Bugün sabaha karşı başarıyla fırlatılan Türksat 5A uydusundan sonra Türkiye'nin bir sonraki iletişim uydusu 5B'nin Haziran 2021'de fırlatılması bekleniyor. Bilindiği gibi Türksat 5A ve 5B uyduları bir süre önce yapılan anlaşma sonucunda SpaceX şirketi tarafından uzaya gönderildi. Bu, SpaceX'in 2021 yılında yaptığı ilk fırlatmaydı. Türkiye henüz iletişim uydularını kendi üretemiyor ve kendi uzaya gönderemiyor. Ancak Türkiye Uzay Ajansı'nın hazırlıklarını yaptığı kısa, orta ve uzun vadeli planlarda, dışa bağımlılığımızın ortadan kaldırılması yönünde stratejik adımlar yer aldığını biliyoruz.
2020 yılında astreoidlerden ve kuyrukluyıldızlardan toplanan taş örneklerinin Dünya'ya ulaştığını izledik. Bu konudaki en kapsamlı projelerden biri de Mars'tan taş örneklerinin toplanıp Dünya'ya getirilmesi. Geçtiğimiz Temmuz ayının sonunda fırlatılan Perseverance uzay aracı, şimdiye kadarki Mars görevlerinde bir yenilik olarak Dünya'ya getirilmesi olası örnek taşları toplayacak. Araç, bu örnekleri paketleyerek bir yere yığacak. Henüz, bu örneklerin nasıl getirileceği bilinmiyor. Ancak Aralık ayında NASA ve ESA bu örneklerin Dünya'ya getirilmesi konusunda bir işbirliği anlaşması imzaladı. Perseverance uzay aracı 18 Şubat 2021'de Mars yüzeyine inecek.
Yeni Uzay Teleskobumuz
2017 yılından beri çeşitli nedenlerle ertelenen NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu (JWST)'nun Ekim 2021'de fırlatılması bekleniyor. JWST, halefi Hubble'ın yaklaşık 3 katı daha büyük bir aynaya sahip. 6.5 m çapındaki aynası ile evrenin derinliklerini, uzak galaksileri incelemek mümkün olacak. JWST'nin Hubble'dan bir diğer farkı ise daha çok kırmızıöte dalgaboyunda gözlem yapacak olması. Uzak galaksilerin veya evrenin ilk zamanlarının incelenebilmesi için, daha düşük enerji seviyelerinde gözlem yapılması gerekiyor. Kırmızıöte astronomi genel olarak daha soğuk gökcisimlerinin incelendiği bir alan olarak ifade edilebilir.
Hubble'ın astronomiye yaptığı katkılar ve keşifler göz önüne alınınca, ondan daha büyük bir teleskoptan beklenti de artıyor. Astronomi dünyasının çok uzun zamandır beklediği JWST'nin fırlatılışı 2021'deki en önemli olaylardan biri olacak. JWST, Hubble gibi alçak Dünya yörüngesinde (LEO) bulunmayacak, kırmızıöte gözlemlerin kalitesini arttırmak için Güneş ışınlarının az ulaştığı, Dünya tarafından engellenerek, L2 (Lagrange) noktasına yerleştirilecek. L2 noktası, Dünya-Güneş sisteminin özel denge konumlarından biri; Dünya'nın Güneş'ten uzak diğer tarafında ve yaklaşık 1.5 milyon km uzaklıkta.
Bir başka astronomi projesi ise NASA'nın IXPE X-ışın polarimetrik gözlemevi. SpaceX tarafından yörüngeye oturtulacak IXPE projesi birbirinin aynısı üç X-ışın teleskobu içerecek. Bu teleskoplar gökcisimlerinden gelen ışıktaki polarizasyonu araştıracaklar. Polarizasyon gözlemleri, gökcisimlerindeki manyetik alan şiddeti hakkında bilgi verirler.
