Proje, ülkenin Bilim ve Teknoloji Bakanlığı tarafından yönetilen bir finansman kuruluşu olan Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı'ndan gelen daha geniş bir araştırma teklifi çağrısının bir parçası. Vakfın web sitesinde yayınlanan bir araştırma taslağı, bu tür devasa uzay gemilerini "uzay kaynaklarının gelecekteki kullanımı, evrenin gizemlerinin keşfi ve yörüngede uzun süreli yaşam için büyük stratejik havacılık ekipmanı" olarak tanımladı.
Vakıf, bilim insanlarının yörüngeye yerleştirilmesi gereken inşaat malzemesi miktarını sınırlayabilecek yeni, hafif tasarım yöntemleri ve bu tür devasa yapıları uzayda güvenli bir şekilde monte etmek için yeni teknikler üzerine araştırma yapmalarını istiyor. Finanse edilirse, fizibilite çalışması beş yıl sürecek ve 15 milyon yuan (2.3 milyon dolar) bütçeye sahip olacak.
Proje kulağa bilim kurgu gibi gelebilir, ancak eski NASA baş teknoloji uzmanı Mason Peck, fikrin tamamen duvardan çıkmadığını ve zorluğun temel bilimden çok bir mühendislik sorunu olduğunu söyledi.
Cornell Üniversitesi'nde havacılık mühendisliği profesörü olan Peck, WordsSideKick.com'a “bence tamamen mümkün” dedi. "Buradaki sorunları aşılmaz engeller olarak değil, ölçek sorunları olarak tanımlardım."
Peck, açık ara en büyük zorluğun, uzaya nesneleri ve malzemeleri fırlatmanın büyük maliyeti nedeniyle fiyat etiketi olacağını belirtti. Peck, NASA'ya göre en geniş noktasında yalnızca 110 metre genişliğinde olan Uluslararası Uzay İstasyonu'nun (ISS) inşa edilmesinin yaklaşık 100 milyar dolara mâl olduğunu, bu nedenle 10 kat daha büyük bir şey inşa etmenin en cömert ulusal bütçeyi bile zorlayacağını söyledi.
Yine de pek çok şey, Çinlilerin ne tür bir yapı inşa etmeyi planladığına bağlı. ISS, ekipmanla doludur ve kütlesini önemli ölçüde artıran insanları barındıracak şekilde tasarlanmıştır. Peck, "Sadece uzun ve aynı zamanda ağır olmayan bir şeyden bahsediyorsak, o zaman farklı bir hikâye" dedi.
İnşa teknikleri, uzaya dev bir uzay gemisi getirmenin maliyetini de azaltabilir. Peck, geleneksel yaklaşımın Dünya üzerinde bileşenleri inşa etmek ve daha sonra onları yörüngede legolar gibi bir araya getirmek olacağını söyledi; ancak 3D baskı teknolojisi, kompakt ham maddeleri potansiyel olarak uzayda çok daha büyük boyutlarda yapısal bileşenlere dönüştürebilir.
Peck'e göre, daha da çekici bir seçenek , Dünya'ya kıyasla düşük yer çekimine sahip olan Ay'dan ham madde temin etmek olacaktır , bu da Peck'e göre, yüzeyinden uzaya malzeme fırlatmanın çok daha kolay olacağı anlamına gelir. Yine de, bu ilk önce ayda fırlatma altyapısı gerektiriyor ve bu nedenle kısa vadede bir seçenek değil.
Bu kadar büyük oranlarda bir yapı aynı zamanda benzersiz sorunlarla karşı karşıya kalacaktır. Peck, bir uzay aracının yörüngede manevra yaparken veya başka bir araçla kenetlenirken kuvvetlere maruz kaldığında, hareketin uzay gemisinin yapısına titreşmesine ve bükülmesine neden olan enerji verdiğini açıkladı. Böylesine büyük bir yapıyla, bu titreşimlerin azalması uzun zaman alacak, bu nedenle uzay aracının bu titreşimleri önlemek için amortisörlere veya aktif kontrole ihtiyaç duyması muhtemeldir, dedi.
