Featured Video Play Icon

En Güçlü Teleskop: James Webb Teleskobu ile İlgili Her Şey!

Bundan tam 1 yıl sonra. 31 Ekim 2021’de insanlık bundan 13 milyar yıl kadar öncesine doğru bir yolculuğa çıkacak. Bir zaman makinesinden bahsetmiyoruz şimdilik. Bahsettiğimiz insanlık tarihinde uzay araştırmalarında görülmüş en pahalı projeden. James Webb Teleskobundan bahsediyoruz.

Bu teleskop sayesinde şu anda hala kullandığımız ve bize evrenle ilgili birçok bilgi vermiş olan ancak artık teknolojisi biraz eskimiş olan Hubble Teleskobu ile karşılaştırıldığında en temel görev olarak Büyük Patlamadan kısa bir süre sonra neler olduğunu görebileceğiz.

Bu arada Hubble Teleskobu biraz eskidi derken şöyle söyleyeyim, Hubble bir büyüteçse James Webb Teleskobu bir nevi dijital mikroskoptur. Öyle bir yenilik bizi bekliyor.

Peki bu devrimsel proje sayesinde ne tür inanılmaz gizemleri çözeceğiz ve evrenle ilgili fikirlerimiz nasıl tamamen değişebilir gelin birlikte bakalım.

Biraz fazla ertelenmiş bir proje olan James Webb Teleskobu projesi aslında yeni bir proje değil. Çeyrek aşırı devirmiş bir proje söz konusu. Arkasında da başta NASA olmak üzere, Kanada ve Avrupa Ülkeleri bulunuyor.

İsmini ise NASA’nın efsanevi direktörlerinden olan, 1961 ila 1968 yıllarında NASA’nın direktörlüğünü yapmış ve insanlığın aya ayak basmasını sağlamış Apollo projesini de yürütmüş olan James Webb’ten alıyor.

B u teleskobun aslında ilk plana göre 13 yıl önce, 2007’de yörüngeye yerleştirilmesi planlanıyordu ancak dediğimiz gibi birkaç kez ertelenmiş ve son olarak 2021’in Mart ayında fırlatılması planlanırken yine dünyadaki son gelişmelerle birlikte 2021’in Ekim ayı belirlenen son tarih gibi duruyor. Umarız daha da ertelenmez.

Öncelikle. James Webb çalışmaya başladığında düşünüldüğü gibi Hubble’ın fişini hemen çekmeyeceğiz. Hubble, James Webb ile birlikte 2030 yılına kadar çalışmaya devam edecek. Onun da işi daha bitmedi. Kaldı ki 1990 yılından beri görevine devam eden emektar teleskop da bize muhteşem görüntüler ve çok önemli bilgiler sağladı.

Bunlardan birisi de büyük patlamadan sadece 380 milyon yıl sonrasına ait yıldızların görüntüleriydi. Tabi bu yıldızlar artık orada değiller ve hatta artık yoklar büyük ihtimalle ancak ışığını hala görebiliyoruz.

Fakat James Webb’in katılımı ile ilk ve en heyecan verici çalışmalardan biri olarak evrenin 3 boyutlu bir haritasını çıkarmayı planlıyor astronomlar.

Dahası zaman çizelgesini daha da geriye alıp büyük patlamadan sadece 100 milyon yıl sonrasına ait görüntülere ulaşabiliriz. Bu çok çok önemli bir gelişme olacak. Bu sayede bu karanlık dönemle ilgili süreçleri daha iyi anlayabiliriz ve evrenin yapısı ile ilgili anlayışımız da tamamen değişebilir.

Ayrıca. James Webb güneş sistemimizin dışındaki gezegenler ve uydularını çok daha net bir şekilde görüntüleyerek dünya benzeri yaşanabilir gezegenlerle ilgili çok daha fazla bilgi edinmemizi sağlayacak.

Örneğin bu gezegenlerin atmosferinin yoğunluğu ve bileşimini çok daha yüksek bir doğrulukla analiz ederek gezegenin ne tür bir gezegen olduğunu, hangi elementler açısından zengin olduğunu anlayabiliriz. Ve üzerinde hayat olup olmadığına ya da yaşama uygun olup olmadığına dair daha net bir analiz yapabiliriz bu sayede.