Bir Asteroidin Yörüngesini Değiştirmek
Gezegenler, Güneş çevresinde yörüngelerde dolanırlar. Bu yörüngelerin biçimi ve gezegenlerin bu yörüngelerdeki hareketleri 17. yy'da Kepler tarafından açıklanmıştır. 17. yy'dan beri gezegenlerin hareketlerini Kepler ve Newton kanunları ile açıklayabiliyoruz. Ne zaman nerede bulunacaklarını önceden hesaplayabiliyoruz. Zaten bu sayede gezegenlerarası yolculuk yapan uzay araçları gönderebiliyoruz.
Dünya'dan Mars'a araçlar gönderip, yüzeyine indirip, dolaşmalarını sağlıyoruz. Ne zaman varacağını, ne zaman yüzeye ineceğini biliyoruz; metreler düzeyinde doğrulukla ineceği yeri planlıyoruz.
Güneş Sistemi'nin dışına çıkan uzay araçlarımız var. Voyager 1 ve Voyager 2 uzay araçları Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün'ü inceleyip Güneş Sistemi'ni terkettiler.
Yıllar önceden ince hesaplar yaparak, bir asteroidle veya bir kuyrukluyıldızla buluşmak üzere uzay araçları gönderiyoruz. Bu araçlar, o gökcisimleri ile buluşmakla kalmıyor; o cisimlerden taş-toprak örnekleri alıp Dünya'ya geri dönüyorlar.
Tüm bunları yapabiliyorken, Jüpiter ve Satürn'ün gökyüzünde birbirlerine yakın konumda görünmelerinin bilinmeyen, doğa üstü bir anlamı olabilir mi?
Gezegenler Birbirlerine Yaklaşabilir mi?
Astronomlar gezegenlerin gökyüzünde birbirlerine yakınlaşmalarına aslında kavuşum derler. Çünkü bu fiziksel bir yakınlaşma değildir. Zaten bir gezegen diğer gezegene nasıl yakınlaşabilir. Gezegenler sabit yörüngelerde Güneş çevresinde dolanmakta olan büyük cisimler.
Hayabusa-2 projesi daha önce 2010 yılında başarıyla tamamlanan Hayabusa projesinin bir devamı niteliğinde. Hayabusa projesi bir asteroidden örnek toplayıp bunların Dünya’ya getirilmesini başaran ilk uzay aracı olmuştu. Geçtiğimiz günlerde NASA’nın benzer bir projesi (OSIRIX-Rex) başka bir asteroidden örnek toplamıştı. Bu konuda öncü olan Hayabusa uzay aracı 2003’te fırlatılmış, 2005’te Itokawa adlı asteroidle buluşmuş ve topladığı örnekleri 2010 yılında Dünya’ya ulaştırmıştı.
Japon Uzay Ajansı’nın (JAXA) bu alandaki ikinci projesi olan Hayabusa-2 ise 2014’te fırlatıldı, 2018’de Ryugu asteroidi ile buluştu. Bir yıl kadar asteroidi inceleyen uzay aracı topladığı örneklerle 2019 sonuna doğru Dünya’ya olan dönüş yolculuğuna başlamıştı.
Hayabusa-2’nin Ryugu asteroidinden topladığı örnekler 40 cm genişliğinde ve 20 cm yüksekliğinde ısıya dayanıklı ve korumalı özel bir kapsül içinde uzayda yolculuk etti. Asteroidden ayrıldıktan sonra yeniden Dünya’ya dönen Hayabusa-2 uzay aracı, taşıdığı kapsülü Dünya atmosferine girmesi için bıraktı. 5 Aralık 2020 Cumartesi akşamı 20:30 (TSİ) gibi atmosfere giren kapsül önceden planlandığı gibi Avustralya’nın güneyindeki Woomera bölgesine düştü.
On altı kilogram ağırlığındaki kapsül atmosfere girince bir ateştopuna dönüştü ve yerdeki gözlem ekipleri tarafından, tıpkı bir göktaşının atmosfere girmesi gibi, görüntülendi. Pazar sabahı erken saatlerde Japon Uzay Ajansı yetkilileri kapsülü almak için bölgeye gittiler ve vericisinden yayılan sinyal yardımıyla kolaylıkla yerini buldular. Kapsül sağlam haldeydi. Ryugu asteroidinden iki yıl önce toplanmış örnekler incelenmek üzere Japonya’daki merkeze iletildi.
Hayabusa-2’ye Ne Olacak?
