James Webb Uzay Teleskobu tarihimizi kökten değiştirebilir

Uzay araştırmaları son yıllarda giderek artıyor. Özellikle geçtiğimiz yaz ayında Jeff Bezos gibi birçok girişimi gelecek dönemde uzay hakkında daha çok çalıma yapılacağına dair sinyaller verdi. Aralık 2021 tarihinde uzaya gönderilen James Webb Uzay Teleskobu ise insanlık tarihinin en eski sorularına yanıt bulmaya çalışacak. Detaylar haberin ayrıntısında yer alıyor.

BİLİM-TEKNOLOJİ 22.01.2022, 17:27 26.01.2022, 14:02 Tayfur Bal
James Webb Uzay Teleskobu tarihimizi kökten değiştirebilir

İnsanlık tarihi dünya dışında yaşanan gelişmeleri anlamlandırmak ile geçti. Antik Yunan ve öncesinden beri birçok medeniyet gökyüzüne bakıp dünyanın yapısı ve dünya dışında olabilecekler hakkında fikir yürütmeye çalıştı. Özellikle 20. yüzyılda bilimin iyice gelişmesiyle beraber uzay alanında yapılan çalışmalarda artmaya başladı. Ancak yine de uzay hakkında bilinenler çok kısıtlıydı. Zira yeryüzünden yapılan incelemeler insan gözü ile sınırlandırıldığı için bir noktadan ötesini görebilmek pek mümkün değil.

Uzay hakkındaki ilk gelişmiş gözlemler

Bu nedenle 1990’lı yıllarda uzay çalışmalarında kullanılmak ve evreni daha iyi anlayabilmek için uzaya Hubble Uzay Teleskobu gönderildi. Normal bir insan gözü açık bir gecede en fazla 5000 yıldızı ayırt edebiliyorken yeni gönderilen bu teleskop ile 200 binden fazla galaksi gözlemlenebiliyordu. Nitekim Hubble Uzay Teleskobunun büyüklüğü insan gözünün yaklaşık yüz katı büyüklüğünde. Bugün elimizde olan uzay fotoğraflarının ve araştırmalarının çoğu Hubble Uzay Teleskobu ile gerçekleştirildi. 2003 yılında gerçekleştirilen bir çalışmada ise Hubble Uzay Teleskobu galaksinin daha uzak köşelerinde ne olup bittiğini anlamak için karanlık bölgelere yönlendirildi. Zira teleskobun elde ettiği görüntülere göre burada herhangi bir galaksi gözükmüyordu. Ancak gerçekleştirilen bu görevin ardından daha önce karanlık olarak nitelendirilen ve boşluktan ibaret olduğu düşünülen alanlarda bile on binlerce galaksi yer aldığı keşfedildi. 11 gün boyunca devam ettirilen görevin ardından Hubble Deep Field adıyla paylaşılan görüntü ile evrenin tahmin edebileceğimizden çok daha büyük olduğu anlaşıldı.

Devasa bir göze sahip

İnsan gözü yaklaşık olarak 2.5 santimetre çapındadır. Gönderilen Hubble Uzay Teleskobu’nun mercek boyutu ise 2.4 metreydi. 100 kat daha büyük bir mercek ile uzay hakkında insanlık tarihi boyunca tahmin bile edilemeyen boyutlarda görüntü ve bilgi elde edildi. Yeni gönderilecek James Webb Uzay Teleskobu’nda ise durum daha farklı zira bu mercek genişliği Hubble Teleskobu’nun yaklaşık 3 katı. Üstelik 6.5 metre genişliğe sahip James Webb Uzay teleskobu Hubble Teleskobu gibi yakına değil 1.5 milyon kilometre uzaklıktaki uzay boşluğuna gönderilecek. Bu mesafe o kadar uzak ki bazen tahayyül etmesi zor olabiliyor. Ancak bir kıyaslama yapmak gerekirse bu uzaklık dünyanın Ay’a olan mesafesinin yaklaşık 5 katı.

Zorlu koşullarda görev alacak

Merceği 2 katlı bir binanın yüksekliğinde olan teleskobun tam yapısı da yaklaşık bir basketbol sahası büyüklüğünde. Ancak James Webb Uzay Teleskobu bu kadar büyük olmasına rağmen çok hassas bir yapıya sahip. Teleskobun alt kısmında yer alan kalkanlar yaklaşık bir dosya kağıdı genişliğinde. Bu kalkanlar teleskobu soğuğa ve sıcağa karşı koruyor. 5 tabakadan oluşan bu panellerin görevi ise çok kritik. Zira en dış kalkanın sıcaklığı 110 dereceyi bulurken, en içte yer alan sıcaklığı ise -200 derecenin çok daha altında yer alacak. James Webb Uzay Teleskobu’nun evrenin en ucundaki soluk görüntüleri yakalayabilmesi için oldukça soğuk koşullarda da çalışabilmesi gerekiyor.