Bu zamana kadar Spitzer ve Hubble sayesinde 100 kadar ötegezegen ile ilgili veri toplayabilmiştik ancak James Webb ile bu sayı tahminlere göre 300’ün üzerine çıkacak ve bahsettiğimiz gibi hem sayı anlamında hem de daha iyi analiz anlamında elimiz çok daha güçlü olacak.

Peki asıl sihir bu teleskobun çalışma prensibine baktığımızda karşımıza çıkıyor.

James Webb’i yörüngeye yerleşecek bir kızıl ötesi gözlemevi olarak tanımlayabiliriz. Uzay cisimlerinden yayılan termal ışımayı algılayarak çalışacak. Daha önce konuşmuştuk, tüm cisimler belirli bir sıcaklığın üzerinde kızılötesi spektrumda bir tür enerji yayarlar. Siz de yayıyorsunuz demiştik hatta.

Buradaki kilit nokta ise dalga boyu ve sıcaklık. Sıcaklık ne kadar yükselirse dalga boyu o kadar kısalır. Haliyle radyasyon yoğunluğu da o oranda artar.

James Webb’in hassas ekipmanları bu sayede bu zamana kadar gözümüzden kaçan, ortalama sıcaklığı bizim gezegenimize yakın veya daha soğuk gezegenlerle birlikte çok daha geniş skalada gök cisimlerini inceleyebilecek.

James Webb’in başka bir ilginç özelliği ise dünyadan 600 km kadar yüksekte bulunan Hubble gibi dünya yörüngesinde değil Güneş’in yörüngesinde dönecek olmasıdır.

Bu sayede dünyamız görüş alanından çıkmış olacak ve daha geniş bir görüş açısı elde edilecek.

Ancak yine de özellikle iletişim açısından dünya ile senkronize bir şekilde dönmesi gerekecek. Fakat buna rağmen James Webb ile dünya arasındaki mesafe minimum 74 bin kilometre ile maksimum 1.5 milyon kilometre arasında değişecek.

Yani kimi zaman dünya ile teleskop arasındaki mesafe dünya ile ay arasındaki mesafenin dört katı olacak.

Bu nedenle çok çok güvenilir ve sağlam bir iletişim altyapısına ihtiyacı olacak.

Bunun yanında gelişen teknoloji sayesinde James Webb Hubble’ın 11 tonluk ağırlığına karşı 6.2 ton ağırlığa sahip olacak. Yine de boyut olarak bir tenis kortunun genişliğine ve 3 katlı bir binanın yüksekliğine sahip olacak. Hubble ise bir otobüs boyutlarına sahiptir.

Bu boyutu oluşturan parçalardan en önemlilerinden biri Hubble’dan neredeyse 7 kat daha büyük olan 6,5 metre çapındaki ana aynasıdır. 18 bölümden oluşan ve dev bir arı kovanını andıran bu ayna sayesinde en uzak galaksilerden gelen ışığı yakalayabilecek.

Haliyle çok daha net bir resim ortaya çıkarılabilecek ve ayrıca bozulmaları da ortadan kaldırabilecek şekilde tasarlandı.

Sadece bu kısmın üretimi ve kurulumu bir yıldan fazla sürmüştür. Üretiminde berilyum elementi kullanılmıştır. Bunun sebebi de bu elementin çok çok düşük sıcaklıklarda bile biçimini korumasıdır. Ayrıca aynanın yüzeyinde 100 nanometre kalınlığında 50 gram kadar altın kullanılmıştır. Bunun nedeni de bu kaplamanın kızılötesi ışımayı en iyi şekilde yansıtmasıdır. Bu büyük aynanın yanında bir de ikincil daha küçük bir ayna da mevcut. Bu da büyük aynadan yansıyan ışığı yakalayarak bunu cihazlara yönlendirir. Görüntü kalitesini iyileştirmek amacıyla iki tane daha kavisli ayna aynı şekilde büyük aynadan ışığı yakalayarak cihazlara yönlendirir.

Fakat teleskobun en büyük parçası büyük ayna değil. Güneş perdesidir. 20 metreye 7 metre boyutlarındaki bu dev perde 5 adet ince kapton poliamid katmanından oluşur. Bu sayede ayna ve ekipmanlar güneş ışığından korunarak ultra-hassas ölçüm cihazlarını eksi 220 santigrat dereceye kadar soğutur. Aksi halde kızılötesi ışınlar tüm gözlemleri bozabilir. İki hafta gibi bir sürede açılıp kapanabilen bu perdenin inanılmaz ısı yalıtımı sayesinde örneğin bir tarafı inanılmaz sıcak olurken diğer tarafında su anında donabilir.

