Dolar 13,7033
Euro 15,5541
Altın 785,05
BİST 2.005
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 13 °C
Sağanak Yağışlı

James Webb Uzay Teleskobu: Ekipteki Bir Gökbilimci “İlk Işık Makinesini” Açıklıyor

02.11.2021
55
James Webb Uzay Teleskobu: Ekipteki Bir Gökbilimci “İlk Işık Makinesini” Açıklıyor
Sanatçının İzlenimleri James Webb Uzay Teleskobu

Sanatçının NASA/ESA/CSA James Webb Uzay Teleskobu ile ilgili izlenimi. Kredi: ESA, NASA, S. Beckwith (STScI) ve HUDF Ekibi, Northrop Grumman Aerospace Systems / STScI / ATG medialab

NS James Webb Uzay Teleskobu 18 Aralık 2021’de uzaya gitmesi planlanıyor. Gökbilimciler bununla evrende oluşacak ilk galaksileri bulmayı umuyor, diğer gezegenlerin çevresinde Dünya benzeri atmosferler arayacak ve diğer birçok bilimsel hedefe ulaşacak.

Ben bir gökbilimciyim ve Webb teleskobundaki Yakın Kızılötesi Kamera – ya da kısaca NIRCam – için baş araştırmacıyım. Hem kameramın hem de teleskopun bir bütün olarak geliştirilmesi ve test edilmesine katıldım.

Evrenin derinliklerini görmek için teleskopun çok büyük bir aynası vardır ve aşırı soğuk tutulması gerekir. Ancak bunun gibi kırılgan bir ekipmanı uzaya götürmek basit bir iş değil. Meslektaşlarım ve benim şimdiye kadar yapılmış en güçlü uzay teleskopunu tasarlamak, test etmek ve yakında fırlatıp hizalamak için üstesinden gelmek zorunda olduğumuz birçok zorluk oldu.

Webb En Büyük Yörünge Teleskobu

James Webb Uzay Teleskobu, şimdiye kadar yapılmış en büyük yörünge teleskopudur ve 18 Aralık 2021’de uzaya fırlatılması planlanmaktadır. Kredi: NASA/Desiree Stover

Genç galaksiler ve uzaylı atmosferleri

Webb teleskobu, 20 feet çapında bir aynaya, güneş ışınımını engellemek için tenis kortu büyüklüğünde bir güneşliğe ve verileri toplamak için dört ayrı kamera ve sensör sistemine sahiptir.

Bir çeşit uydu çanağı gibi çalışır. Bir yıldızdan veya galaksiden gelen ışık, teleskopun ağzından girecek ve birincil aynadan dört sensöre doğru yansıyacaktır: Yakın kızılötesinde görüntü alan NIRCam; bir dizi kaynaktan gelen ışığı kurucu renklere bölebilen ve her birinin gücünü ölçebilen Yakın Kızılötesi Spektrograf; orta kızılötesinde görüntü alan ve dalga boylarını ölçen Orta Kızılötesi Enstrüman; ve bilim adamlarının uyduyu işaret ettiği her şeyin ışığını bölen ve ölçen Yakın Kızılötesi Görüntüleme Yarıksız Spektrografı.

NIRCam

Burada görülen NIRCam, son derece uzak ve eski galaksilerden gelen kızılötesi ışığı ölçecek. Kredi: NASA/Chris Gunn

Bu tasarım, bilim adamlarının yıldızların gezegende nasıl oluştuğunu incelemesine izin verecek. Samanyolu ve Güneş Sistemi dışındaki gezegenlerin atmosferleri. Bu atmosferlerin bileşimini anlamak bile mümkün olabilir.

Edwin Hubble uzak galaksilerin Samanyolu gibi olduğunu kanıtladığından beri, gökbilimciler sordu: En eski galaksiler kaç yaşında? İlk nasıl oluştular? Ve zamanla nasıl değiştiler? Webb teleskopu, bu soruları yanıtlamak için tasarlandığı için başlangıçta “İlk Işık Makinesi” olarak adlandırıldı.

Teleskopun ana hedeflerinden biri, gözlemlenebilir evrenin sınırına yakın uzak galaksileri incelemektir. Bu galaksilerden gelen ışığın evreni geçmesi ve Dünya’ya ulaşması milyarlarca yıl alır. Meslektaşlarım ve benim NIRCam ile toplayacağım görüntülerin, Dünya Savaşı’ndan sadece 300 milyon yıl sonra oluşan protogalaksileri gösterebileceğini tahmin ediyorum. Büyük patlama – şu anki yaşlarının sadece %2’si olduklarında.

James Webb Uzay Teleskobu Soğuk

En uzak ve en eski galaksileri tespit edebilmek için teleskopun çok büyük olması ve aşırı soğuk tutulması gerekiyor. Kredi bilgileri: NASA/Chris Gunn

Big Bang’den sonra oluşan ilk yıldız kümelerini bulmak basit bir nedenden dolayı göz korkutucu bir iştir: Bu protogalaksiler çok uzaktadır ve bu nedenle çok sönük görünmektedir.

Webb’in aynası 18 ayrı parçadan oluşuyor ve Hubble Uzay Teleskobu aynasından altı kat daha fazla ışık toplayabilir. Uzaktaki nesneler de çok küçük görünür, bu nedenle teleskop ışığı olabildiğince sıkı bir şekilde odaklayabilmelidir.