Altın aynalar ile görüntü toplanacak

Teleskobun üzerinde yer alan altıgen şeklindeki aynalar görüntü almaya yarıyor. Altıgen şeklin tercih edilmesinde özel bir neden de var. Bu küçük altıgen aynalar birleştiği zaman tek bir ayna olarak hareket edebiliyor. Son derece hassas motorlarla yönlendirilen aynalar gece görüşlü kameralarda olduğu gibi ısıları yakalayarak görüntü oluşturacak. Zira evrenin ilk oluşumundan kalan tek ipucu bu soluk ışıklar. Işıklar o denli soğuk ki teleskobun bir görüntü yakalayabilmesi için günlerce aynı noktaya bakması gerekiyor. Tıpkı düşük ışıkta enstantane süresi açılan fotoğraf makineleri gibi bu teleskobun da görüntü almadan önce uzun süre ilgili objeye odaklanması gerekiyor. Bu nedenle Hubble Teleskobu gibi dünya yörüngesinde kalmayacak.

L2 bölgesine doğru yolculuğa çıktı

James Webb Uzay Teleskobu Dünya ve Güneş’in oluşturduğu L2 bölgesi olarak adlandırılan bir bölgeye yerleşecek. Bu bölgede dünyanın ve ayın ışığı teleskobun görüntü almasını engellemeyecek. Ancak teleskobu bu bölgeye gönderebilmek pek kolay değil zira teleskobun devasa bir boyutu var. Teleskobun bu boyutu bilim insanlarının karşılaştıkları en büyük sorunlardan biriydi. Nitekim dünya üzerinde bu kadar büyük bir teleskobu taşıyacak bir roket bulunmuyor. Bu nedenle bilim insanları James Webb Uzay Teleskobu’nu açılır kapanır bir sistemle tasarladılar.

Bilim insanlarının karşılaştıkları zorluklar

Teleskobun görüntü almasını sağlayan 18 adet aynadan sağ ve sol tarafta yer alan 3’er tanesi iç kısma doğru kapanıp açılabilecek bir şekilde tasarlandı. Bunun yanı sıra aynanın alt kısmında yer alan ve teleskobu sıcaklıktan koruyan paneller ise sağ ve sol tarafta bulunun çubuklar ile bir yelken gibi açılabilecek şekilde dizayn edildi. Bu sayede bir basketbol sahası büyüklüğünde olan teleskop bir origami gibi katlanarak dünyadaki en büyük rokete sığabilecek bir hale getirildi.

Bu denli büyük çaplı bir proje insanlık tarihinde daha önce yapılmamıştı. Teleskobun detaylı tasarımının yanı sıra dünyadan çok uzak bir noktaya gönderilecek olması da bilim insanlarını zorlayan durumlardan biriydi. Zira teleskop fırlatıldıktan ve yörüngeye yerleştirildikten sonra herhangi bir sorun yaşanması durumunda astronotlarla müdahale edilemeyecek. Bu tür durumlar uzaya fırlatılan teleskoplarda sık sık yaşanabiliyor. Nitekim bir önceki Hubble Uzay Teleskobu’nda da fırlatıldıktan kısa bir süre sonra bir sorun oluşmuştu. Dünyadan gönderilen teknik ekip soruna yerinde müdahale ederek teleskobun görüntü alan merceklerindeki sorunu çözerek teleskobu tekrar çalışır duruma getirmişti. Ancak benzeri bir senaryonun James Webb Uzay Teleskobu için yaşanması pek mümkün değil. Bu nedenle bilim insanları ve mühendisler yaşanacak bütün olası teknik sorunları oradan kaldırabilmek için bu proje üzerinde yaklaşık 25 yıldır çalışıyor.

Yüzlerce kurum ortaklaşa çalıştı

Devasa boyutuyla dikkat çeken James Webb Uzay Teleskobu Projesi sadece NASA’ya ait bir proje değil. NASA ile birlikte Avrupa ve Kanada Uzay Ajansları ile birlikte dünya üzerindeki yüzlerce kuruluşun ortak çalışması olarak üretildi. İlk olarak 1996 yılında başlanan proje için hedeflenen fırlatma tarihi 2007 yılıydı. Ancak insanlık tarihinin bu en büyük projesi için o kadar detaylı adımların atılması gerekiyordu ki proje sürekli olarak ertelendi. O günlerden beri yıllar boyunca projenin çözümüne katkıda bulunmak için dünya üzerinde yüzlerce kurum ve bilim insanı da projeye dahil edildi. Ancak proje sırasıyla 2011, 2014, 2016, 2018 derken 2021 yılına kadar ertelenmek zorunda kaldı.

