Anahtar nokta, kütleçekimsiz ortamdaki sıvı polimer küreleri.
NASA sürekli evrenin en uzak kısımlarını görme kabiliyetini geliştirecek yeni yöntemler arıyor. Uzay ajansı, yürüttüğü bir dizi yeni deneyde James Webb Uzay Teleskobu’ndan (JWUT) on ve hatta 100 kat büyük teleskoplar yapmasını sağlayabilecek bir yöntemi araştırıyor.
Boyut her şey
Fizik kanunları (her ne kadar can sıkıcı olsa da) tabiatları gereği fiziksel olduğundan, iş optik bilimine gelince boyut her şey demek. Teleskoplarda ise bu durum, daha büyük olanın her zaman daha iyi olduğu anlamına geliyor.
Daha geniş teleskoplar daha fazla ışık toplayabiliyor ve bu sayede gökbilimciler daha ufak, daha karanlık ve daha uzak cisimleri daha büyük bir netlikte görebiliyorlar. JWUT teknolojik açıdan Hubble Uzay Teleskobu‘na göre daha gelişmiş olsa da, sahip olduğu en büyük avantajlardan biri de ana aynasının yaklaşık 6,25 kat daha büyük olması. Çok daha fazla ışık toplayabildiğinden, daha uzağı görebiliyor. Hubble’ın ise bunu değiştirmek için yapabileceği hiçbir şey yok.
Fakat boyut beraberinde, hem dolar hem de zahmet şeklinde devasa bir masraf getiriyor. Bütün JWUT projesi 10 milyar dolara mal oldu. Ana aynanın inşasına 2004 yılında başlanırken, ayna bölümlerinin uzayda sadece ayarlanması üç ay sürdü. Bu ayna bölümlerinin hiza gerektirme sebebi, kolay taşınmaları için parçalara ayrılmış olmaları. JWUT tamamen konuşlandırıldığında, hemen hemen bir tenis kortu kadar (21,2 metreye 14,2 metre) tutuyor. Dünya üzerindeki hiçbir roket, böylesine büyük bir şeyi yörüngeye uçuramaz.
Bütün iş sıvılarda
Günümüzdeki gibi inşa ve montaj zahmeti olmadan daha büyük teleskoplar yapılmasını sağlayacak herhangi bir teknoloji, NASA için oldukça heyecan verici. İşte sıvı lensler burada devreye giriyor.
NASA’nın son deneyleri duyurduğu blog gönderisinde açıkladığı üzere sıvılar yüzey gerilimine sahip. Yüzey gerilimi, “sıvıları yüzeylerinde bir arada tutan lastik benzeri bir kuvvet.” Dünya’daki ufak su damlacıklarını küresel hale getiren şey de bu; ta ki damlacıklara etki eden kütleçekim kuvveti fazlalaşıncaya ve damlacıklar kendi ağırlıkları altında çökünceye kadar…
Ancak kütleçekim uzayda pek büyük bir sorun değil. Küresel bir damlacığın ulaşabileceği boyutun neredeyse sınırı yok. (Bu durum bazı tuvalet problemlerine sebep oluyor.) İşte bu yüzden NASA, sıvıların kullanılmasıyla yüksek hassasiyetli optik cihazların yapılıp yapılamayacağını araştırmak istiyor.
Sıvısal Teleskop Deneyi’nde (FLUTE) baş araştırmacı görevini yürüten Edward Balaban şöyle açıklıyor:
“Yerçekimsiz ortamda sıvılar, lens ve ayna yapmak için faydalı şekillere bürünüyor. Eğer bunları uzayda yaparsak, daha önce mümkün olduğu düşünülen teleskoplardan çarpıcı derecede daha büyük olan teleskopların yapımında kullanılabilirler.”
FLUTE takımı, şimdiye kadar Dünya üzerinde gerçekleştirdikleri bir dizi deneyde kavramın geçerliliğini kanıtlamış.
Suyla dolu bir kova kullanarak, “En iyi perdahlama yöntemleriyle ulaşılan kalite ile kıyaslanabilen ve hatta ondan daha iyi olan çarpıcı yüzey kalitesine sahip” lensler yapmayı başarmışlar.
Kavramın geçerliliği onaylanınca, fikri bu sefer iki Sıfır-G parabolik uçuş yardımıyla test etmişler. Yapılan bu uçuşlarda, toplamda 50 defa 15 ila 20 saniye süren ağırsızlık dönemlere maruz kalınmış. Bir kez daha sıvı lens oluşturmayı başarmışlar; en azından parabolik eğri düzleme girene ve kütleçekim yeniden etkisini gösterene kadar.
Sıradaki adımlar
Sıradaki adım, bu sıvı deneylerini Uluslararası Uzay İstasyonunda yürütmek. Deneyi gerçekleştirecek astronot takımı Axiom-1, Nisan ayında UUİ’ye ulaşmıştı. Testin yürütülmesinden görev uzmanı Eytan Stibbe sorumluydu. Testte, kütleçekimsiz ortamda sıvı polimerlerden lens yapılacak ve bu lensler morötesi ışık ya da ısıyla kürlenerek daha fazla incelenmek üzere Dünya’ya geri getirilecekti. UUİ’de 17 gün geçiren mürettebat, bu süre zarfında 25’i aşkın farklı deney yürüttükten sonra Dünya’ya döndü.
Goddard’da FLUTE projesinde çalışan bilim insanı Vivek Dwivedi şöyle söylüyor: “Bu yaklaşımla, mükemmel şekilli ve pürüzsüz yüzeyler oluşturmayı bekliyoruz: Bunlar, aynalara dönüştürülecek en iyi yüzeyler.” Böylelikle NASA, dev bir uzay teleskobuna bir adım daha yaklaşacak.
Yazar: Harry Guinness/Popular Photography. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