Japonca “doğan” anlamına gelen Hayabusa uzay aracı, örneklerin saklandığı kapsülü Dünya atmosferine bıraktıktan sonra Dünya’dan biraz uzaklaştı. 2014’te fırlatılıp, 2018’de Ryugu asteroidine ulaşıp sonra Dünya’ya yeniden 2020’de ulaşan uzay aracı toplam yakıtının yalnızca yarısını harcadı. Bu uzay araştırmaları açısından önemli bir gelişme. Hatta bir devrim niteliğinde.
1990’ların sonunda beri uydularda ve uzun mesafeli uzay araçlarında tercih edilen iyon motorları bir süredir Japon Uzay Ajansı’nın geliştirdiği araçlarda etkin biçimde kullanılıyor. İyon motorlarının en önemli avantajı, birim kütle başına elde edilen itkinin klasik yakıtlı motorlara göre çok daha fazla olması. Alternatif motor teknolojileri içerisinde verimi ve itki gücü en yüksek seçenek iyon motorları. Daha az yakıtla daha çok itki sağlanabildiği için uzaya gönderilen araçların ağırlığı da azaltılabiliyor. Bu durum fırlatma maliyetini de azaltıyor veya aynı maliyetle daha karmaşık, sofistike araçların (genelde daha ağır oluyorlar) uzaya gönderilmesine olanak tanıyor. Elbette bu motorların şimdilik uzayda, düşük yerçekimi etkisi altında çalıştıklarını vurgulamak gerekir. Dünya’dan yapılan fırlatmalarda hala en etkili çözümler klasik roket motorları ve sıvı yakıtlar.
İyon motorlarında ağırlıklı olarak “xenon” (ksenon) gazı kullanılıyor. Dolayısıyla bu motorlar aslında bir çeşit elektrik motorları. İyon motorları, içerdikleri yakıtın (gazın) elektrik altında iyonlaştırılması ve sonrasında serbest kalan elektronların yarattıkları hareketleri temel alan bir yönteme dayanıyor.
305 m'lik çapıyla Arecibo Teleskobu çalışmaya başladığı 1963'den 2016'ya kadar Dünyanın en büyük tek çanaklı radyo teleskobuydu. 2016'da Çin'de devreye giren FAST Teleskobu 500 m'lik çapıyla Arecibo'nun ünvanını elinden almıştı.
1950'lı yıllarda kıtalararası füzelerin takip edilmesi için güçlü radarlar geliştirilmeye çalışılıyordu. Arecibo Teleskobu başlangıçta bu fikirle ortaya çıksa da, sonrasında radyo astronomi ve atmosfer araştırmaları için geliştirildi.
ABD'nin Ulusal Bilim Vakfı'na (NSF) bağlı olan Arecibo Teleskobu Porto Riko'da kurulu. 305 m çapındaki anten büyüklüğü dolayısıyla, gökyüzünde her doğrultuya bakamıyor. Aslında başlangıçta sabit olarak başucu noktasına (zenit) bakması düşünülmüştü. Ancak, teleskoptan daha fazla verim almak için, çanağın yaklaşık 150 m üzerine yerleştirilen alıcının belirli açılarda hareket edebilmesi sağlandı.
Arecibo'nun gökyüzünde daha fazla alanı gözlemesine olanak tanıyan bu alıcı aynı zamanda teleskobun sonunu da getirdi. Ağustos ayında bu alıcıyı tutan çelik kablolarda yaşanan sorunlar, 900 tonluk alıcının teleskobun çanağına düşmesine ve çok büyük zarar vermesine neden oldu. Arecibo son 10 yıl içinde başka zararlar da görmüştü. 2017'deki Maria Kasırgası ile 2019 ve 2020 yıllarında meydana gelen depremler teleskoba çok ciddi zarar vermişti.
NSF zaten 2006'dan beri Arecibo'nun bütçesini kısmıştı ve araştırmacıların başka kaynaklardan finansal destek bulmalarını istiyordu.
Arecibo Teleskobu kısmen NASA tarafından da desteklense de, esas mali kaynağı Ulusal Bilim Vakfıydı. Teleskobun bilimsel operasyonları çalışmaya başladığı 1963 yılından 2011 yılına kadar Cornell Üniversitesi'nin sorumluluğundaydı.
