Akademik Veri Yönetim Sistemi
AKGÜL Ç. (Yürütücü), DEMİRKÖZ M. B.
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2025 - 2027
Ay yüzeyinde uzun süreli insanlı görevlerin sürdürülebilir şekilde gerçekleştirilebilmesi için, yerinde kaynak kullanımı (ISRU) ilkesiyle uyumlu, dayanıklı, radyasyon ve sıcaklık değişimlerine karşı dirençli yapı malzemelerinin geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu kapsamda önerilen projede, Türkiye’nin farklı jeolojik bölgelerinden temin edilecek doğal hammaddeler kullanılarak, Ay regolitiyle yüksek düzeyde benzerlik gösteren, eniyilenmiş yerli ve düşük maliyetli bir regolit simülantı geliştirilecektir.
Simülant üretimi; kimyasal bileşim, mineralojik faz dağılımı, amorf içerik ve parçacık boyutu gibi birçok parametrenin birlikte değerlendirildiği çok aşamalı bir optimizasyon yaklaşımına dayanmaktadır. Yerli TBG-1 simülantı bu süreçte bir temel oluşturmakla birlikte, önerilen simülant daha detaylı karakterizasyon teknikleri (XRD + Rietveld analizi, amorf faz tayini, PSD, SEM) ve matematiksel optimizasyon araçları (Jaya algoritması ile ağırlıklandırılmış çok değişkenli regresyon) ile tasarlanacaktır. Granülometrik uyum, EMMA yazılımı aracılığıyla sağlanacaktır. Bu süreçte, TÜBİTAK Uzay ile birlikte belirlenen bir Ay bölgesine özgü regolit verileri esas alınacaktır.
Geliştirilecek simülant kullanılarak, alkali aktivatör modülü, %Na₂O içeriği ve su/katı oranı gibi parametrelerin etkisinin sistematik olarak inceleneceği Taguchi L9 deney tasarımı kapsamında jeopolimer numuneleri üretilecektir. Numuneler, 60°C’de vakum ortamında kürlenecek ve dijital görüntü korelasyonu (DIC) destekli mekanik testler (basınç ve eğilme dayanımı) ile mikroyapısal analizler (SEM, XRD, MIP) ile karakterize edilecektir. En yüksek performansı gösteren üç karışım, TÜBİTAK UZAY bünyesindeki yüksek genlikli termal-vakum test kabininde −150°C ila +150°C arasında 0, 20 ve 40 döngü ile test edilecektir. Böylece, Ay’daki ekstrem sıcaklık dalgalanmalarının ve vakum etkisinin malzeme üzerindeki etkileri deneysel olarak değerlendirilecektir. UPV ölçümleriyle iç hasar düzeyi izlenecek; hacimsel değişim, kütle kaybı ve mikroyapısal bozulmalar analiz edilecektir.
Projede geliştirilen jeopolimerik sistemlerin uzay radyasyonuna karşı dayanımı hem simülasyon hem de deneysel ışınlama testleri ile değerlendirilecektir. GEANT4 yazılımı ile Ay’ın 3, 10 ve 30 yıllık radyasyon ortamına karşılık gelen dozlar hesaplanacak, bu dozları sağlayacak eşdeğer proton ışınlamaları ODTÜ-SDH tesisinde 30 MeV enerjili protonlarla uygulanacaktır. Işınlama sonrası yalnızca UPV ölçümleri yapılacak; bu ölçümler radyasyon kaynaklı elastik modülde bozulmayı ve yapısal bütünlüğün kaybını nicel olarak değerlendirmek amacıyla kullanılacaktır. Ayrıca, germanyum dedektörü ile yapılacak radyoaktivasyon ölçümleri, insanlı görevler için radyolojik güvenlik açısından malzemenin uygunluğunu belirleyecektir.
Proje çıktılarının; uzay mimarisi, savunma sanayii, ileri mühendislik uygulamaları ve ekstrem çevresel koşullara dayanıklı, sürdürülebilir yapı malzemelerinin geliştirilmesi gibi birçok alanda yüksek katma değer yaratması beklenmektedir. Türkiye Uzay Ajansı (TUA), TÜBİTAK UZAY, Savunma Sanayii Başkanlığı gibi kamu kurumları ile ASELSAN, ROKETSAN, TUSAŞ gibi özel sektör aktörlerinin Ar-Ge faaliyetlerine doğrudan katkı sunacağı öngörülmektedir. Ek olarak, TÜBİTAK UZAY’ın Ay Araştırma Programı (AYAP) ve Türkiye Uzay Ajansı’nın “Ay’a Erişim” ve “Ay’da Kalıcı Olma” vizyonuna somut katkı sunmaktadır.