Almanya'da neden ve nasıl Uzay Mühendisliği Yüksek Lisansı yapılır?

Türkiye'den uzay bize çok uzak gelir, çok gerçeklikle bağdaştıramayız. Nedeni çok basit bu zamana kadar uzaya yapılan yatırımlar sınırlıydı. Uzayla alakalı belki de tek bildiğimiz Türksat uydularımız...

Uzaya çok özel bir ilginiz yoksa ve YouTube'ta Barış Özcan, Umut Yıldız gibi belli başlı insanları takip etmiyorsanız neler olduğu hakkında pek bir bilginiz yoktur ama bu yazıyı bir şekilde bulduysanız sizin zaten uzay tutkunuz vardır diye düşünüyorum. Yoksa da hemen en azından hobi olarak SpaceX, Blue Origin ve NASA'yı takip ederek arayı kapatabilirsiniz. Özellikle Büyük Önder Gazi Mustafa Kemal Atatürk'ün dediği gibi de "İstikbal Göklerdedir!".

Eylül 2018'de Bremen Üniversitesinde M.Sc. Uzay Mühendisliği okumaya başladım. Lisansımı Türkiye'de Gazi Üniversitesi Makine Mühendisliğinde tamamladım. Uzaya çocukluğumdan beri ilgili olduğumu söyleyemem fakat üniversite ikinci sınıfta Ashley Vance tarafından yazılan Elon Musk'ın biyografisi beni çok etkiledi. Devam eden yıllarda Musk'ın şirketinin başarıları ilgimi daha da arttırdı. Bu yüzden gelecekte uzay alanında büyük atılımlar yapılacağına inandım ve bunun beni sürüklediği yer en sonunda Bremen oldu. Hepimizin bildiği Bremen Mızıkacıları romanın geçtiği küçük şehir. Burası halbuki bir uzay araştırmaları şehriymiş. Bakın siz şu mızıkacılara...

Bremen'de Airbus Space&Defence, OHB ve DLR (German Aerospace Center) gibi çok büyük uzay şirketleri var. DLR'ı Almanya'nın NASA'sı olarak da çevirebiliriz. Buradaki Uzay Mühendisliği bölümü de çok yakın zamanda bu şirketlerin ihtiyaçları için açılmış bir bölüm. Çünkü uzay alanında Almanya'nın da pay sahibi olma planları var. Bugüne kadar çoğu uzay görevinde Almanya'nın ve Avrupa Uzay Ajansının (ESA) da katkısı var ama NASA reklamını çok iyi yaptığı için bunların pek adı duyulmuyor. Tabii sadece reklam değil NASA'nın bütçesi ESA'nın yaklaşık 4 katı... Neyse ilk önce bir ne olduğunu anlayalım sonra konuşuruz bu konuları...

Uzay mühendisliği nedir ve ne iş yapar? 

60'lardaki popülaritesini yavaş yavaş geri kazanan uzay yarışları bu sefer devletler arasında olmaktan çok özel şirketleri de işin içine çekti. Aslında bu özel şirketler bu popülariteyi tekrardan ateşlediler. Milyarder space nerdleri ilgili ilgisiz herkesi heyecanlandırdılar. Eh uzay mühendisliği de piyasanın tekrar hareketlenmesiyle tekrardan kalifiye eleman arayışlarının hızını arttırdı. Artık uzay start-uplarından bahsedebilecek bir düzeye geldik. Herkes bu pastadan bir pay almak istiyor ve tabiki de bu uzay sektöründe kalifiye elemana olan ihtiyacı arttırıyor.

Uzay Mühendisliği lisansında genel mühendislik derslerinin yanında yörünge mekaniği gibi dersler alırsınız. O yüzden eğer makine ya da kimya mühendisliği alanlarında da lisans yaptıysanız uzay yüksek lisansıyla uzay alanında uzmanlaşabilirsiniz. Fakat elektrik-elektronik veya yazılım alanında bir altyapınız varsa uzay bilimi ve teknolojileri bölümünü seçmenizi öneririm. Çünkü Almanya'da iki tür uzay bölümü var mühendislik seçerseniz dersler ağırlıklı olarak mekanik ve fizik etrafında toplanıyor. Fakat teknoloji kısmında genelde uydularla iletişim, yazılım optimizasyon ya da daha çok atmosfer fiziğine önem veriyorlar. (Bu bölüme bir göz atabilirsiniz: Space Sciences and Technologies)

Uzay Mühendisliği ile ilgili master programlarını size kolaylık olması bakımından alta derliyorum. Üzerilerine basarak başvuru sayfalarına gidebilirsiniz.

• Space Engineering - University of Bremen
• Space Sciences and Technologies - University of Bremen
• Master of Space Engineering (MSE) - Technische Universität Berlin 
• Earth-Oriented Space Science and Technology (ESPACE) (MSc) - TU München
• Transfers-Fluids-Materials in Aeronautical and Space Applications (TFM-ASA) - Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg

Gelelim konulara... Hangi alanda kendinizi geliştirmek istediğinize siz karar vermelisiniz. Kepler'in 17. yüzyılda yazdığı yasalardan başlayıp Einstein'ın görelelik kuramına kadar fizik yasalarını alt üst edebilirsiniz. Ya da Structural Analysis of Space Vehicles dersinde bir roket tasarımı için mühendislik hesaplamaları yaparken hesap makinenizi yakabilirsiniz. Belki de Mission Analysis and Design dersinde, bir uzay görevi tasarlamak için gerekli kuralları öğrendikten sonra bir uzay görevi düzenlemek için kolları sıvayabilirsiniz. Bunların hepsini başarılı olarak kavrayabilmeniz için altlarında yatan matematiği, fiziği, üç boyutlu hayal edebilmeyi ve çok ama çok çalışmayı bilmeniz, öğrenmeniz gerekiyor. Kulağa geldiği kadar yorucu değil çünkü bilinmeyene doğru yapılan yolculuk hiç bir zaman sıkıcı olmaz.

