenmelerini sağlamak için kullanılan bu gıdalar, hem uzayda hem de dünya üzerinde birçok alanda önemli bir rol oynamıştır.

Görevlerinin uzunluğu dolayısıyla uzayda dayanıklı bir gıda kültürü geliştirmek gerekir. Bu hedef için şoklanmış ve vakumlu paketler işe koyulmuştur. Bu teknoloji ile hava alması engellenen gıdanın dolayısıyla bozulması da engellenmiş olur.

Bunun yanısıra NASA astronotlarının hacimli gıdaları uzaya taşıması her zaman mümkün olmamıştır. Uzay aracında yiyeceklerin çok az yer kaplamasını sağlamak için NASA çalışanları yiyecekleri toz halinde saklamayı başarmıştır. Astronotlar, vakumlu yemeklerle hacimden kazanır. Ayrıca bu yemekler, oda sıcaklığında saklanır. Bu hayli ekonomiktir. Bugün bebeklerin tükettiği mamalar ve formüllerini NASA yapmıştır. Yağ, karbonhidrat ve protein içeriği dengeli beslemeye uygun olarak geliştirilen toz karışım teknolojisi hem uzayda hem de dünyada kullanılmaktadır.

İç organlarımızı detaylı bir şekilde incelenmesini ve görülmesini sağlayan, kanser gibi tehlikeli hastalıkların teşhisini kolaylaştıran MRI teknolojisi uzay araştırmaları sırasında bulundu. Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI), ilk olarak 1970’lerde bilim dünyasına tanıtıldı. Bu teknoloji, bir manyetik alan ve radyo dalgalarının kullanılmasıyla vücut içindeki dokuların detaylı bir şekilde görüntülenmesini sağlar. MRI, X-ışınları gibi iyonlaştırıcı radyasyon kullanmaz ve genellikle yumuşak dokuların ve organların görüntülenmesinde yüksek çözünürlükte görüntüler sunar.

MRI’nın temelini oluşturan manyetik rezonans fenomeni (atom çekirdeklerinin bir manyetik alan içinde radyo frekanslarına tepki vermesi durumunu ifade eder) kullanılmaktadır. Bu fenomen, 20.yüzyılın ortalarında uzay araştırmaları sonucu keşfedilmiştir.

1980’lerde, MRI teknolojisi klinik uygulamalarda kullanılmaya başlandı. Yumuşak dokuların, beyin, omurilik, eklem ve iç organların detaylı görüntülenmesi sağlanarak tanı ve tedavi planlamasında önemli bir araç haline gelmiştir.

Diş telleri, diş düzenini düzeltmek ve çeşitli diş problemlerini düzeltmek için yaygın olarak kullanılan ortodontik cihazlardır. Uzay araştırmaları ve diş telleri gibi farklı alanlarda yapılan bilimsel çalışmalar, günümüzdeki diş teli teknolojilerinin gelişmesine katkıda bulunmuştur.

Isı takibi yapan füzeleri geliştirirken kızıl ötesi ışınları yakalamak esastır. NASA bu yüzden hassas ve şeffaf bir materyalin geliştirilmesi üzerine çalışmıştır. Polikristal yapıyı (bir malzemenin içinde birden fazla kristal tane ya da taneciği bulunan bir yapıyı ifade eder) geliştirir. Bu materyal ile füzelerin gelişiminde yol kat edilmiştir. Bir süre sonra bir firma böyle bir materyal tasarımı için yola çıkar. Bu seferki hedef diş telleridir. Hassas ve şeffaf olacak diş tellerinin görünmez olması, kullanıcılar için avantajdır. Böylelikle diş tedavisinde çığır atlanmıştır.

Uzay araştırmaları, malzeme bilimi ve mühendisliği alanındaki ilerlemeleri destekleyen önemli bir zemin oluşturmuştur. Uzayda kullanılan malzemelerin dayanıklılığı, hafifliği ve uzun ömürlülüğü, bu malzemelerin diğer endüstrilerde de kullanılmasına yol açmıştır.

Örneğin, uzay araştırmaları sırasında geliştirilen hafif ve dayanıklı alaşımlar, diş telleri ve diğer ortodontik cihazların tasarımında kullanılmıştır. Bu malzemeler, diş tellerinin hastanın ağzında daha konforlu ve etkili bir şekilde kullanılmasına olanak tanır. Aynı zamanda, uzay araştırmaları malzeme teknolojilerindeki gelişmelerin diş telleri gibi tıbbi cihazların daha etkili olmasına katkıda bulunmasına aracılık etmiştir.

