Bilimkurgu Kulübü Bu Sitede Gelecek Var!
Geçen yıl küçük bir helikopter Mars’ın üzerinde uçtu, NASA uzay aracı bir asteroide çarptırıldı ve James Webb Uzay Teleskobu evren hakkında büyüleyici yeni bilgiler ortaya çıkardı… Uzun yıllar önce bilimkurgu fikirleri gibi görünen bu görevlerin hayata geçirilmesi yıllarca araştırma ve test gerektirdi. Teknolojik ilerlemeler ve bilimsel buluşlar, kozmosu gözlemlememizin ve araştırmamızın şeklini değiştirdi. Uzay keşfi gelecek on yıllarda nasıl değişecek ve hangi yeni olasılıklar ortaya çıkacak? Bu sorular, NASA bünyesindeki Yenilikçi Gelişmiş Konseptler Programı’nın (NIAC) merkezinde yer alıyor. NASA Yöneticisi Bill Nelson bir açıklamada, “NASA imkânsızı mümkün kılmaya cesaret ediyor,” dedi. “Bu, uzay keşfinin geleceğini hayal etmemize ve hazırlamamıza yardımcı olan yenilikçilerin, düşünürlerin ve yapıcıların katkıları sayesinde mümkün oluyor. NIAC programı, ileriyi düşünen bilim insanlarına ve mühendislere gelecekteki NASA görevlerine olanak sağlayacak teknolojinin geliştirilmesi için ihtiyaç duydukları araçları ve desteği sağlamaya yardımcı oluyor.”
Son NIAC yarışması, Ocak ayında her birine 175.000 dolar ödül vererek 14 yeni konsept seçti. Şimdi, bu araştırmacılar, fikirlerini ilerletmek ve test etmek için aldıkları fon sayesinde dokuz ay boyunca konseptlerini geliştirerek ve gerçeğe daha yakın hâle getirerek ikinci aşamada sağlanacak 600.000 dolarlık fon için yarışacak. NIAC programı boyunca sadece beş proje üçüncü aşamaya ulaşabildi, yani uygulanabilir bir şey yapmak için 2 milyon dolar aldılar. NASA’daki NIAC program yürütücüsü Michael LaPointe, programın 2011 yılından bu yana devam ettiğini ve teknik anlamda inandırıcı buldukları sürece geniş bir fikir yelpazesine açık olduklarını ifade ediyor.
En son NIAC tarafından finanse edilen konseptler arasında sıvı bir uzay teleskobu, Mars için kendi kendine büyüyen tuğlalar ve Satürn’ün uydusu Titan’da uçabilecek bir uçak bulunuyor. Fikirlerin birçoğu, farklı alanlardaki uzmanların birbirleriyle yarışarak yeni fikirler bulmalarını teşvik eden yaratıcı işbirliklerinin sonucu. “Gerçekten bir yenilikçiler topluluğu,” diyor LaPointe. “Tamamen yeni şeyler yapmayı mümkün kılacak fikirler arıyoruz.”
Şimdi gelin bu ilginç fikirlerden bazılarına hep birlikte göz atalım.
Mars için Kendi Kendine Büyüyen Tuğlalar
Geçtiğimiz birkaç yılda Congrui Jin ve onun araştırma grubu, beton çatlaklarını onarmak için bazı bakteri ve mantar türlerini kullandı. Nebraska-Lincoln Üniversitesi’nde asistan profesör olarak görev yapan Jin, bu fikrini şimdi uzaya taşımak istiyor. Onun kendi kendine büyüyen tuğlaları bir gün kırmızı gezegende yerleşimler ve diğer yapıları kurmamızı sağlayabilir. Konsept, bakteri ve mantar sporlarını ve bir biyoreaktörü Mars’a göndermeyi içeriyor. Mikropların hayatta kalması için biyoreaktöre ihtiyaç var, çünkü Mars’ın doğal ortamı onlar için çok zorlu olacak. Ancak Mars, kendiliğinden büyüyen tuğlalar için gereken diğer gerekli malzemeleri sağlayacak, bunlar arasında toz, toprak, güneş ışığı, azot, karbondioksit ve erimiş buz suyu bulunuyor.
Bakteriler, mantarları desteklemek için oksijen ve organik karbon üretebilir. Tüm bu malzemeler biyoreaktörün içine girdikten sonra, süreç ayrıca yapıştırıcı olarak hizmet edecek kalsiyum karbonatı da oluşturacak. Bakteriler, mantarlar ve mineraller Mars toprağını bir arada tutarak bloklar meydana getirecek, bu bloklar daha sonra zemin, duvar ve hatta mobilya yapmak için kullanılabilecek. Öğrencilerin de yer aldığı çalışma grubu, en uygun mantar ve bakteri türlerini tarıyor ve hangilerinin birlikte en iyi şekilde çalıştığını test ediyor. Ekip ayrıca tuğlaların yetiştirilmesi için gereken atmosfer, basınç, sıcaklık ve aydınlatmayı ayarlamak için bir biyoreaktör inşa ediyor.