Genel olarak bölümlere ayıracak olursak şöyle gruplandırabiliriz;

• System Engineer: Sistem Mühendisliği sistemlerin kurulmasının, dizayn edilmesinin ve yürütülmesinin sağlanması için güçlendirilmiş bir birimdir. Disiplinler arası bir yaklaşım olup başarılı sistemlerin kurulabilmesi için çalışır. Uzay sektöründe müşteri ihtiyaçlarına göre teknik gereksinimlerin titiz bir tanımını yapar. Yani müşterinin isteklerini doğru yorumlayarak bunu alt sistemlere iletmekle görevlidir. Bunu en iyi alttaki resimle anlatabilirim sanırım. :)

• Propulsion Engineer: Uydular veya roketler belirlenen yörüngelere ya da hedeflere varabilmek için hızlarını değiştirmeleri gerekmektedir. Bu deltaV hız değişimini sağlayan gemide olan yakıtı itki gücüne çevirilmesi gerekmektedir. Bu alanda çalışmak istiyorsanız yanma (combustion) üzerine ya da yakıtların (sloshing) ve roketlerin aerodinamik etkileri üzerine çalışabilirsiniz. 
• Thermal Control Engineer: Uzayda bildiğiniz üzere hava yoktur, bu yüzden konveksiyonla hava transferi olmaz ama radyasyon uzay araçlarının sıcaklıklarının ekstrem noktalara varmasına neden olur. Geminin içinde ise çok pahalı aletler vardır bunların korunması için çeşitli kalkanlar tasarlanmalıdır. Ayrıca gezegenlere re-entry yaparkende çok büyük iş düşüyor termalcilere. Termodinamik sevdalılarının vazgeçilmezi olabilir. ;)

ESA D.Ducros

• Spacecraft Guidance Navigation and Control Engineer: Uzay aracının uzaydaki pozisyonu önemlidir. Özellikle de Dünyayı gözlemlemek için gönderilen uyduların hep aynı pozisyona doğru yönelmesi gerekmektedir. Ayrıca fırlatıcı roketten ayrılırken de uydunun dönmesini ve bunun sonucunda yörüngesini kaybetmemesini kontrol eder. Farkettiğiniz üzere çok fazla kontrol, Kalman filtreleri havada uçuşur. Kontrol derslerini seven nadir insanlardan iseniz sizin için kaçırılmayacak bir fırsat!
• Structural Analysis Engineer: Yapısal analiz yaparsınız adı üstünde. CAD programlarını seviyorsanız Catia, Siemens NX'te yapısal tasarım yapabilirsiniz. Bu alanda uzmanlaşmak istiyorsanız malzeme bilginizin olması çok önemli. Malzemelerin karakterlerini çok iyi bilip nerede hangi malzemeyi kullanmanız gerektiğini bilmelisiniz. Ayrıca bilimsel cihazların nereye yerleştirileceği konusunda da tasarımlarını iyileştirebilirsiniz. 
• Mission Analysis: Uzayın astronomik fizik kısımlarına ilgiliyseniz tam size göre bir bölüm. Atılan uydu ya da uzay gemisinin yörünge hesaplarını yapıp en uygun yörüngeyi ve fırlatma tarihini bulmanız beklenir. Ayrıca ground sistemle iletişime geçilmesinde büyük rol oynayan groundtrackler hakkında diğer mühendislerin bilgilendirilmesini sağlamalısınız.

Cassini Uzay Aracının Satürn'e gitmeden önce izlediği yol @NASA

• On-Board Data Handling: Uyduda otonom faaliyetleri gerçekleştirebilmek ve görevden gelen datayı işlemek için bir onboard bilgisayar olması gerekmektedir. Bu genelde yazılım altyapısı olan arkadaşlar için güzel bir bölümdür ama yazılıma meraklıysanız da bu alana kayabilirsiniz. İş imkanları çok yüksek çünkü data işleme görevin ana elementidir. Ölçtüğünüz dataları işleyemedikten sonra uzaya bir çöp atsanız da fark etmez. (ki zaten dünya atmosferine girip de yanmayan her uydu bir çöptür.)
• Risk Management ve Cost Estimation Engineer diye iki ekstra bölüm daha sayılabilir bunlar genel oldukları için çok açıklama gereği duymuyorum zaten bölüme başladıktan sonra bunlarla ilgili bir ya da iki ders alıp ilginiz var ise tezinizi bu konularda da yazabilirsiniz. 

Tabikide bunlara daha özel alanlarda eklenebilir. Fakat genel olarak aklınızda ortalama bir bölüm deneyimi oluşturabildiysem ne mutlu bana. Sorularınızı yoruma yazabilirsiniz. 

Buraya kadar gelebildiyseniz teşekkürler :)