Dünya Dışı Akıllı Yaşam Araştırmaları
Arecibo Teleskobu, "Dünya Dışı Akıllı Yaşam Araştırmaları" (SETI) için önemli bir araştırma merkeziydi. Arecibo Gözlemevinin 1966-1968 yılları arasında müdürlüğünü yapan Frank Drake, SETI çalışmalarının temellerini atan önem bir bilim insanı. Dünya dışı akıllı uygarlıkların sayısını tahmin etmeye yarayan bir denklem geliştirdi. Drake Denklemi, en kötümser yaklaşımla bile galaksimizde 1 milyon gelişmiş uygarlık olabileceğini gösterir. Kısa bir süre önce İngiliz bilim insanları Tom Westby ve Christopher Conselice, Drake Denkleminin modern bir versiyonunu yayınladılar.
Karadelik denilince, aslında ilk olarak büyük kütleli yıldızların ömürlerinin sonunda ortaya çıkan çok yoğun cisimler akla gelir. Karadelik oluşturabilecek yıldızlar Güneş'in kütlesinin en az 8 katı ve üstü olanlardır. Dolayısıyla Güneş ve benzeri kütledeki yıldızların ölümüyle karadelik oluşmaz.
Günümüzde astronomlar karadelikleri üç gruba ayırmaktadır. Bunlar; yıldız kökenli karadelikler, orta kütleli karadelikler ve süper kütleli karadelikler.
Yıldız kökenli karadelikler, büyük kütleli yıldızların ölümüyle oluşan cisimlerdir. Orta kütleli karadelikler ise 100 Güneş kütlesi ve üstü kütleye sahip karadeliklerdir. Bu karadeliklerin büyük kütleli yıldızların ölümleriyle oluşmaları mümkün görünmüyor, çünkü ölümünden sonra geriye 100 Güneş kütlesi kalabilecek yıldızların olmadığını biliyoruz. Dolayısıyla en olası açıklama; yıldız kütleli karadeliklerin birleşerek daha büyük kütleli, yani orta kütleli, karadelikleri oluşturmuş olmalarıdır.
Orta kütleli karadeliklerin oluşumlarını anlamak için önemli bulgular son yıllarda hayatımıza giren kütleçekim dalgaları ile elde edildi. Kütleçekim dalgalarını tespit eden LIGO ve VIRGO deneyleri, şimdiye kadar birkaç karadelik birleşmesi olayı gözledi. Özellikle Haziran 2020'de duyurulan GW190521 olayında 85 ve 66 Güneş kütlelerinde iki karadeliğin birleştiği belirlenmişti. Böyle bir birleşme ile ortaya çıkacak karadeliğin kütlesi 142 Güneş kütlesine eşdeğer oluyor. Bu gözlem, orta kütleli karadeliklerin oluşumu hakkındaki teorilere önemli bir gözlemsel destek sağladı.
Galaksimizin Merkezini Gözlemek
1609'da Galileo'nun kullandığı ilk teleskoptan bugüne kadar, teleskopların çapı büyüdü, kullanılan teknolojiler değişti, modern detektörler geliştirildi. Ancak yine de galaksimizin merkezinde bir karadelik olduğunu belirleyebilmek için 1990'ların ortalarına kadar beklemek zorunda kaldık.
Optik bölgede çalışan teleskoplarımız galaksimiz Samanyolu'nun merkezini göremiyorlar. Galaksi diskindeki yoğun yıldızlararası gaz ve toz merkezdeki yıldızlardan gelen ışığı soğuruyor ve sönümlendiriyor. En güçlü teleskobumuz Hubble Uzay Teleskobu bile bu sönükleşme karşısında yetersiz kalıyor.
Asteroidler birçok bakımdan bilim insanlarının ilgisini çekiyor. Bunların en başında Güneş Sistemi'nin oluşumunun ve evriminin anlaşılması geliyor. Bu cisimlerin büyük çoğunluğu Güneş Sistemi'ndeki gezegenlerin oluşumu sırasında artan maddeler.
