Philip Maughan
BBC Future
"Tavanda kan vardı. Tam bir kaos ortamıydı. Yerde çok sayıda insan vardı"
2024'te Myanmar'ın üzerinde ilerlerken şiddetli bir türbülansa giren Singapur Havayolları uçağının içinde gördüklerini bir yolcu böyle anlatıyordu.
Mayıs ayındaki olayda da United Airlines Boeing 787 uçağı Filipinler üzerinde seyrederken şiddetli türbülansa girdi.
Bir uçuş görevlisi tavana çarparak beyin sarsıntısı geçirdi ve kolu kırıldı.
Bu tür türbülans olayları, iklim değişikliğinin bir sonucu olarak artıyor.
Reading Üniversitesi'nde atmosfer bilimi profesörü olan Paul Williams şiddetli açık hava türbülansı (Cat) üzerine bir araştırma yaptı.
Williams'ın araştırmasına göre, uydular, radar ve insan gözü için görünmez olan çok sert hava anlamına gelen Cat'in görünürlük sıklığı, güvenilir meteorolojik kayıtların tutulmaya başlandığı 1979'dan bu yana %55 arttı.
Türbülansların 2050'lere kadar dünya çapında üç katına çıkması bekleniyor. Doğu Asya ile Kuzey Atlantik rotaları üzerinde büyük bir etkiye sahip olacağı takip ediliyor.
Bu durum, insanların uçma isteğini etkileyebilir.
İklim değişikliği daha fazla türbülansa neden oluyor
Uçma korkusu yaşayan kişiler, bunun en yaygın nedenlerinden biri olarak türbülansla ilgili geçmiş deneyimlerine işaret ediyor.
Ancak türbülans, insan sağlığına tehlike yaratmanın yanı sıra havacılık endüstrisine de maliyet çıkarıyor. Uçaklarda aşınma ve yıpranmaya neden oluyor, pilotlar türbülanstan kaçınmaya çalışırken bazı uçuşlar uzuyor.
Bu tür manevralar da fazla yakıt tüketimi ve karbon salımının artması anlamına geliyor.
Türbülans çoğunlukla yaralanma veya ölümlere neden olmaktan ziyade rahatsızlık verici bir duruma sebep oluyor.
Atmosferdeki bu kaotik hareketlerin artması; havayollarının, bilim insanlarının ve mühendislerin bu sorunun etkilerini hafifletme yolunda çalışması anlamına geliyor.
Avusturya'daki Baden merkezli Turbulence Solutions (Türbülans Çözümleri) uçakların kanatlarında bulunan daha büyük flaplara eklenebilen küçük "kanatçıklar" geliştirdi.
Kanatçıklar, basınç okumaları üzerinden hava akışındaki değişiklikleri dengelemek için açılarını hafifçe ayarlar.
Kuşların uçarken tüylerinde yaptıkları küçük ayarlamalar gibi bu uçağın dengelenmesine yardımcı olur.
Turbulence Solutions, geliştirdikleri teknolojinin yolcuların hissettiği türbülans etkisini %80'den fazla azaltabileceğini savunuyor.
Şirket, bu teknolojiyi şu ana dek yalnızca küçük uçaklarda test etti. Ancak kendisi de bir akrobasi pilotu olan CEO Andras Galffy, bu kanatçıkların çok daha büyük uçakları destekleyecek şekilde ölçeklenebileceğinden emin konuşuyor.
Galffy şöyle anlatıyor:
"Genel görüş, türbülansı ya önleyebileceğiniz ya da kabullenip, emniyet kemerinizi takıp kanadı güçlendirerek bununla başa çıkabileceğiniz yönünde.
"Ama biz kabul etmek zorunda olmadığımızı söylüyoruz. Sadece doğru karşı sinyale ihtiyacınız var. Hafif uçaklar için bu sıkıntı her zaman vardı, ancak türbülanslar arttığı için ticari havacılıkta bile durum daha da ciddileşiyor"
En az sıkıntıyla bunların arasından uçabilmek, yalnızca hassas mühendislik değil, aynı zamanda ileri matematik ve akışkanlar (hava, su gibi akışkandır) dinamiği analizi gerektiriyor.
Türbülansın temel doğası kaotik olduğu için tablo her zaman karmaşık olacaktır.
Rüzgarın bir binadan nasıl saptığından, başka bir uçağın arkasında bıraktığı izlere kadar küçük oynamalar, hava akımının davranışını değiştirebilir.
Bu insanların kavraması için zor olabilir, ancak burada da yapay zekayı devreye sokmak için çalışanlar var.