“Bu teknolojinin çok önemli bir özelliği de otonom doğasıdır ve hiçbir insan müdahalesine ihtiyaç duymaz,” diyor Jin. “Başlangıçta sadece küçük miktarlarda sporlar sağlamamız gerekiyor ve gerisi otomatik olarak gelecektir.”
Uçan TitanAir
Satürn’ün uydusu Titan, kalın atmosferi, metan gölleri ve nehirleriyle uzay bilimcilerinin uzun süredir ilgisini çekiyor. Kimyasal olarak Titan’da gerçekleşen olaylar Dünya tarihinde gerçekleşenlere benziyor ve bu nedenle de Titan, Güneş Sistemi’nde eşine az rastlanır bir yer. Dragonfly adlı rover boyutundaki drone’un, Titan’ın ince taneli, daha kuru organik malzemesini incelemek için 2027’de fırlatılması bekleniyor. Gig Harbor, Washington’daki Planet Enterprises’ın baş araştırmacısı Quinn Morley ve Washington State Üniversitesi ve diğer kurumlardaki işbirlikçileri, ilginç uydunun daha ıslak bölgelerini keşfetmek için TitanAir adı verilen deniz uçağı benzeri bir araç hayal ediyor. TitanAir, Titan’ın atmosferinde yükselecek ve Titan’ın göllerinde yelken açacak.
Morley, TitanAir’in Dragonfly’dan yaklaşık on yıl sonra uyduda olacağını ve bu yabancı gezegenin sırlarını çözmeye yardım edeceğini umuyor. Uçak kanadının ön bölümü, yağmur bulutlarından uçarken kanadın yüzeyinde oluşan sıvı metanı “içecek”. Kanadın içinde toplanan sıvı da analiz edilip Dünya’ya iletilecek.“Bulutların, göllerin ve kıyıların analizi tek bir uzay aracıyla bile gerçekleştirilebilir,” diyor Morley, “Bu da derin gizemlerin kilidini açma şansımızı artıracaktır.”
Sıvı Teleskop
Hubble ve James Webb Uzay Teleskobu gibi büyük uzay gözlemevleri, onlarca yıl süren finansman, tasarım, montaj ve testlerin sonucudur. Ancak daha ucuz ve daha hızlı şekilde geliştirilebilecek geniş bir teleskop yelpazesine olan talep artıyor. Çeşitli yeni NIAC konseptleri, evrene hiç olmadığı kadar farklı gözle bakmanın çeşitli yollarını sunuyor. Kaliforniya’daki Ames Research Center’dan Edward Balaban ve işbirlikçileri tarafından geliştirilen FLUTE veya Sıvı Teleskop da bunlardan biri. Balaban, çoğunlukla yapay zekâ ve yaklaşan VIPER misyonu için stratejik planlama üzerinde çalıştı. Balaban’ın Ames ve Technion-Israel Teknoloji Enstitüsü’ndeki meslektaşlarıyla yaptığı konuşmalar, sıvı manipülasyonunu büyük bir teleskopun yörüngeye montajı ile birleştirebilecek yeni bir konsept geliştirmesine ilham verdi.
Plan kapsamında, iki fırlatma ile bir enstrümantasyon uzay aracı ve sıvı ile doldurulabilen bir çerçeve uzaya gönderilecek. Balaban’ın yaptığı açıklamaya göre sıvı dolu çerçeve, 50 metrelik devasa bir aynayı oluştururken, enstrümantasyon uzay aracı aynadan belirli bir mesafede kalacak, görüntüleri toplayacak ve bunları Dünya’ya geri gönderecek. Balaban ve ekibi, molten tuzlar şeklinde adlandırılan iyonik sıvılar da dâhil olmak üzere ayna olarak işlev görebilecek sıvıları test ediyor. Araştırmacılar, sıvıyı tutacak bir çerçeve oluşturacak ve uzay aracının tasarımı üzerinde çalışacak. Üstelik böyle bir teleskop, sıvılar etkilenmeyeceği için mikrometeoroit çarpmalarına da dayanıklı. FLUTE gibi büyük ışık toplayıcı bir yüzey, erken evrenin soluk ışığını görebilir veya gezegen atmosferlerinin içine bakabilir. Balaban, “İnanın ya da inanmayın, en yakın ötegezegenlerde yüzey özelliklerini görmeye başlayabiliriz,” diyor. “Onları ışık noktaları olarak görmek yerine, örneğin kıtaları olup olmadığını söyleyebiliriz.”
