Mars Yolculuğu ve Kelebekler

Mars Yolculuğu ve Kelebekler 

"İkisi arasında nasıl bir ilişki olabilir ki?" diye merak ediyorsanız, kelebeklerin uçuş yeteneğinin aerodinamik ve uzay bilimleri açısından neler ifade ettiğini okumalısınız. Her zaman olduğu gibi bilim haberlerini güncel olarak sizlere aktarmaya devam ediyoruz...

Tamamlanması 3 sene süren bu tünel, yapay bir çiçeğe doğru uçan kelebeğin kanat hareketlerini izlemede kullanılıyor. Kelebek tünelin içinde çiçeğe doğru kanat çırparken kanatlarına doğru renkli duman üfleniyor. Renkli dumanın kanatlarla karşılaştıktan sonra aldığı şekiller incelenerek kanatların havayla nasıl bir etkileşim içinde olduğu anlaşılıyor. Bu arada yüksek hızda kayıt yapan bir dijital kamerayla kelebeğin hareketleri an an kaydediliyor.

Dr. Thomas ve yardımcısı Dr. Robert Srygley bu tüneli kullanarak, Kızıl Amiral olarak bilinen Vanessa atalanta türüne ait kelebekleri incelediler. Kelebeğin görüntülerini izlediklerinde böceğin aerodinamik yeteneği karşısında hayrete düştüler. Kanat hareketleri ve duman şekillerini karşılaştıran bilim adamları, kelebeğin değişen hava akımlarına fazla enerji tüketmeksizin, kolayca uyum sağladığını belirtiyorlar. Buna göre, kelebekler hava akımlarını karşılamada o kadar yetenekli ki, kanatlarını 6 farklı şekilde çırpıyor ve döndürebiliyorlar. Kanatlarıyla yaptıkları özel hareketler sayesinde havada minik hortumlar oluşturuyor böylelikle ekstra kaldırma gücü sağlamış oluyorlar. Araştırmalarının sonuçları Nature dergisinde yayımlanan Thomas ve Syrgley, bu konuda şunları söylüyor:

“Kelebeklerin kanat çırpma hareketleri rastgele, kararsız bir gezinme değil. Bu hareketler geniş bir dizi aerodinamik mekanizmanın hünerli bir şekilde kullanılmasından ortaya çıkıyor” 

Kelebeğin havadaki hareketleri akrobasi uçuşu yapan pilotların hareketlerine benzetiliyor. Dr.Thomas, kelebeklerin bu hareketleri yaparken yorulmadıklarını belirtiyor. Kelebekler, bir atın yürüme, koşma ve dört nala koşma arasındaki geçişleri kolaylıkla yapabilmesi gibi kendi isteklerine göre bir uçuş tarzı ortaya koyabiliyorlar.

Kelebek uçuşundaki bu yetenekte kanatlardaki özel tasarımın yanısıra, kanat hareketlerini düzenleyen sinir sistemi de önemli rol oynuyor. Kanatların hangi hızda ve hangi yönde döneceklerini belirleyen bu sistem, uçaklardaki elektronik sistemlere benzetiliyor. Ancak bilim adamları, kelebeğin sahip olduğu 3000 nöronla bu karmaşık hareketleri nasıl yapabildiğini bir türlü anlayabilmiş değiller. Kelebekteki kontrol sistemi en modern uçaklardakinden bile üstün. Nature dergisinde Thomas'ın araştırmasıyla ilgili bir yorumda şunlar söyleniyor:

“İnsan yapımı uçan taşıtlar yazılım komutlarıyla kontrol edilirler ancak yazılım tasarımı, yıllar boyu süren insan emeği sonucu ortaya çıkar ve uygulamaya konması için kuvvetli bilgisayar çipleri gereklidir. Oysa sineklerde örneğin, uçuş kontrolü muhtemelen sinek beyninde bulunan ve yaklaşık 3.000 nörondan meydana gelen bir kompleksten ortaya çıkar. Bu, sineğe bir ekmek kızartma makinesinin sahip olduğundan daha az kompütasyonel güç kazandırır ama yine de sinekler süper hızlı dijital elektronikle donatılmış uçaklardan daha çeviktirler”. 

Küçücük Bir Böcekten Büyük İlhamlar

Sineklerin günümüz uçaklarından çok daha üstün bir uçuşa sahip oldukları biliniyor. Bir sinek gibi uçabilen minyatür uçaklar mühendislerin rüyalarını süslüyor. Örneğin Uzay ve havacılık endüstrisinin rüyası olan Mars'a yolculuk projelerinde gezegene iniş yapabilecek etkin bir manevra kabiliyetine sahip robotlara önemli görevler düşüyor. Sunduğu hava akrobasisiyle kelebekler, bu tür robotlara ilham kaynağı olmada ön plana çıkıyorlar. Nasa ve Georgia Tech kuruluşlarından bilim adamları, Mars yüzeyine inebilen ve yüzeyde ilerleyebilen verilen robotlar tasarlıyorlar. Böceklerden ilham alan bu robotlara "Entomopter" adını veriyorlar.

Günümüzde 15 santimden daha küçük kanat genişliğine sahip uçaklar üretmek mümkün olmuyor. Çünkü bundan daha küçük kanatlar kaldırma kuvveti oluşturamayacak kadar küçük kalıyor. Çok daha küçük olan sinekler ise minicik kanatlarıyla mükemmel uçuşlar yapabiliyorlar. Kanatların sağladığı kaldırma kuvveti, birim alana oranlandığında sineklerin uçaklardan 10 kat daha üstün olduğu ortaya çıkıyor.

Teknoloji Sinek Uçuşunun Çok Gerisinde

15 santim boyunda üretilen uçaklar, mini kamera monte edilerek 100 metre yükseklikten uçurulabiliyor ve casusluk amacıyla kullanılıyor. ABD'nin California eyaletinde kurulu olan AeroVironment isimli şirket yıllardır bu uçakların üretimini yapıyor. Ancak proje lideri Matt Keennon'ın büyük rüyası başka. Bu rüya ‘casusun duvardaki sinek olma rüyası'olarak biliniyor. Bir sinek gibi havada asılı kalabilen, ani manevralar yapabilen, dik yüzeylere konabilen ve uzaktan kumandayla yönetilen bir robo-sinek. Ancak günümüz teknolojisi sinekleri bu anlamda taklit etmede tamamen yetersiz kalıyor. Mühendis Keennon, robo-sinek projesinde henüz, Wright kardeşlerin 1903 yılında bulunduğu seviyede olduklarını itiraf ediyor.

Aslında bilim adamları için değil bir sineği taklit etmek, sadece küçük beyinlerine rağmen nasıl bu kadar geniş bir dizi akrobatik hareketi kontrollü bir şekilde gerçekleştirdiklerini anlamak bile havacılıkta devrim yaratacak nitelikte:

“Bu (araştırma) insanın merakını artırıyor: nasıl olur da böcekler böyle küçük bir beyinle bu kadar geniş bir dizi akrobatik hareket üzerinde uçuş kontrolü kurabiliyorlar? Eğer mühendisler birgün bunun nasıl gerçekleştiğini anlayabilirlerse havacılıkta bir devrim yaşanacaktır” 

NOT : Bilim Köşemiz deki Paylaşımlar 3 günde Bir Güncellenicektir..Takip Etmenizi Tavsiye Ederiz..