Stockholm'deki KTH Kraliyet Teknoloji Enstitüsü'nde araştırmacı olan Ricardo Vinuesa, "Makine öğrenimi (ML), yüksek boyutlu verilerdeki kalıpları bulmada çok iyidir" diyor ve yapay zekanın türbülans kalıplarını belirlemek için mükemmel bir uygulama alanı olabileceğine işaret ediyor.
Yapay zeka ne aşamada?
Yakın zamanda yapılan bir deneyde, Ricardo Vinuesa ile Barselona Süper Bilgisayar Merkezi ve TU Delft'ten bilim insanları, simüle edilmiş bir uçak kanadındaki hava akımını test eden bir yapay zeka sistemi oluşturdu.
Bu sistem için kullanılan yapay zeka modeli, deneme yanılma yoluyla sürekli geliştirildi.
Ricardo Vinuesa, yapay zeka kullanarak, "doğrudan kanattan elde edilen ölçümlere dayanarak hava akışının ne yaptığına dair çok doğru sayısal simülasyonlar oluşturulabildiğini" savunuyor.
Vinuesa ve meslektaşları, bu teknolojiyi daha da geliştirmek için şirketlerle birlikte çalışıyor.
Geçtiğimiz yıl, Caltech ve Nvidia'dan bir ekip, insansız hava araçları için yapay zeka destekli bir algılama-tahmin sistemini test etmek amacıyla bir rüzgar tünelinin içerisinde şiddetli türbülans ortamı yarattı ve umut verici sonuçlar elde etti.
NASA'nın Langley Araştırma Merkezi'ndeki araştırmacılar da, geliştirdikleri özel bir mikrofonla, 480 km'ye kadar uzaklıktaki türbülansların yarattığı ultra düşük infrasonik frekansları algılayabildi.
2023 yılında Çin'de yapılan bir çalışma, bir uçağın yedi ila 10 kilometre önündeki hafif ila orta şiddetteki Cat'leri, "çift dalga boylu" bir Lidar sistemi ile tespit edebileceğini savunuyor.
Lidar'da lazer ışınlarının, kaynağa geri dönüş hızı üzerinden verilendirme yapılıyor.
Ne yazık ki, yüksek irtifadaki hava moleküllerinin yoğunluğunun düşük olması, cihazların mevcut ticari uçaklarda kullanılamayacak kadar büyük, ağır ve enerji kullanımı açısından sürdürülemez olması anlamına geliyor.
Üretim, yapay zeka ve yeni sensörlerin bir araya gelmesi, 21. yüzyılın ikinci yarısında havacılığı dönüştürebilir.
Peki bugün ne oluyor?
Kalkıştan önce pilotlar hava durumu brifinglerini kontrol ediyor ve jet akımı grafiklerini inceliyor. Uçuş planlama yazılımlarına başvuruyor ve Paul Williams'ın da katkıda bulunduğu Grafiksel Türbülans Rehberliği (GTG) gibi tahminleri kontrol ediyorlar.
Williams, "Yaklaşık 20 yıl önce türbülansların yaklaşık %60'ını tahmin edebiliyorduk" diyor ve devam ediyor: "Bugün bu oran %75'e yakın ve sanırım kariyer hedefim bu sayıyı sürekli artırmak"
İlerlemeyi neyin engellediğini sorduğumuzda Williams, uçaklar tarafından ölçülen türbülans verilerine erişime işaret ediyor:
"Bilim insanları bu verileri satın almak zorunda ve bu ucuz değil"
Gelişmiş hesaplama, yapay zeka ve giderek artan uydularla hava durumu tahmini gelişiyor. Ancak Dünya yüzeyinin üzerinde genel bir rüzgar ölçümü eksikliği var.
Bildiklerimiz ise gezegen genelindeki yaklaşık 1.300 hava balonu sahasından ve her gün gökyüzüne çıkan yaklaşık 100.000 ticari uçuştaki ivmeölçerlerden geliyor.
Uluslararası Hava Taşımacılığı Birliği'nin (IATA) Turbulence Aware uygulaması, gerçek zamanlı türbülans verilerini anonimleştiriyor ve paylaşıyor.
Şu anda Air France, EasyJet ve Aer Lingus gibi havayolları tarafından kullanılıyor.
Şimdiye kadar yalnızca pilotlar ve görevlilere açık olan bu türbülans tahminleri Turbli gibi isimli uygulamalarla sivillere de sağlanıyor.
William da böyle bir uygulama kullandığını söylüyor:
"Tam rotanızı bilemedikleri ve %100 doğru olamayacakları göz önüne alındığında, verdikleri sonuçların oldukça iyi olduğunu gördüm. Ama bu durum bir hastalık hastasının, semptomlarını Google'da aramasına benziyor" diye ekliyor:
"Her zaman işe yaradığından emin değilim."