İçerdikleri organik maddelerin Güneş Sistemi'nde yaşamın oluşması için gerekli ortamı sağladığı düşünülüyor. Gezegenlere çarpan veya küçük parçalar halinde düşen asteroidlerin yaşamın ortaya çıkmasına etkisinin önemli olduğu biliniyor.
Ayrıca bazı asteroidler Dünya'da üretimde sıklıkla kullandığımız metalleri içeriyor ve ileride Dünya'daki kaynaklar tükendiğinde bu asteroidlerden nikel, demir, platin gibi maddelerin elde edilmesi söz konusu.
Şimdiye kadar asteroidleri ve kuyrukluyıldızlar gibi bunlara benzer küçük gökcisimlerini yakından araştırmak için çeşitli denemeler yapıldı ve uzay araçları gönderildi.
Halley kuyrukluyıldızının 1986'daki geçişi sırasında Avrupa Uzay Ajansı'nın Giotto uzay aracı kuyrukluyıldıza 600 km yaklaştı. Çekirdeği, toz yapısı ve kuyrukları hakkında bilgi topladı.
NASA'nın Ocak 2005'te fırlatılan Deep Impact (Derin Darbe) uzay aracı Tempel 1 adlı kuyrukluyıldız ile Temmuz 2005'te buluştu ve taşıdığı bir çarpışma aracını kuyrukluyıldıza gönderdi. Çarpışma ile ortaya çıkan toz ve parçacıklar hem Dünya'daki ve uzaydaki teleskoplarla hem de Deep Impact aracı ile incelendi.
1999 yılında fırlatılmış olan
Spectrum-Röntgen-Gamma (SRG) uydusu 1990'ların sonunda Rusya tarafından geliştirilen ve fırlatılması düşünülen bir uzay teleskobuydu. Bir astrofizik projesi olan SRG uydusuna, Türkiye de doğrudan katılmıştır. TÜBİTAK aracılığıyla projeye katılan Türkiye, uydudan doğrudan veri alabilmek için Rusya Uzay Ajansı'na (ROSCOSMOS) 2 milyon USD ödemiştir. Bir uydu projesine bu ilk katılım, aslında Rusya'nın 1.5 metre aynı çapında bir teleskobunu TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi'ne (TUG) konuşlandırmasının karşılığında gerçekleşti.
Ülkemizdeki astronomların 30 yıllık rüyası ve alın terinin sonucunda, 5 Eylül 1997 yılında açılan TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi'ne başka ülkelerin teleskoplarının gelmesi bekleniyordu. Bilimsel dergilerde gözlemevi yerleşkesinin tanıtılması ve yapılan çağrılardan sonra, Hollanda ve Rusya'dan teleskop önerileri geldi.
Bu teleskoplardan biri, Özbekistan'ın Maidanak Gözlemevi'nde bir ikizi bulunan 1.5 metre çaplı, AZT-22 kod adlı teleskoptu. TÜBİTAK ile Rusya'nın Kazan Devlet Üniversitesi ile IKI Uzay Enstitüsü arasında yapılan anlaşmalardan sonra teleskop Türkiye'ye geldi. 2001 yılında çalışmaya başlayan teleskop bundan sonra Rus-Türk Teleskobu (RTT150) olarak anılmaya başladı.
RTT150 teleskobunun TUG'a kurulmasının ana amacı, yakında (o zamanlar 1995 veya 1996 sonlarında öngörülüyordu) fırlatılacak SRG uydusu ile gözlenecek ve yeni keşfedilecek X-ışın kaynaklarının görünür dalgaboylarında (optik) gözlemlerinin yapılmasıydı.
Ancak ardı ardına gelen teknik aksaklıklar ve sonrasında yaşanan mali sıkıntılar nedeniyle Rusya, SRG uydusunu hayata geçiremedi. 2003 yılında Almanya, atmosfer dışı uzay araştırmalarının yürütüldüğü Max-Planck Enstitüsü (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik - MPE) aracılığıyla uyduya ortak oldu. Böylece SRG uydusu hayata geçebilecekti.
