Evrene bakış açımızı değiştirecek kamera!

Bilim insanları ve mühendisler kozmosa bakış açımızı değiştirecek muazzam büyüklükteki bir kamera için Kaliforniya’da bir laboratuvarda son hazırlıkları tamamlıyorlar.

Görseller, üzerinde yaşadığımız dünyayı anlamamıza yardımcı oluyor. Mağara resimleri, karalamalar, eskizler, grafikler, haritalar ve fotoğraflar dünyamızı resmetmek için kullandığımız araçlar geliştikçe Dünya’da olan biteni kavrama gücümüz de gelişiyor.

Bu makalede çağımızın en gelişmiş resmetme aracını göreceksiniz; Yeryüzündeki en büyük ve en gelişmiş fotoğraf ekipmanı, Legacy Survey of Space and Time (LSST) kameranın en sofistike parçası, odak düzlemi (algılayıcı). LSST kameranın algılayıcısı, Kaliforniya SLAC National Accelerator laboratuvarında en iddialı astronomi araştırmalarından birine girişmek için geliştiriliyor.

Kameranın montajından sorumlu bilim insanı Prof. Aaron Roodman “10 yıllık bir araştırma olacak. Şili dağ zirvelerinden görülebilen Güney yarıküredeki gökyüzünün her bir parçasının fotoğrafını çekeceğiz ve bunu bütün bilim projelerine ev sahipliği yapmak ve onlara olanak sağlamak için yapacağız. ” diyor.

LSST Kamerası sadece bir avuç görüntü elde etmeyecek

Her gece yaklaşık 1.000 fotoğraf çekecek ve çekilen her bir fotoğraf gerçekten büyük olacak. LSST kameranın 64*64 cm ebadındaki algılayıcısı her bir karede 9,6 derece kare alanın (40 dolunay ölçeğinde bir alanın) görüntüsünü yakalayacak.

LSST kameranın her bir görüntü sensörü 40*40 mm, bir araya getirilen 189 sensör kameranın algılayıcısını (odak alanı) oluşturuyor. LSST kameranın alıcısının farkını anlamak için standart bir DSLR kameranın 36*24 mm, tek bir görüntü sensörüyle çalıştığını aklımızda tutmamız gerekiyor. Elbette LSST kameranın sağlayacağı tek şaşırtıcı şey görüntülerin sayısı ya da boyutları olmayacak. Kameranın 3,2 milyar piksel (3200 Mega Piksel) olan algılayıcısıyla görsellerdeki detayların da eşi benzeri görülmemiş olacak.

Şili Vera C Rubin Gözlemevi’ndeki Simoni Survey teleskobuna (8,4 m çapında devasa bir ana aynası olan olağanüstü bir teleskop) yerleştirildiğinde, LSST kamera daha önce göremediğimiz kadar uzaktaki nesnelerden gelen en loş ışıkları bile algılayabilecek kapasitede olacak. Kameranın 3 milyon dolar değerinde olan algılayıcısı, her biri 40x40mm görüntü sensöründen oluşan 21 adet platformdan yapıldı.

Hiç olmadığı kadar fazla detay

LSST kamera, 10 yıl sürecek olan araştırma ve gözlem görevi boyunca, hiç olmadığı kadar fazla detaya sahip, çok sayıda fotoğrafla uzayı resmedecek.

Prof. Roodman “20 milyar galaksi göreceğiz ayrıca kendi galaksimiz, Samanyolu Galaksisi üzerinde de çok detaylı şekilde çalışma imkânımız olacak. Milyarlarca yıldızın bizden ne kadar uzakta olduğu ve nasıl hareket ettiğine dair bilgi sahibi olacağız. Güneş Sistemi üzerinde de çalışacağız. Milyonlarca cisim görmeyi bekliyoruz. Eğer 9. Gezegen varsa, onu görmek için elimizde artık iyi bir fırsat var. ” diyor.

LSST kameranın görüntüleyeceği her şey, bugüne kadarki en kapsamlı yeni bir astronomik cisimler kataloğu oluşturmak için kullanılacak. Fakat Profesör Roodman’ın da söylediği gibi amaç sadece evrendeki cisimlerin daha büyük resimleri çekmek değil, aynı zamanda bu cisimlerin zamanla nasıl değiştiğini de görmüş olacağız.

“Gökyüzünün resmini hızlı bir şekilde, tekrar tekrar çekeceğiz. Bunun anlamı, uzayda gerçekleşen zaman değişkenli olayları tamamen yeni bir yolla inceleyeceğiz. Bunu gerçekten daha önce hiç kimse yapmadı. Genel olarak uzay araştırmalarında gökyüzüne sadece birkaç kez bakılıyordu. Her gece bin kere gökyüzünü fotoğraflayacak bu proje, çığır açan bir proje olacak.” Profesör Roodman, projeyi bu şekilde açıklıyor.