Teleskopun bir başka komplikasyonla da baş etmesi gerekiyor: Evren genişlediği için bilim adamlarının Webb teleskobu ile inceleyecekleri galaksiler Dünya’dan uzaklaşıyor ve Doppler etkisi devreye giriyor. Tıpkı bir ambulansın sireninin perdesinin aşağı kayması ve sizden uzaklaşmaya başladığında derinleşmesi gibi, uzak galaksilerden gelen ışığın dalga boyu da görünür ışıktan kızılötesi ışığa doğru kayar.

James Webb Uzay Teleskobu Beş Katmanlı Güneş Kalkanı

Altın aynanın altındaki beş kat gümüşi malzeme, sensörleri inanılmaz derecede soğuk tutmak için ışığı ve ısıyı yansıtan bir güneşliktir. Kredi: NASA/Chris Gunn

Webb kızılötesi ışığı algılar – aslında dev bir ısı teleskopudur. Kızılötesi ışıkta sönük gökadaları “görmek” için, teleskopun son derece soğuk olması gerekir, aksi takdirde göreceği tek şey kendi kızılötesi radyasyonu olacaktır. Isı kalkanının devreye girdiği yer burasıdır. Kalkan, alüminyumla kaplanmış ince bir plastikten yapılmıştır. Beş kat kalınlığındadır ve 46,5 fit (17,2 metre) x 69,5 fit (21,2 metre) boyutlarındadır ve aynayı ve sensörleri eksi 390 derece Fahrenhayt’ta (eksi 234 Santigrat) tutacaktır.

Webb teleskopu inanılmaz bir mühendislik başarısıdır, ancak böyle bir şeyi uzaya güvenli bir şekilde nasıl götürebilir ve çalışacağını garanti edebilir?

James Webb Uzay Teleskobu Kriyojenik Vakum Odası Testi

Mühendisler ve bilim adamları, tüm teleskopu aşırı soğuk, düşük basınçlı bir kriyojenik vakum odasında test ettiler. Kredi bilgileri: NASA/Chris Gunn

Test edin ve prova yapın

James Webb Uzay Teleskobu, Dünya’dan bir milyon mil uzakta olacak – Uluslararası Uzay İstasyonundan yaklaşık 4.500 kat daha uzakta ve astronotlar tarafından hizmet edilemeyecek kadar uzakta.

Son 12 yılda ekip, teleskopu ve aletleri test etti, roket fırlatma simülasyonunu yapmak için onları salladı ve tekrar test etti. Her şey, yörüngenin zorlu çalışma koşulları altında soğutuldu ve test edildi. Ekibimin Houston’da Apollo ay gezgini için tasarlanmış bir odayı kullanarak NIRCam’ı test ettiğini asla unutmayacağım. Kameram ilk kez teleskopun aynasından yansıyan ışığı tespit etti ve daha mutlu olamazdık – Harvey Kasırgası bizimle dışarıda savaşıyor olsa da.

Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü Webb Eğitimi

Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsündeki provalar ve eğitim, montaj sürecinin sorunsuz geçmesini ve beklenmedik anormalliklerin üstesinden gelinebilmesini sağlamak için çok önemlidir. Kredi bilgileri: NASA/STScI

Testlerin ardından provalar geldi. Teleskop, bir radyo bağlantısı üzerinden gönderilen komutlarla uzaktan kontrol edilecek. Ancak teleskop çok uzakta olacağı için – bir sinyalin tek yöne gitmesi altı saniye sürer – gerçek zamanlı kontrol yoktur. Son üç yıldır, ekibim ve ben Baltimore’daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsüne gidiyoruz ve fırlatmadan rutin bilim operasyonlarına kadar her şeyi kapsayan bir simülatör üzerinde prova görevleri yürütüyoruz. Ekip, test organizatörlerinin bize attıkları ve sevimli bir şekilde “anomaliler” olarak adlandırdıkları potansiyel sorunlarla başa çıkma pratiği bile yaptı.

NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu Testini Tamamladı

Bir roketin içine sığması için teleskopun kompakt bir paket halinde katlanması gerekir. Kredi: NASA/Chris Gunn

Bazı hizalama gerekli

Webb ekibi, Aralık ayındaki lansman tarihine kadar prova ve pratik yapmaya devam edecek, ancak Webb katlanıp rokete yüklendikten sonra işimiz bitmiş olmaktan çok uzak.

Hizalamaya başlamadan önce parçaların soğuması için fırlatmadan sonra 35 gün beklememiz gerekiyor. Ayna açıldıktan sonra, NIRCam ayrı ayna bölümlerinin yüksek çözünürlüklü görüntü dizilerini yakalayacaktır. Teleskop ekibi görüntüleri analiz edecek ve motorlara bir metrenin milyarda biri olarak ölçülen adımlarla segmentleri ayarlamalarını söyleyecek. Motorlar aynaları konumlarına getirdiğinde, teleskop hizalamasının mükemmel olduğunu onaylayacağız. Bu görev o kadar kritik ki, gemide iki özdeş NIRCam kopyası var – biri başarısız olursa, diğeri hizalama işini devralabilir.

Bu hizalama ve ödeme süreci altı ay sürmelidir. Bittiğinde, Webb veri toplamaya başlayacaktır. 20 yıllık çalışmanın ardından, gökbilimciler sonunda evrenin en uzak, en uzak noktalarına bakabilen bir teleskopa sahip olacaklar.

Arizona Üniversitesi Regents Astronomi Profesörü Marcia Rieke tarafından yazıldı.

İlk olarak The Conversation’da yayınlandı.Konuşma

.

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.