Uzaydaki Dev Gözler

Yeni bir yazı dizisi ile karşınızdayız: “Uzaydaki Dev Gözler”. Dünya’mızın yörüngesinde dolanan uzay teleskopları evreni gözleyen, kökenimize dair sorularımıza cevaplar arayan teknoloji harikası devasa birer gözdür.

İlk uzay teleskobundan, yakın zamanda fırlatılan gezegen avcısı Kepler’e, hepimizin bildiği Hubble’dan 2013’te fırlatılacak olan James Webb’e kadar pek çok uzay teleskobunu ayrıntılı olarak inceleyeceğiz. Fakat; bunlara geçmeden önce dilerseniz, uzay teleskopları neden var, avantajları-dezavantajları nelerdir, maliyetleri ne kadardır gibi temel sorulara yanıt bulmaya çalışalım.

Uzay Teleskopları Neden Var?

Temel olarak üç neden sayabiliriz:

· Işık kirliliği

· Atmosferdeki hava hareketlerinin olumsuz etkisi

· Atmosferin bazı dalga boylarını geçirmemesi ya da kısmen geçirmesi

Işık Kirliliği

Bu sorundan en çok muzdarip olanlar herhalde gökyüzü tutkunlarıdır. Artık Samanyolu’nu görmek için, şehir merkezinden en az 20-30 km uzaklaşmamız gerekiyor. Yıllar önce, “dağın başına” kurulan pek çok gözlemevi de, şehirlerin kontrolsüz büyümesi sonucu ya işlevlerini yitirmiş durumda ya da yitirmek üzereler. Ankara ve Ege Üniversitesi Gözlemevi, Kandilli Rasathanesi bu duruma çok iyi birer örnektir. Ayrıca, Antalya’da 2500 metredeki Tübitak Ulusal Gözlemevi de genişleyen şehir nedeniyle ciddi bir tehdit altındadır. Bu sorunun kesin bir çözümü vardır: O da teleskobunuzu sırtlayıp, medeniyetten çok uzağa, mesela uzaya çıkarmak!

Yukarıdaki resimde uzaya kaçırdığımız ışık miktarını görebilirsiniz. Avrupa’nın tamamında ve Kuzey Amerika’nın büyük bölümünde yoğun ışık kirliliğinden dolayı büyük gözlemevi kurulacak yer kalmamış gibi görünüyor.

Atmosferdeki Hava Hareketleri

Yine amatör gökbilimcilerin alışık olduğu bir sorun. Arabaya bindiniz ve şehir ışıklarından çok uzakta bir yerde, zifiri karanlıkta teleskobunuzu kurdunuz. Havada da hiç bulut yok. Her şey mükemmel görünüyor. Ama bir bakıyorsunuz, yıldızlar fazlaca kıpırdamaya başlamış. Teleskoptan Satürn’e baktınız, sanki suyun üzerinde yüzüyor. Bu işin tek sorumlusu hava akımlarıdır. Hava akımları, teleskobunuz aynası ile çevredeki sıcaklık farkından kaynaklanacağı gibi, doğrudan atmosferin üst katmanlarından da kaynaklanabilir. Eğer ikinci durum geçerli ise, yeryüzünde bundan kurtulmanın yolu yoktur. Oturup durumun düzelmesini bekleyeceksiniz. Ya da teleskobunu alıp, atmosferin olmadığı bir yere, mesela uzay boşluğuna çıkacaksınız.

Ünlü Güneş Sistemi fotoğrafçısı Damian Peach tarafından hazırlanan yukarıdaki animasyonda, atmosferin hareketliliğinin görüntüye nasıl etki ettiği çarpıcı olarak görülüyor. En üstteki Satürn görüntüsü hava akımlarının olmadığı koşulu temsil ediyor. Aşağıya indikçe havadaki hareketlilik artıyor ve görüntü de ciddi anlamda bozuluyor. Bu görsel, Damian Peach’in izniyle yayınlanmaktadır ve bunun telif hakkı kendisine aittir.

Atmosferin Bazı Dalga Boylarını Geçirmemesi

Işık bir elektromanyetik dalgadır. Görünür ışık ise, elektromanyetik tayfın çok küçük bir bölümünü oluşturur. Bir gökcismini diğer dalga boylarında gözlemek, o cismin fiziksel durumu hakkında pek çok yeni veri elde etmek demek. Gamma, X-ışını ve morötesi dalga boyunda gözlem yapmak için uzaya çıkmamız şart. Kızılötesi bandın büyük bölümü ise, yeryüzüne ulaşmadan atmosfer tarafından soğuruluyor.

Resimde de görüldüğü gibi elektromanyetik tayfın küçük bir bölümü yeryüzüne ulaşabilir. Geriye kalan bölüm hakkında veri toplayabilmek için atmosferin dışına çıkmamız gerekir. Farklı dalga boylarında veri almak demek, gözlediğimiz cisim hakkında yeni şeyler öğrenmek demek. Bu yüzden uzay teleskoplarının evreni anlama çabamızda önemli bir yeri var.

Aşağıdaki görsel farklı dalga boylarında yapılan gözlemlerin, gökcisminin farklı özelliklerini açığa çıkardığına dair iyi bir örnektir. M51 adlı gökadanın soldaki fotoğrafı görünür dalga boyunda, sağdaki ise kızılötesi dalga boyunda alınmıştır. Soldaki fotoğrafta kahverengi bölgeler (yıldızlar arası toz), sağdakinde iplikçiklere benzer bir yapı sergiliyor.

Uzay Teleskoplarının Maliyeti Ne Kadardır?

Bu konuda bir fikir edinmek için, hepimizin tanıdığı emektar Hubble Uzay Teleskobu’nu ele alalım. Hubble için şu ana kadar harcanan para 6 milyar Amerikan dolarına yakın.* 2013’te fırlatılması planlanan James Webb Uzay Teleskobu için ise; 10 yıllık işletme masrafları, tasarım ve fırlatılış aşamaları dahil 4.5 milyar Amerikan doları harcanması bekleniyor. **

Peki yeryüzündeki dev teleskoplar için ne kadar bütçe gerekiyor? Henüz planlama aşamasında olan Euro50 adıyla bilinen 50 metrelik dev teleskobun toplam maliyetinin 594 milyon avro olacağı göz önüne alınırsa, uzay teleskoplarının maliyetleri hakkında daha iyi bir karşılaştırma yapabiliriz.

Toparlarsak…

Sonuç olarak, uzay teleskoplarına üç nedenden muhtacız: Işık kirliliği, atmosferdeki hava akımları, elektromanyetik tayfın tamamını tarayabilme olanağı. Teknolojinin sunduğu olanaklarla, atmosferinin görüntü üzerindeki olumsuz etkisini büyük ölçüde giderebiliyor olsak da, özellikle üçüncü gerekçeden dolayı uzay teleskoplarının yerinin tutacak bir sistem henüz yok. Bu teleskopların en büyük dezavantajı ise, yüksek maliyetler ve bakım-onarım çalışmalarının riskli ya da imkansız oluşu.

Yazı dizimiz Güneş Sistemi dışındaki gezegenleri avlamak üzere tasarlanmış “Kepler Uzay Teleskobu” ile devam edecek. Bizi izlemeye devam edin.