2005 yılında temel tasarımı yapılan uydu, 2005-2016 yılları arasında üretildi. Üretim sırasında da çeşitli aksaklıklar yaşandı ve uydunun 2005'te yapılan tasarımında bazı değişikliklere gidildi. En sonunda, uydu üzerinde iki ayrı X-ışın teleskobu olmasına karar verildi. Bu teleskoplardan biri, eROSITA, 0.5-10 keV enerji aralığında; diğeri ise, ART-XC, 5-30 keV enerji aralığındaki X-ışın fotonlarını algılayacak şekilde geliştirildiler. eROSITA algılayıcısı Almanya tarafından, ART-XC algılayıcısı ise Rusya tarafından geliştirildi. Her ne kadar isminde "gama" kelimesi geçse de, bugünkü SRG uydusu yalnızca bir X-ışın uydusu. Rusya, ilk fikre (X ve gama ışın uydusu) saygıdan uydunun ismini SRG olarak korumaya karar verdi.
Yüksek enerji astrofiziğinde eROSITA'nın gözleyeceği enerji aralığına yumuşak X-ışın bölgesi, ART-XC'nin gözleyeceğine ise sert X-ışın bölgesi denilmektedir. eROSITA'nın esas olarak gözleyeceği kaynaklar galaksi kümeleri ve X-ışın çiftleriyken; ART-XC daha çok aktif galaksi çekirdeklerini belirlemeyi hedeflemektedir. Özellikle eROSITA'nın 100.000 galaksi kümesi belirlemesi ve bu yolla evrendeki madde dağılımını büyük bir hassasiyetle ortaya koyması bekleniyor. Bu da günümüzün en çok ilgi çeken konularından karanlık enerji için önemli bir sınırlama getirebilecek.
SRG uydusu eROSITA ve ART-XC algılayıcıları ile tarama modunda çalışan bir uzay teleskobu. SRG, her altı ayda bir tüm gökyüzünü X-ışınlarında tarayacak ve yeni verileri bilim dünyasına sunacak.
NASA 2011 yılından beri astronotlarını Rusya'nın Baykonur Uzay Üssünden ve Rus uzay araçlarıyla uzaya gönderiyor. Üstelik her bir yolculukta Rus Uzay Ajansına astronot başına 81 milyon dolar ödeniyor. Bu ücret, 2011 öncesinde uzay mekiği görevdeyken kişi başına 21 milyon dolardı.
2011'den beri günümüze kadar NASA'nın Rusya'ya ödediği ücretler 3 milyar doları aştı. Hem uzaya astronot gönderme bağımsızlıklarını yeniden kazanmak, hem de ABD'li şirketlerin bu pazardan pay almalarını sağlamak için SpaceX, Boeing, Lockheed Martin gibi şirketlere uzay aracı geliştirme çağrıları yapıldı.
Bir Özel Şirket Tarafından Uzaya Taşınan İlk Astronotlar
NASA ile SpaceX arasında imzalanan anlaşma gereği 5 yıldır geliştirilmekte olan Crew Dragon uzay aracı, 30 Mayıs 2020 günü başarıyla uzaya gönderildi.
İlk olarak 27 Mayıs 2020 günü yapılması planlanan fırlatma, hava koşulları nedeniyle ertelendi. 30 Mayıs 2020 Cumartesi günü de başlangıçta çok umut verici görünmeyen meteorolojik veriler, fırlatma saatine doğru değişti ve fırlatmaya elverişli bir hava yakalandı.
SpaceX'in 2010'dan beri geliştirdiği Falcon 9 roketi TSİ 22:22'de Florida'daki Kennedy Uzay Üssünden başarıyla kalktı. Yaklaşık 2.5 dakika sonra Falcon 9'un birinci kısmı ayrılarak Dünya'ya döndü. 2017'den beri yapılageldiği gibi Falcon 9'un birinci kısmı, geri geri gelerek kontrollü bir şekilde Atlantik Okyanusu'nda bekleyen gezici iniş rampasına dik olarak kondu. Böylece Falcon 9 roketi Crew Dragon uzay aracını atmosfer dışına taşıyarak, fırlatılıştan yaklaşık 7 dakika sonra Dünya'ya geri dönmüş oldu. Başından beri Elon Musk'un altını çizdiği "