Uzaydaki sınırlı kaynaklar ve uzun süreli uzay görevleri, malzemelerin dayanıklılığı ve sağlamlığı açısından yüksek standartları zorlamıştır. Bu standartlar, diş telleri ve benzeri ortodontik uygulamalarda kullanılan malzemelerin seçiminde ve tasarımında da etkili olmuştur.

Uzay araştırmaları, teknolojik inovasyonların yanı sıra tıbbi cihazlar ve sağlık teknolojileri üzerinde de önemli etkiler yaratmıştır. Bu kapsamda, uzay araştırmalarının bir yan ürünü olarak ortaya çıkan ultrason cihazları, tıp alanında önemli bir evrimin temsilcisidir.

Uzayda, uzay gemilerinin sınırlı alanları ve uzay istasyonlarının özel ihtiyaçları nedeniyle kompakt (bir nesnenin ya da sistemin, küçük bir alan içinde yoğun ve etkili bir biçimde yerleştirilmiş olmasını ifade eden bir terimdir), taşınabilir ve güvenilir tıbbi cihazlar gerekmektedir. Bu bağlamda, ultrason cihazları, uzayda tıbbi muayeneleri mümkün kılmak üzere tasarlanmış ve geliştirilmiştir.

Ultrason cihazları, yüksek frekanslı ses dalgalarını kullanarak vücut içindeki organları görüntülemek ve incelenen bölgenin yapısını analiz etmek amacıyla kullanılır. Uzay araştırmaları sırasında, astronotların sağlık durumlarını izlemek ve muayene etmek için ultrason cihazları büyük bir önem kazanmıştır. Uzayda, radyasyon maruziyeti ve diğer faktörler nedeniyle geleneksel görüntüleme yöntemleri sınırlıdır ancak ultrason cihazları, taşınabilirlikleri ve gerçek zamanlı görüntüleme yetenekleri ile bu zorlukların üstesinden gelmiştir.

ISS’de mürettebat sağlığı yönetimi için mevcut terapötik (bir şeyin tedavi amacıyla kullanıldığı veya tedavi sağlayıcı niteliklere sahip olduğunu ifade eden bir terimdir) seçenekler arasında sınırlı bir eczane, intravenöz (bir sıvının vücut dolaşımına doğrudan bir damar içinden verilmesini ifade eder) ve intraosseöz (bir sıvının vücut içindeki kemik içine verilmesini ifade eder) olarak sıvı veya ilaç dağıtmaya yönelik ekipman, tansiyon aleti gibi teşhis ekipmanı, ultrason ekipmanı, optik koherens tomografi cihazı, acil durum defibrilatörü ve diş ekipmanı bulunmaktadır. ISS’deki büyük tıbbi acil durumlar için astronotu Dünya’ya geri gönderme seçeneği mevcuttur ancak hastanın bileşik bacak kırığı varsa, oksijen tankıyla entübe edilmişse veya kişinin uzaya yerleştirilmesini engelleyen bir yaralanması varsa bu mümkün olmayabilir. Biyomateryal seçimini etkileyecek son husus, kabul edilebilir olumsuz kısa ve uzun vadeli sağlık etkileri ile görev başarısı arasındaki hassas dengedir.

Görsel 9: NASA astronotu Serena Maria Auñón-Şansölye, ISS’de yara iyileştirme deneyleri yürütürken (Jemison,2021).

Kaynakça
Corrado, L., Cropper, M., & Rao, A. (2023). Space exploration and economic growth: New issues and horizons. Proceedings of the National Academy of Sciences, 120(43), e2221341120.
Henderson, E., & Holderman, M. (2011). Technology applications that support space exploration. In 47th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit (p. 5570).
Jemison, M., & Olabisi, R. (2021). Biomaterials for human space exploration: a review of their untapped potential. Acta Biomaterialia, 128, 77-99.

+1
2
+1
0
+1
0
+1
0
+1
0
+1
0
Bu içeriği paylaşın
Avatar
Yazar hakkında

Sevilay Mete

Merhaba ben Sevilay. Samsun Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği 3.sınıf öğrencisiyim. Aslen Çorumluyum. Bölümümü severek okuyorum. Kendimi tıbbi cihaz tasarımı ve üretimi konusunda geliştiriyorum. Tıbbi cihazları, biyosensörleri , tıp ve mühendislikle ilgili haberleri, sağlıkta yapay zeka konularını araştırıyorum. Araştırmalarımı paylaşmaktan mutluluk duyuyorum :)

Yorumlar

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir