Dünya yörüngesindeki uydular uzay fotoğraflarında “çizik izleri” bırakıyor.
Hubble Uzay Teleskobu 1990 yılında fırlatıldığında, Dünya’nın etrafında dönen yaklaşık 470 yapay uydu vardı. 2000 yılına gelindiğinde, bu sayı iki katına çıktı. Ancak 2023 yılında sayı katlanarak yaklaşık 8.000 uyduya ulaştı. Tipik bir uydu izi çok incedir ve tek bir Hubble fotoğrafının yüzde 0,5’inden azını etkileyecektir.
Bununla birlikte, bu çizgiler Hubble görüntüsü boyunca sinir bozucu, kalem inceliğinde, beyaz izler bırakırlar. Ve Hubble gökbilimcilerinin uğraşması gereken tek görüntü izleri bunlar değildir. Kozmik ışınlar (temelde Güneş Sistemi’nden yıldızlardan hatta uzak galaksilerden kaynaklanan, yüksek enerjili parçacık yağmurudur – İ.V.) Hubble’ın kamera dedektörlerine sürekli yağıyor. Bunlar da “çizik izleri” bırakıyor. Aslında bu, uydu izlerinden daha büyük bir sorundur.
Maryland, Baltimore’daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü‘ndeki (Space Telescope Science Institute (STScI)) gökbilimciler bu dağınıklığı temizlemek için araçlar geliştirdiler. Hubble gözlemleri birden fazla pozlamadan oluşuyor. Bu sayede, eserler bir dedektörde aynı yerde olmadıkları için pozlamalar arasında tanımlanabiliyor ve çıkarılabiliyor.
2030 yılına kadar Dünya’nın etrafında dönen uyduların şu anda olduğundan on kat daha fazla olabileceği tahmin ediliyor. Ancak uyduların sayısı arttıkça bile, Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nün Hubble resimlerini temizleme araçları hâlâ yararlı olacaktır. Bugüne kadar hiçbir Hubble bilim programı uydu izlerinden etkilenmedi.
“Uydu izlerini tanımlamak için önceki uydu yazılımına göre bir gelişme olan yeni hassas bir yazılım geliştirdik. Bu yüzden Hubble görüntülerindeki uydu izlerini tanımlamak ve kaldırmak için daha iyi olacağını düşünüyoruz” diyor STScI’den Dave Stark.
Stark, Radon Dönüşümü olarak bilinen görüntü analiz tekniğine dayanan yeni aracı, Hubble’ın kamerasındaki uydu izlerini en geniş görüş alanı olan ACS kamerası ile tanımlamak için kullandı.
2002 yılında uydu çizgileri, ACS’nin yüzde beşinde mevcuttu ve bunların çoğu kolayca ayırt edilemeyecek kadar sönüktü. Bu, 2022 yılına kadar yüzde ona yükseldi, ancak tespit edilen izlerin tipik parlaklığı değişmeden kaldı.
Dünya’yı çevreleyen yapay uyduların sayısı arttıkça, yere veya Dünya yörüngesine dayanan tüm teleskoplar için gökyüzü kirliliği giderek daha da kötüleşiyor.
“Bugüne kadar, bu uydu izlerinin Hubble ile yapılan araştırmalar üzerinde önemli bir etkisi olmadı” diyor STScI’nin Hubble Görev Ofisi Başkanı Tom Brown. “Teleskobun dedektörlerine çarpan kozmik ışınlar daha büyük bir sıkıntı”.
Uzaydan gelen radyasyon, her maruz kalmada ACS elektronik dedektörlerine çarpar ve çizgiler bırakır. Aynı şey yapay uydular için de geçerlidir. “Uydular için ölçtüğüm ortalama genişlik 5 ila 10 pikseldi. ACS’nin en geniş görünümü 4.000 pikseldir, bu nedenle tipik bir iz tek bir pozlamanın yüzde 0,5’inden azını etkiler. Bu yüzden sadece onları işaretlemekle kalmaz, aynı zamanda tek tek Hubble görüntülerindeki piksellerin çoğunu etkilemezler. Uydu sayısı arttıkça bile, resimleri temizleme araçlarımız hala etkili olacaktır” diyor Stark.
Bir Hubble bilim gözlemi, aynı göksel hedef üzerindeki çoklu pozlamaların bir koleksiyonundan bir araya getirilmiştir. Böylece gökyüzünde uzanan bir uydu, bir sonraki ardışık karede değil, bir karede görünebilir. Stark ve ortak çalışanları, kötü piksellerin nerede olduğunu, görüntüyü ne ölçüde etkilediklerini tanımlayan ve ardından bunları işaretleyen bir maskeleme rutini geliştirdiler. Stark, “Onları işaretlediğimizde, tüm pozlamalardan elde edilen verileri birleştirdikten sonra tüm görüş alanını sorunsuz bir şekilde kurtarabilmeliyiz” diyor.
Stark’ın kullandığı Radon Transform yazılım aracı, tıbbi BT taramalarından görüntülerin yeniden yapılandırılması ve bir uzay aracından toplanan bir gezegenin kutup bölgelerinin bir haritasının yeniden oluşturulması gibi diğer bilimlerde de uygulanmaktadır. Yazılım, bir görüntüdeki doğrusal özellikleri tanımlamak ve karakterize etmek için idealdir. Çünkü bir görüntü boyunca mümkün olan her düz yol boyunca tüm ışığı özetler. Bu yaklaşım, bir uydu izinden gelen tüm ışığı birleştirerek, dönüştürülmüş görüntüde, hatta orijinal görüntüde çok sönük olanların çoğunda bile “ortaya çıkmalarını” sağlar.
Hubble ile ilgili önceki çalışmalar daha sönük uydu izlerini almıyor. Yeni yazılım, uydu denemelerini tespit etmek için STScI tarafından geliştirilen önceki yazılımlardan on kat daha hassastır ve diğer çalışmalardan yaklaşık iki kat daha fazla iz tanımlar.
“İnsanların Hubble verilerini temizlemek ve kalibre etmek için kullandıkları şeylerden oluşan bir araç kutumuz var. Ve yeni uygulamamız, Hubble’ın maruz kaldığı çiziklerden en iyi şekilde kurtulmamıza yardımcı olacak başka bir araçtır “diyor Stark.
İlhan Vardar
Kaynak:
NASA, ESA, STScI Yayın Kimliği: 2023-017
Görsel Hakkında: Bu görüntü, (NGC 4676) galaksisinin gözlemlenmesi sırasında Hubble’ın görüş alanından geçen Dünya yörüngesindeki yapay bir uydunun çizgisidir. Baltimore’un Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’ndeki (STScI) araştırmacılara göre, yapay uydular Hubble Uzay Teleskobu’nun anlık görüntülerini her iki ila dört saatte bir fotobombardıman ediyor.