Elbette James Webb’in üçüncü ana parçası da merkezi bilgisayarı. Bu bilgisayar teleskobun tüm işlemlerini gerçekleştirmesini sağlayacak. Ancak elbette bu bilgisayar farklı çok gelişmiş cihazlarla da birlikte çalışacak. Bunlardan biri kızılötesi kamera anlamına gelen NIRCam. Teleskobun gözleri olacak bu kamera ile evrendeki en eski yıldızları ve hatta bu yıldızların gezegenlerini bile görebileceğiz.

Üstelik. En heyecan verici kısmı da bu. Karanlık Maddenin de bir haritasını çıkarabilir bize.

Başka bir cihaz da kızılötesi spektrograf. Bir gök cisminin fiziksel ve kimyasal yapısı ile ilgili bilgi toplayabilecek.

MIRI adını verdikleri bir başka cihazla da yıldızların doğuşu izlenebilecek. Çünkü Hubble gibi sadece görünür ışığa duyarlı teleskoplar için görünmez olan gaz bulutları, nebulaların içini görebilecek James Webb. Ve işte burası da, yani bu gaz bulutlarının içi de gezegenlerin ve yıldızların doğumunun gerçekleştiği yerler. Net bir şekilde yıldızların doğumunu izleyebiliriz anlayacağınız.

NIRISS isimli başka bir kameranın tek görevi ötegezegenleri incelemek olacak.

FGS isimli bir sensör de teleskobun konumunu saniyede 16 gibi inanılmaz bir hızla hassas bir şekilde ayarlayarak çok daha kusursuz bir odaklama sayesinde daha net görüntüler elde edilmesini sağlayacak.

Ve bunlar başlıca fonksiyonlar. Saymakla bitiremeyeceğimiz inanılmaz bir proje var karşımızda. E tabi buna uygun da bir maliyet söz konusu. Yaklaşık 10 milyar dolara mal olacak olan bu teleskop 2008 yılında  Türksat uydusunun da fırlatıldığı Fransız Ginesi’ndeki Gine Uzay Merkezinden yine aynı roketle,  Avrupa Uzay Ajansına ait Ariane 5 roketi ile yörüngeye fırlatılacak.

Yaklaşık 10 yıllık bir görev süresi ön görülüyor ancak muhtemelen çok daha uzun bir süre, bir aksilik olmazsa bu teleskoptan faydalanırız diye düşünüyorum.

Son olarak çok sık sorulan bir soruya kısaca bir cevap verelim. Neden dünya üzerinde kullanmıyoruz bu teleskopları? İlla uzaya göndermek zorunda mıyız?

Evet. Zorundayız.

Dünyanın atmosferinde bulunan su buharı ve çeşitli elementlerin yanında dünyanın manyetik alanı da kozmik ışınların oldukça bozulmasına ve kullanırlığını yitirmesine neden oluyor. O nedenle dünya dışında, mümkünse dünyadan olabildiğince uzakta bulunacak olması James Webb’i ekstra avantajlı bir proje haline getiriyor.

Aslında tam olarak ne kadar hassas bir teleskoptan bahsettiğimizi bir iki örnekle açıklamak gerekirse. James Webb örneğin bize göre ayın bulunduğu mesafede bulunan bir bal arısının ısı profilini çıkarabilecek  ya da 40 kilometre ötedeki örneğin bir 10 kuruşu detayları ile görebilir.

Bu inanılmaz projenin arkasında ise 14 ülkeden 1200 bilim insanı, mühendis ve teknisyenin imzası var.

Bu proje ile ilgili şahsen çok ama çok heyecanlıyım. Çözülecek gizemleri sabırsızlıkla bekliyorum. Bir tarafım da aslında biraz buruk. Bunun nedeni ise ülke olarak bizim bu işin içinde olmamamız.

Bu tip projelerin içinde olduğumuz, uzay araştırmalarına ve genel anlamda bilime çok daha önem verdiğimiz, kendi bilim insanlarımızın isimlerini çok daha sık duyduğumuz bir gelecek ümidiyle.

Her zaman olduğu gibi.

Tekrar görüşene dek.

İyi ki varsınız.

Sevgiler…

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir