NASA, yüzyıllık zorluklar adı altında uzaya yönelik başarılara finansman devlet destekli finansman sağlamaktadır. Programın İngilizce adı Centennial Challenge Program (CCP)’dir.

Program dahilinde halk doğrudan NASA’nın sürdürdüğü projelere ve havacılık sektörüne yönelik gelişmelere teknolojik geliştirme katkısı sağlaması amaçlanmaktadır. Bu bakımdan ülkemizde düzenlenen Teknofest ya da sektörel olarak düzenenlen AR-GE Proje Pazarı yarışmalarının daha üst yönetimden düzenlenmiş hali de diyebiliriz.

Bu programın adı ise fikrin ilk oraya atıldığı tarih olan 2003’te Wright Kardeşlerin ilk uçuşu gerçekleştirmesinin yüzüncü yılı şerefine yüzyıllık zorluklar adı verildi.

Yarışmalarda görüldüğü üzere uzay çalışmalarında başarılı olmanın yolu sabır ve yılmamaktan geçiyor. Yıllar boyunca onlarca farklı ekibin denemeleri başarılı sonuçları ortaya çıkarıyor. Ülkemizde de son yıllarda SSM’nin düzenlediği çalışmalar ya da  Teknofest gibi halka inen etkinliklerle benzer gayretler havacılık ve sivil savunma özelinde gerçekleşiyor. Bu yıl Türkiye Uzay Kurumu’nun kurulması ile benzeri faaliyetleri ülkemizde de görebileceğiz.

Yüzyıllık Zorluklar Alanında Geçmişteki Projeler

Yüzyıllık zorluklar programı bugüne kadar pek çok başarılı projeye fonlama sağlamış oldu. Şu ana kadar tamamlanan ve NASA tarafından fonlanan projelere kısaca değinelim:

Yeşil Uçuş Mücadelesi

Google tarafından fonlanan yeşil uçuş mücadelesi ile hali hazırda havacılık sektöründe yolcu başına harcanan ortalama enerji ile 200 mil (320 km)  mesafeyi iki saatten az sürede uçan bir uçak geliştirildi. Bu çalışma 2011 Eylül ayında başarıldı 1.65 milyon Amerikan Doları ile ödüllendirildi.

Uzay Asansörü için Güçlü İp Üretimi Mücadelesi

Uzaya erişim alanında önemli bir kavramsal tasarım olarak kabul edilen uzay asansörünün önemli bir işlevi olan güçlü bağ kurabilecek ipi üretmeyle ilgili bir yarışma düzenlendi. 2005 yılındaki ilk yarışmada en güçlü bağı oluşturacak grup 50 bin dolar kazanacak her geçen yıl bir öncekine göre %50 daha güçlü bir ip üretilmesi istenecekti. Fakat ilk yıl ticari kullanılabilecek ölçüde bir ip olmayınca ödül 2. yıl 2 katına çıkarıldı. 2007’deki ödül ise 2006’daki ödülün 2,5 katına çıkarıldı.

Son yarışma ise 2011’de Microsoft’un sponsorluğunda Redmond’da yapıldı Uzay Asansörü Konferansı’nda Uzay Asansörü’ne uygun bir malzeme bulunamadığı açıklandı.

Uzay Asansörü için Güç Demeti Mücadelesi

Yine uzay asansöründe kullanılmak üzere taşıma işleminde kullanılması planlanan ve kablo üzerinde yükselerek taşıma işini gerçekleştirecek mekanik platformların tasarımı için yarışma düzenlendi. Fikre göre mekanik araç lazerle aktarılan güçle kablo üzerinde tırmanacaktı. Buradaki teknik zorluk yerde üretilen gücü, verimli ve güvenilir şekilde yukarıya aktarıp mekanik harekete dönüştürmek idi.

İlk yıllardaki yarışmalarda yeterli kapasitede çözüm üretilemedi. 2009’da ise helikopter desteği ile 1 km’ye kadar yükseltilebilen bir platform geliştirildi. İlk yıl 50 bin dolar olan ödül, son denemede 900 bin dolara yükseltildi.

Bu yarışma ile en önemli yüzyıllık zorluklar arasında uzaydan gezegenlere yük gönderip alma konusunda sorunlar olduğu gözüküyor. Uzay asansörünün kablo ve taşımasını çözen ulus uzay yarışında önemli bir yer elde edecek. Belki de bu avantaj ile uzaydan getireceği malzemelerle bir sonraki yüzyılın petrol zengini olacak.

Ay Regolitinden Oksijen Üretimi Mücadelesi

Bu mücadelede 100 kilogram ay regolitinden 4 saat ya da daha kısa sürede en fazla 10 kilowatt güç kullanarak oksijen üretmeyi planlayan bir yarışma idi. Yarışmanın büyük ödülü 1 milyon dolardı fakat bu yarışmayı kazanan çıkmadı. Silikatlardan oksijen alınması zor olduğu ve yüksek sıcaklıkta silikatlara elektro kimyasal olarak bağlanan oksijen, güneş fırınının çözümün bir parçası olabileceği muhtemeldir.