Başka Bir Dünya Arayışı
Rensselaer Polytechnic Institute’de fizik ve astronomi profesörü olan Heidi Jo Newberg ve çalışma arkadaşları, “Dünya 2.0”ı bulabilecek bir teleskop konsepti üzerinde çalışıyor. Takımın fikri, teleskopların yüzyıllardır süregelen tasarımını değiştirerek yakındaki yaşanabilir gezegenleri aramak. Bu, Diffractive Interfero Coronagraph Exoplanet Resolver (DICER) adı verilen bir sistem. Dünya büyüklüğündeki gezegenler, özellikle de yörüngesinde döndükleri parlak yıldızlarla karşılaştırıldığında küçük ve soluktur, bu yüzden geleneksel düşünceye göre böyle gezegenleri aramak, uzayda uçan en büyük ayna olan 6,5 metrelik Webb teleskopunun çapının üç katına sahip bir teleskop gerektirir. 20 metrelik bir teleskop şu anda mümkün değil, çünkü bu kadar büyük bir aynayı uzaya fırlatmak zor.
Ancak DICER, iki küçük aynanın yanı sıra iki adet 10 metrelik difraksiyon kılavuzu kullanacak. Difraksiyon kılavuzları, ışığı difrakte eden optik bileşenler ve kolayca bir roketin içine paketlenebilir. CD’nin arkasında görülen gökkuşağı gibi düşünebilirsiniz. Kılavuzlar, 20 metrelik bir teleskoptan toplanabilecek kadar ışık yakalayabilir. “Bu fikir, Webb gibi bir teleskobun yüksek çözünürlüğünü elde etmek için uzaya göndermeniz gereken şeyin boyutunu ve ağırlığını azaltıyor,” diyor Newberg. “Yapmak istediğimiz şey, bu sıra dışı tasarımı kullanarak Dünya benzeri gezegenleri bulmayı mümkün kılmak.” Ekip, optiklerin ölçeği üzerinde çalışmayı ve teleskobun aynı zamanda ötegezegen atmosferlerini incelemek için de kullanılıp kullanılamayacağını belirlemeyi planlıyor.
Görünmez Gökyüzü
Teleskopların görebildiği ışık türlerindeki ilerlemelere rağmen, düşük frekanslı radyo dalgaları hâlâ bizim için görünmez. Massachusetts Institute of Technology Haystack Gözlemevi’nden Dr. Mary Knapp ve çalışma arkadaşları, bu radyo dalgası spektrumunu açığa çıkaracak bir konsept üzerine çalışıyor. Dalgalar, Dünya’nın üst atmosferinin bozucu etkilerinden dolayı yer tabanlı radyo teleskopları tarafından gözlemlenemez. Knapp, “Üniversite günlerimde spektrumun bu kısmını göremediğimizi öğrendim. Gerçekten de evrenin keşfedilmemiş bir bölümü olduğu fikri beni sarsmıştı ve göklerin bu kısmını ilk kez keşfetmek istiyorum,” diyor.
Uzun Dalgaboyları için Büyük Gözlemevi (The Great Observatory for Long Wavelengths ya da GO-LoW) bir sanal teleskop gibi çalışacak binlerce küçük uydu filosuna dayanıyor. Küçük uydu sistemleri maliyet açısından avantajlı ve birkaç büyük roketle aynı anda fırlatılabilen mega uydu filoları oluşturulabilir. Gözlemevi, en eski yıldızları ve galaksileri gözlemlemek ve gezegenlerin ve yıldızların manyetik alanlarını anlamak isteyen gökbilimciler için birçok veri taşıyan düşük frekanslı elektromanyetik radyasyonu ölçebilir. Bu bilgi, bilim insanlarının yaşanabilir gezegenleri daha kolay tespit etmelerini sağlayabilir. Manyetik alanlar, gezegenlerin atmosferlerini korumalarına yardımcı olur. Takım, bir sonraki adımda uydu anten tasarımına ve uzaydaki uydu mimarisi için potansiyel mimariye odaklanacak. GO-LoW geliştirilirse, yeni bir gökyüzü haritası oluşturmak için de kullanılabilir.
“Spektrumun yeni bir bölümünden evrene her baktığımızda beklemediğimiz şeyler gördük,” diyor Knapp. “Bilmediğimiz şeylerle ilgili gerçekten heyecanlıyım.”