Gök cisimlerinin zamanla nasıl değiştiğini ve üzerlerinde meydana gelen değişikleri araştırma imkânı sunacak olan LSST kamera, evrenin temelini ve doğasını; özellikle evrenin yüzde 95’ini oluşturan, karanlık madde ve karanlık enerji diye tanımladığımız, göremediğimiz gizemli varlıkları daha iyi anlayacağımız yeni bir pencere açacak.

LSST kamera karanlık maddelerin cisimler üzerindeki etkisini saptamak için kullanılacak

Karanlık maddeler ışığı sönümlemez ya da yansıtmaz ancak bu maddelerin çok fazla çekim güçleri var. Bu çekim gücü, karanlık maddelerin etrafındaki gök cisimlerinin ışığının kırılmasına, görünüşlerinin değişmesine ya da cisimlerin sanki farklı yerdeymiş gibi görünmelerine sebep olmaya yetiyor. LSST kamera, bu çarpıtmaları incelemek ve karanlık maddenin cisimler üzerindeki etkilerini saptamak üzere kullanılacak.

Evrenin yüzde 70’ini oluşturan karanlık enerji başka bir büyük sır. Henüz anlayışımızın ötesinde olan ancak evrenin genişlemesinin sebebi olduğunu düşündüğümüz karanlık enerji hakkında çok az şey biliyoruz. LSST kamera bilim insanlarının galaksiler arası mesafeleri kusursuz biçimde ölçmelerine olanak sağlayacak. Böylece galaksiler arasındaki mesafelerin ne kadar ve nasıl arttığını da, büyümeye devam eden karanlık enerjiyi de daha iyi anlayacağımızı umuyoruz.

Starlink uydusuyla rekabet

Bu kapasite bir cihaz üretmek kolay bir iş değil. LSST kameranın konumlandırılacağı teleskop bir yana, başlı başına kameranın kendisi, her biri özel tasarım, aşırı derecede pahalı, dar bir alana sıkıştırılmış 5 bin parçadan oluşuyor. Devasa ve bir o kadar da hassas olan algılayıcının sinir bozucu yapım sürecinin ne kadar özen gerektirdiğinden bahsetmeye bile gerek yok.

Ocak 2020’de yapımı tamamlanan algılayıcının test ve ayar süreci hala devam ediyor. Covid-19 pandemi sürecinde programda birkaç aylık aksama gerçekleşti fakat çalışmalara tekrar başlandı. LSST kameranın 2021 yılı içerisinde tüm yapım süreçlerinin tamamlanması ve araştırma görevine başlayacağı 2022 yılından önce Şili’ye nakledilmeye hazır olacağı umuluyor.

Projenin karşı karşıya kaldığı tek problem Covid-19 değil

Ekip, Elon Musk’ın SpaceX şirketinin büyümekte olan Starlink uydu grubunun, yapacakları çığır açıcı gözlemler için potansiyel bir tehlike olduğunu ifade ediyor. Uydular, yüksek hızlı internet erişimi sağlamak maksadıyla konumlandırılıyorlar. Bunu sağlamak için uyduların yeryüzüne yakın yörüngelerde hareket etmeleri ve yansıtıcı parlak yüzeylere sahip olmaları gerekiyor, bu da her uyduyu, LSST kameranın çekeceği fotoğraflarda boylu boyunca geniş ve parlak bir çizgi oluşturma riski dolayısıyla potansiyel bir tehdit haline getiriyor.

Kameranın uzayın ne kadar uzak derinliklerini gözlemleyeceği göz önüne alındığında, ön plandaki herhangi bir engelin birçok ayrıntıyı gizlemesi karşılaşılması muhtemel bir durum. Tek bir uydu bile bir dizi gök cismini gizleyebilirken Starlink uydu grubu binlerce uydudan oluşacak, bunun dışında diğer uydu internet şirketleri tarafından da binlerce uydu Dünya yörüngesine gönderilecek.

Bu durum, Profesör Roodman ve projeye dâhil olan herkes için büyük bir endişe kaynağı. Profesör Roodman “Uydular en iyi ihtimalle ciddi bir baş belası olacak ya da en kötü ihtimalle gözlemlerimize büyük bir darbe vuracak. Neye ihtiyacımız olduğunu bilmelerini sağlamak için SpaceX ile çalışıyoruz, uyduları karartmak için bir şeyler yaptılar. Şu anda karanlık uydulardan bir veya ikisinin devrede olduğuna inanıyorum, ancak uydulardaki parlaklık istediğimiz kadar düşmedi. ” diyor.

Starlink ve benzeri uydular tüm projeyi tehlikeye atmayacak olsa bile projenin iddialı potansiyelini ciddi ölçüde kısıtlıyor. Yine de, LSST kameranın bize vereceği evren resmi daha önce hiç karşılaşmadığımız kadar büyük olacak. Belki evren kadar büyük değil ama muhtemelen uzay anlayışımızı değiştirecek kadar büyük.

Çeviren: Faruk Çağşak