Regolitten oksijen üretme başarılı olmayınca alternatif yöntemler aranmaya başladı. Ve bu yönde NASA teorik olsa da bir yöntem bulduğunu şubat 2019 da açıkladı. 

Astronot Eldiveni Üretimi Mücadelesi

2007’deki ilk yarışmada eldivenin sadece basınç sınırlama katmanı yeterli idi. Ancak 2009’daki yarışmada dış, termal ve mikro meteorid koruma katmanlarını da tasarladıkları bir ürün gerekiyordu. 2007’deki en iyi eldiveni tasarlayan takıma 200 bin dolar ödül verildi.

Önemli yüzyıllık zorluklar arasında bir diğeri ise insanlı uzay yürüyüşlerinde eldivenlerin sınırlamaları nedeniyle astronotların dünyadaki kadar verimli çalışamamaları. 

Dikey Aya İniş Mücadelesi

50 metre yükseldikten sonra 100 metre yatay mesafeyi 90 saniye uçuş süresinde alıp tekrar yere inişten sonra yakıt dolumu yapılan aracın aynı şartlarda ilk kalktığı yere dönüşünü içeren bir yarışmadır. Bu yarışmanın daha zor bir versiyonunda ise 180 saniyelik uçuş süresi sonunda kayalık bir düzleme iniş gerekmektedir. 350 bin dolar ödülü olan bu yarışmayı kazanan takımlar oldu.

2008’de kolay seviyedeki yarışmayı kazanan araç üçüncü denemesinde yolun ilk yarısını tamamladı ancak dönüş yolunda düştü.

Regolith Kazı Mücadelesi

Bir diğer yarışmasa ise ay toprağına benzetilmiş bir toprağı kazmak için robotlar tasarlandı ve üretildi. Üç yıl düzenlenen yarışmayı kazananlar 500.000 dolar kazandılar.

Gece Aracı Mücadelesi

By yarışma ise güneş enerjisi ile çalışan bir ay aracının enerjiyi gündüz saklayıp gecenin önemli bir bölümünde çalışabilmesi için düzenlenmişti. Böylece uzay misyonlarının görev sürelerinin arttırılması planlanıyordu. Ödülü 1,5 milyon dolar olan yarışma 2013’te başvuru olmaması nedeniyle sonlandırıldı.

Yüzyıllık Zorluklar Alanında Güncel Yarışmalar

Örnek Toplama Yarışması

Günümüzde de NASA, görev takvimine uygun olarak üç yarışma sürdürüyor.

İlk yarışma otonom bir robotun uzaydan örnek toplayarak dünyaya dönmesini hedefliyor. 2012’de ilk yarışması yapıldı fakat ilk aşamayı sadece bir takım oldu fakat onlar da ilerleyen aşamaları geçemediler.

2013’teki yarışmada ise ilk kademede; 10 takım turu geçti. Bir sonraki turdaki hedef robotu platformdan ayırıp, örnekleri toplayarak 15 dakika içinde geri dönmek idi. Ancak ikinci turu da atlayan hiçbir takım olmadı.

Bir sonraki yıl ilk kademeyi 17 takım geçti. Ancak aralarında ikinci turu geçen takım olmadı.

2015’te ise ilk ve ikinci kademe için 16 takım yarıştı.  Bir takım ikinci turu başarıyla tamamladı ve 100.000 dolar ödülü kazandı.

2016’da ise yarışma konsepti biraz değişti. İlk turu 5 takım geçti. İkinci turda ise turu tamamlayan bir takım 750.000 dolar ödül kazandı.

Mars Aracı Yarışması

Mars’a gelecekte gönderilebilecek araçlar için fikir olması için düzenlendi. Bu görevde tipik bir Mars görevi icra edilecek. Bu araç Mars’tan numune toplayıp dünyaya geri getirmeyi hedefleyecek. Aracın görevi örnekleri geri dönecek rokete güvenilir ve otonom bir şekilde yerleştirme, yüzeyden fırlatma ve numune kabını açmasını içermektedir. İlk yarışma 2015’te düzenlendi ve iki takım ödül kazandı.

Küp Uydu Yarışması

Bu yarışmada ise ayın yakınında ve ötesinde operasyon yapabilen küçük uydular tasarlanacak. Ve tasarım, inşa ve uygulama safhalarını geçen ekipler 5 milyon dolar ödül kazanacak. Bu ekiplerden kazanan Orion uzay aracının ilk görevinde yük taşıma noktası yarışacak. Üç aşaması olan yarışın aşamaları şöyle:

• Yer Turnuvaları
• Derin Uzay Yarışı
• Ay Yarışı

Her dört – altı ayda bir düzenlecek yarışmayı kazanan ekibin aracı ilk uzay uçuşunda araçtaki yerini alacak.