Uzaydaki gözlemevleri

Yerden Göğe

Haziran ayının sonlarında, Hubble’ın halefi olarak planlanan James Webb Uzay Teleskopu’nun ancak 2021’de devreye girebileceği duyuruldu. Pek çoğu Dünya yörüngesinde yer alan ve uzayı gözleyen bu gözlemevlerine neden ihtiyaç duyuyoruz, şimdiye kadar bu teleskoplar ne fayda sağladılar ve bu teleskopların gelecek vaatleri ne?

1990 yılından bu yana Dünya yüzeyinden yaklaşık 540 km mesafedeki yörüngesinde hareketini sürdüren ve görünür ışık bölgesinde gözlem yapan ilk uzay teleskoplarından biri olan Hubble Uzay Teleskopu, sadece astronomi-astrofizik camiasının değil, elde ettiği yüksek çözünürlüklü fotoğraflarla bilim meraklılarının da gözdesiydi. Hubble Teleskopu’nun yerini alması planlanan NASA’nın James Webb Uzay Teleskopu ise 1990’lı yıllardan beri gündemde olan önemli bir kızılötesi uzay teleskopu projesidir. Son haberler nihayet ayna çapı 6,5 m olan bu büyük uzay teleskopu projesinin 2021’de tamamlanarak uzaya yollanacağına işaret ediyor.  

Uzayda gözlem yapmaya neden ihtiyaç duyuyoruz?
Uzayda gözlem yapılmasına ihtiyacın temelinde Dünya atmosferinin gökcisimlerinden gelen elektromanyetik ışımaya olumsuz etkisi vardır. Dünya atmosferi yaklaşık 400-700 nm dalga boyuna sahip görünür ışık ve 3 cm - 10m dalga boyu (ya da 10 GHz - 30 MHz frekans) aralığında genişçe bir radyo dalgası penceresini en iyi geçirir. Elektromanyetik tayfın söz konusu aralıklarının yanı sıra özellikle deniz seviyesinden yukarı çıktıkça gözlem yapılabilecek başka pencereler (örneğin yakın kızılötesi bandı) bulunsa da atmosferimizin genel olarak diğer dalga boylarındaki elektromanyetik ışımayı etkin bir şekilde soğurduğu söylenebilir.

Atmosferimizin nispeten en iyi geçirdiği görünür ışık ve radyo dalgası bölgesinde bile Dünya yüzeyinde gözlem yapmanın zorlukları vardır. Örneğin görünür ışıkta hava hareketlerinden kaynaklanan sıcaklık ve yoğunluk değişimlerinin bir sonucu olan ve çıplak gözle de fark edilebilen yıldızların ya da uzaklardaki şehir ışıklarının yanıp söner gibi görünmesi bu zorluklardan birinin âdeta “buzdağının üstünde kalan” bir kısmıdır. Atmosferimizin değişken yapısı, hava durumunun (bulutlanma, yağmur, kar, rüzgâr vb.) etkileri, aydınlatma için kullanılan ışıkların oluşturduğu ışık kirliliği ve radyo frekanslarında doğal ya da insan etkisinden kaynaklı kirlenme; Dünya üzerinde görünür ışık ve radyo dalgasında bile gözlem yapabilecek elverişli bölgelerin sayısını giderek azaltmaktadır. Her ne kadar uyarlamalı (adaptif) optik yöntemleri gibi teknik gelişmeler yeryüzünde hâlâ bir gözlem potansiyelinin varlığına işaret etse de uzak kızılötesi, morötesi, X-ışını gibi atmosferin tamamen soğurduğu elektromanyetik ışımayı gözleyebilmenin tek yolunun uzaya uydu gözlemevleri göndermekten geçtiği çok açıktır.

Prof. Dr. Sıtkı Çağdaş İNAM • Başkent Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi

Yazının tamamı Bilim ve Ütopya'nın ağustos 2018 sayısında