Bilime olan güveni temsil edebilir

Projenin bu kadar çok ertelenmesindeki bir diğer nedense bilim camiasındaki önemi. Zira bu tarz projeler için büyük fonlamalar ve bütçeler ayrılması gerekiyor. Toplamda 344 adımda açılacak teleskobun her bir adımında binde 1’lik bir hata olması durumunda bile projenin toplam başarı oranı matematiksel olarak yüzde 30 azalacaktı. Yaşanabilecek böylesi olumsuz bir durum gelecek projelerde bilim camiasına olan güveni zedeleyip kaynakların ve fonlamaların düşürülmesine neden olabilir. Bu nedenle bilim insanları kendilerine duyulan bu güveni sarsmamak ve gelecek araştırmalarda da kamuoyunun güvenini kazanabilmek için proje üzerindeki her noktayı detaylı bir şekilde tasarlamaları gerekiyordu.

Fırlatma 25 Aralık 2021 tarihinde gerçekleştirildi

25 yıllık çalışmanın bir sonucu olarak James Webb Uzay Teleskobu 25 Aralık 2021 tarihinde Avrupa Uzay Ajansı’na bağlı bir üsten fırlatıldı. Teleskop 20 ülke tarafından geliştirilen ve dünyanın en büyük roketi olan Ariane 5’e yüklenerek uzaya gönderildi. 25 Aralık’ta gerçekleştirilen fırlatmanın ardından kısa bir süre sonra teleskop roketten ayrıldı ve bir dizi manevra işlemi ile beraber uzay boşluğunda yol almaya başladı. Fırlatmadan sadece 30 dakika sonra ise enerji depolayabilmek için güneş panelleri açılır konuma getirildi. 20 saat sonra aktifleştirilecek ateşleyiciler teleskobu dünyadan uzaklaştırarak yörüngesine yerleştirmek için harekete geçti. Fırlatmadan sonraki 24. saatte teleskobun üzerinde yer alan iletişim anteni açıldı. Yaklaşık 2 günlük yolculuğunun ardından Ay’ı geçen teleskop yeni yörüngesi için güzergah değişikliği yaptı. Fırlatmanın üçüncü gününde ise merceklerin alt kısmında yer alan sıcaklık koruması sağlayan panelleri taşıyan çubuklar açıldı. Ardından teleskobu ve bilimsel ekipmanları taşıyan gövde kısmı çalışma yüksekliğine getirildi. Yolculuğun altıncı gününde paneller tamamen açıldı ve üzerinde yer alan koruma kalkanları da gerginleştirildi. 12. ve 14. günlerde sağ ve sol kanatlarda yer alan altıgen şeklindeki üçer ayna açılarak 18 parçadan oluşan petek şeklindeki altın ayna tam görünümüne kavuştu. 25 Aralık 2022 tarihinde ise teleskop 1.600.000 kilometre uzaklıktaki hedefine ulaştı.

Çalışmalar devam ediyor

Şu an teleskop uzay boşluğunda tam olarak açılmış bir şekilde hareket etmeye devam ediyor ancak yolculuğu henüz bitmiş değil. Önümüzdeki aylarda dev petek aynaların düzgün görüntü alabilmesi için kalibrasyon işlemleri gerçekleştirilecek. Bu sayede 18 küçük altıgenden oluşan küçük aynalar tek bir ayna gibi çalışabilecek. Bütün çalışmaların yolunda gitmesi halinde fırlatmadan sonraki altıncı ayda yani Haziran 2022 tarihinden itibaren teleskop ilk görüntülerini elde etmeye başlayacak.

En büyük soruları yanıtlamaya çalışacak

Mühendislik harikası olan ve bilim dünyasının en büyük projelerinden biri olan bu çalışmanın nihai hedefi ise insanlığın binlerce yıldır sorduğu sorulara cevap bulabilmek: Evren nasıl oluştu? Biz nereden geliyoruz? 14 milyarlık evrenin ilk aşamalarında ne gibi olaylar meydana geldi? Evrenin bebeklik yıllarında ne gibi fiziksel gelişmeler yaşandı? James Webb Uzay Teleskobu’nun amacı kadim medeniyetlerin, felsefecilerin, bilim insanlarının ve dünya üzerinde yaşayan herkesin aklından geçirip üzerinde günlerce düşünüp de içinden çıkamadığı sorulara yanıt bulmak.

Evrenin bilinmeyenlerini ortaya çıkaracak bu teleskobun Carl Sagan’ın ünlü kitabına benzetme yapacak olursak karanlık bir evrende mum ışığı olup olmayacağını ise yakın bir zamanda göreceğiz.

HABERNEDİYOR.COM | TAYFUR BAL - ÖZEL HABER

Yorumlar (0)
12
hafif yağmur