Peck, uzay aracının yörüngesinin hangi yükseklikte olması gerektiğine karar verirken tasarımcıların da dikkatli takaslar yapması gerektiğini söyledi. Daha düşük irtifalarda, dış atmosferden sürüklenme, araçları yavaşlatır ve kendilerini sürekli olarak sabit bir yörüngeye geri döndürmelerini gerektirir. Peck, bunun ISS için zaten bir sorun olduğunu kaydetti, ancak üzerinde daha fazla sürtünme etkisi olan ve yerine geri dönmek için daha fazla yakıt gerektirecek çok daha büyük bir yapı için bu büyük bir endişe kaynağı olacaktır.
Öte yandan, daha yüksek irtifalara fırlatmak çok daha pahalıdır ve bir nesne Dünya'nın atmosferinden uzaklaştıkça radyasyon seviyeleri hızla artar; bu, uzay aracı insanları barındırıyorsa bir sorun olacaktır.
Ancak böyle bir yapı inşa etmek teknik olarak mümkün olsa da, herhangi bir pratik anlamda mümkün değil, diyor Illinois Üniversitesi'nde Urbana-Champaign'de havacılık ve uzay mühendisliği profesörü ve hem hükûmet hem de ticari uzay programları üzerinde çalışmış olan Michael Lembeck.
WordsSideKick.com'a “Yıldız Gemisi Atılgan'ı inşa etmekten bahsetmek gibi bir şey” dedi. Maliyeti göz önüne alındığında, "Fantastik, mümkün değil ve düşünmesi eğlenceli, ancak teknoloji seviyemiz için çok gerçekçi değil" dedi.
Araştırma projesinin küçük bütçesi göz önüne alındığında, Lembeck, böyle bir projenin en erken hatlarını haritalamak ve teknolojik boşlukları belirlemek için yalnızca küçük, akademik bir çalışma olması gerektiğini söyledi. Karşılaştırma için, astronotları ISS'ye götürmek için bir kapsül inşa etme bütçesi 3 milyar dolardı. "Yani buradaki çaba seviyesi, istenen sonuçlara kıyasla son derece küçük" diye ekledi.
Bir de bu kadar büyük bir uzay aracının ne amaçla kullanılacağına dair sorular var. Lembeck, olasılıkların, yarı iletkenler ve optik ekipman gibi yüksek değerli ürünler veya dünya dışı yaşam için uzun vadeli yaşam alanları oluşturmak için mikro yer çekimi ve bol güneş enerjisinden yararlanan uzay üretim tesislerini içerdiğini söyledi. Ancak her ikisi de çok büyük bakım maliyetleri gerektirecektir.
Lembeck, "Uzay istasyonu yılda 3 milyar dolarlık bir girişimdir" diye ekledi. "Bunu daha büyük tesisler için çarparsanız, hızla büyük, pahalı bir girişim hâline gelir."
Çin ayrıca yörüngede devasa güneş enerjisi dizileri inşa etmeye ve gücü mikrodalga ışınlarıyla Dünya'ya geri ışınlamaya ilgi duyduğunu ifade etti, ancak Peck böyle bir projenin ekonomisinin birikmediğini söyledi. Peck, bazı arka plan hesaplamaları yaptı ve dünyadaki güneş panellerinden üretilen enerji için watt başına sadece 2 $ ile karşılaştırıldığında, watt başına yaklaşık 1.000 $ 'a mâl olacağını tahmin ediyor.
Peck, bu kadar büyük bir uzay yapısı için belki de en umut verici uygulamanın bilimsel olacağını söyledi. Bu ölçekte bir uzay teleskobu, diğer güneş sistemlerindeki gezegenlerin yüzeyindeki özellikleri potansiyel olarak görebilir. "Bu, güneş dışı gezegenleri ve potansiyel olarak evrendeki yaşamı anlamamız için dönüştürücü olabilir" diye ekledi.