NASA’nın Ay Keşif Gezgin’i (LRO) 2009 yılında Ay yörüngesine girdiği andan beri bilim insanları sürekli lazerler ateşliyor.
Daha açık olmak gerekirse, kabaca ciltsiz kitap büyüklüğünde küçük bir yansıtıcı dizisine lazer yolluyorlardı. Amaçları ışınları dünyaya sektirmekti ve 10 yıl sonra sonunda başardılar.
Fotonlar ilk kez Ay yörüngesinden Dünya’ya başarıyla yansıtıldı ve bu bize sadece Ay ve çevresinde ölçümler yapmanın yeni bir yolunu vermekle kalmıyor, Ay yüzeyindeki koşulları anlamamıza yardımcı olabilir ve 50 yıl önce oraya yerleştirilen aletlerin rütbesini düşürebilir.
Apollo programı boyunca 1969 yılında 1972’ye kadar birçok astronot aya gitti. Sadece kısa süreli bir yolculuk yapmadılar. Arkalarında sismometre ve üç tane lazer yansıtıcısı gibi bir sürü ekipman bıraktılar. Sovyet uzay programı iki adet yansıtıcıyı iki uzay ajansından toplam beş kişi için robotik gezicilerin üzerine yerleştirdi.
Peki neden lazer yansıtıcısı?
Peki, Ay’a gerçekten güçlü bir lazer ışını gönderirsen ve oradan yansıyıp geri geleceği süreyi bilirseniz, iki nokta arasında çok isabetli ölçümler yaparsınız, ışık hızının da yardımıyla. Bu sayede Ay’ın bizden ne kadar uzak olduğunu milimetresine kadar bilebiliyoruz.
Zamanla, bu ölçümler bize Ay’ın hareketlerini resmetmemizi sağladı. Bu sayede Ay’ın dönme hareketlerini gözleyerek Ay’ın akışkan bir çekirdeği olduğunu biliyoruz. Eğer katı bir çekirdeği olsaydı Ay’ın hareketleri bize ne kadar güçlü bir manyetik alanı olduğunu gösterirdi.
Böyle hassas ölçümler sayesinde Ay’ın bizden yılda 3,8 cm kadar uzaklaştığını biliyoruz. Eğer sabırlı olursak uzaklık ölçümleri bize çok şey söyleyebilir.
NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi Gezegen Bilimcisi Erwan Mazarico, “50 yıldır veriler topluyoruz ve başka türlü göremeyeceğimiz birçok yaklaşım görüyoruz, lazer kapsamlı bilim uzun bir oyun,” demiştir.
Ama bir sorun var. Zamanla, Ay yansıtıcılarından geri yansıyan ışınlar sönükleşti, hem de olması gerekenden %10 daha az bir biçimde ve neden olduğu hala net değil.
Ancak, eğer bir sebebi varsa bunun sebebi Ay’da bolca bulunan tozdur. Atmosferi ve bu tozları karıştıracak bir rüzgâr olamamasına rağmen ufak mikro meteoritler yansıtıcıları engelleyecek kadar onları kaplamış olabilir.
İşte LRO yansıtıcısının devreye girdiği yer burası. Eğer bu yansıtıcılardan yansıyan sinyalleri alabilirsek, bilim insanları yüzey yansıtıcılarındaki sonuçlarla karşılaştırabilir.
Modellemenin de yardımıyla, yüzey yansıtıcılarının azalan verimliliğinin nedenini belirleyebilir ve belki de Ay’ın ne kadar mikrometeorit bombardımanına maruz kaldığını ve bu bombardımanın ne kadar toz oluşturduğunu ortaya çıkarabiliriz.
Yine de söylemesi yapmasından daha kolay.
Ay yüzey yansıtıcılarından sinyal sektirmek, Dünya’nın atmosferik etkileri ve sinyalleri zayıflatması nedeniyle bir hayli zor. LRO yansıtıcıları daha zorlayıcı. Bu hızlı ve hareketli yansıtıcılar 15x18x5 cm ölçülerine sahip ve Dünya’dan ortalama 384840 km uzaklıktalar.
Ekibin yeşil görünür ışığı kullanarak yansıcıtıya ilk ulaşma girişimleri başarısız oldu. Bunun ardından kızılötesi lazeri geliştiren Fransa’daki Côte d’Azur Üniversitesi bilim insanlarıyla ekip haline geldiler. Bu lazer gaz ve bulutlardan geçerken daha verimli çok az kayıp yaşıyordu.
4 Eylül 2018’de, Fransa Grasse’de bulunan Lazer Ölçüm İstasyonu ilk kez LRO’dan seken bir kızılötesi lazeri tespit etti. Ardından, 23 ve 24 Ağustos 2019 tarihlerindeki iki denemede de sonuç tekrarlandı. Bu sefer, ekip ayrıca LRO’nun doğru şekilde dönmesi için beklemek yerine uzay aracını döndürerek reflektörü Dünya’ya doğru yönlendirdi ve iki yönlü lazer menzilinin nasıl fırsat yaratılacağını gösterdi.
Geri dönen ışın ufak boyuttaydı, sadece birkaç foton geri gelmişti. Henüz neyin Ay yüzeyindeki yansıtıcıları engellediğini anlamak için yeterli değildi. Ama zamanla birkaç foton dahi bize fazla fazla bilgi sunacaktı.
Ekibin tek çıkarı LRO ölçümleri değildi. Ekibin işi optik yerine kızılötesi lazer kullanılarak yapılabilecek iyileştirmeleri gösteriyor, daha uzağa nüfuz ediyor ve potansiyel olarak çok daha küçük yansıtıcıların kullanımını mümkün kılıyor.
Araştırmacılar kağıtlarına, “Bu deney, Ay yüzeyinde on yıllarca süren toz birikimi teorilerini doğrulamak için yeni bir yöntem sağlıyor. Ayrıca, gelecekteki Ay iniş takımları ve yörüngelerinde benzer dizilerin kullanımının, özellikle Ay’ın uzuvlarına ve direklerine yakın iniş bölgelerinde, Ay yönelimine daha duyarlı olacak şekilde LLR Ay bilimi hedeflerini destekleyebileceğini gösterdi.” yazdı.
Araştırma Earth, Planets and Space’de yayımlandı.
Emre AKINCI
