Bir kâğıt uçağı uzaydan fırlatırsanız ne olur? Şaşırtıcı sonuç
Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan (ISS) bir kâğıt uçak atarsanız ne olur? Tokyo Üniversitesi'nden Maximilien Berthet ve Kojiro Suzuki tarafından hazırlanan yeni bir makale, “origami uzay uçağının Dünya atmosferine yeniden girişteki dinamiklerini” inceliyor – yani, ISS’den bir kâğıt uçak fırlatıldığında ne olacağını araştırıyor.
Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan (ISS) bir kâğıt uçak atarsanız ne olur? Tokyo Üniversitesi'nden Maximilien Berthet ve Kojiro Suzuki tarafından hazırlanan yeni bir makale, “origami uzay uçağının Dünya atmosferine yeniden girişteki dinamiklerini” inceliyor – yani, ISS’den bir kâğıt uçak fırlatıldığında ne olacağını araştırıyor.
“Origami” kelimesi Japonca’da “katlanmış kâğıt” anlamına gelir ve bu çalışmada yazarlar, standart bir A4 beyaz kâğıttan bir kâğıt uçak yapmayı tercih ettiler.
Yazılımsal model oluşturulduktan sonra, artık test zamanı gelmişti. ISS, yer yüzünden yaklaşık 400 km yükseklikte dönüyor, bu nedenle araştırmacılar uçağı bu irtifadan ve ISS’nin kendisine benzer bir hızla – yani saniyede 7.800 metre (yaklaşık 28.000 km/saat) – fırlattılar.
Bu hız, kağıttan yapılmış bir uçağı anında parçalara ayıracak gibi görünebilir. Ancak 400 km irtifada hava o kadar ince ki, kâğıt uçak bu hızda ilk etapta ciddi bir hasar almaz. Bu durum, yere doğru inişinin büyük kısmı için geçerlidir. 400 km’den 120 km’ye kadar olan alçalışta, havanın seyrekliği sayesinde uçak büyük oranda stabil kalır.
Kâğıt uçağın balistik katsayısı düşüktür. Bu, hava direncine karşı koyma kabiliyetinin düşük olduğu anlamına gelir. Yani uçak hızla yavaşlar ve yaklaşık 3,5 gün içinde 120 km irtifaya iner.
Ancak düşük balistik katsayı aynı zamanda, atmosfere girdikten sonra uçuş hızının da örneğin bir gülleye göre çok daha düşük olacağı anlamına gelir. Ne yazık ki, simülasyonlara göre uçak 120 km’ye geldiğinde hava yoğunluğundaki artış nedeniyle kontrolsüzce savrulmaya ve taklalar atmaya başlar. Yani, sınıfta yaptığınız ve sonunda dengesini kaybedip yere çakılan klasik kâğıt uçaklardan biri gibi.
Araştırmacılar gerçek bir kâğıt uçak modeli inşa ettiler (arka kısmında alüminyum kuyruk ile) ve Kashiwa Hipersonik ve Yüksek Entalpili Rüzgâr Tünelinde test ettiler. Deneyde Mach 7 hızında rüzgâra 7 saniye boyunca maruz kalan uçak, atmosferde yeniden giriş sırasındaki şartlara benzer kuvvetlerle karşılaştı.
Sonuç? Burnu geriye doğru büküldü. Ama tamamen parçalanmadı. En azından bu kadar kısa sürede...
Uçağın burnunda ve kanat uçlarında yanma izleri de gözlemlendi. Bu da deney daha uzun sürseydi, uçağın atmosferde tamamen yanarak yok olacağını gösteriyor.
