SpaceX çığır açan Avrupa karanlık enerji görevini başlattı

SERHAT AKARSU

ADANA(İLKHABER)-  Avrupa Uzay Ajansı'na ait bir teleskop, Evrenin genişlemesine neden olan görünmeyen güçlerle ilgili temel soruları yanıtlamayı amaçlayan 1,5 milyar dolarlık bir göreve başlamak üzere Cumartesi günü Florida'dan bir SpaceX Falcon 9 roketiyle fırlatıldı. Adını antik Yunan matematikçisinden alan Euclid teleskobu, altı yıl sürecek gökyüzü araştırması sırasında milyarlarca galaksiyi gözlemleyecek, şekillerini ve konumlarını 10 milyar yıl öncesine, yani kozmik tarihin yüzde 70'inden fazlasına kadar ölçecek.

Avrupa Uzay Ajansı tarafından yönetilen Euclid görevi, astronomların ve kozmologların Evrenin yaklaşık yüzde 95'ini oluşturduğu düşünülen karanlık madde ve karanlık enerjinin özellikleri ve etkisi hakkında bilgi edinmelerine yardımcı olmak gibi iddialı bir hedefe sahip. Kozmosun geri kalanı görebildiğimiz ve dokunabildiğimiz normal atom ve moleküllerden oluşuyor.

Karanlıkta tökezlemek
"Karşılaştığımız zorluğu vurgulamak için bir benzetme yapmak istiyorum: Karanlık bir odada siyah bir kediyi bulmak çok zordur, özellikle de kedi yoksa" diyor Hollanda'daki Leiden Gözlemevi'nde profesör ve kozmolog olan Henk Hoekstra. "İçinde bulunduğumuz durum biraz da bu çünkü elimizde bu gözlemler var... Ancak iyi bir teoriden yoksunuz. Şimdiye kadar kimse karanlık madde ya da karanlık enerji için iyi bir açıklama getiremedi."

Euclid verileriyle çalışmak isteyen uluslararası bilim insanlarından oluşan konsorsiyumun bir parçası olan Hoekstra, fırlatmanın "çok özel bir gün" olduğunu söyledi.

"Euclid'in fırlatılması kozmolojiyi gerçekten geleceğe doğru değiştiriyor" dedi. "Bu, karanlık enerjiyi incelemek üzere tasarlanmış ilk uzay görevi."

Ancak Euclid aynı zamanda Einstein'ın görelilik teorisinin ve kozmik ölçeklerde uzun süredir devam eden astrofiziksel modellerin test edilmesini de sağlayacak. Hoekstra, "Belki de tamamen yanılıyoruz," dedi. "Tüm kozmosa uyguladığımızda yerçekiminin yanlış olabileceğini aklımızın bir köşesinde tutmalıyız."

Uzay aracı yaklaşık 15,4 feet (4,7 metre) boyunda ve 600 megapiksel görünür ışık kamerası ve NASA tarafından sağlanan dedektörleri içeren 64 megapiksel yakın kızılötesi görüntüleyici ve spektrometre taşıyor. Avrupa Uzay Ajansı bilim bölümü başkanı Gaitee Hussain, Euclid'in her gün yaklaşık 100 gigabayt sıkıştırılmış veri indirmesinin beklendiğini ve görevi boyunca dokuz yer tabanlı veri merkezinde otomatik olarak işlendikten sonra 100 petabayttan fazla bilgi üreteceğini söyledi.

Hussain, "Analiz edilecek ve geri gönderilecek gerekli veri miktarı, rakamlar kesinlikle şaşırtıcı" dedi. "Bugün fizik ve kozmolojideki tartışmasız en temel soruyu, yani Evren'in gerçekte neyden yapıldığını yanıtlamak için gerekli olan şey budur."

15 yıldan fazla süren tasarım, geliştirme ve test çalışmalarının ardından Euclid teleskobu bir Falcon 9 roketiyle saat 11:12'de (1512 UTC) Cape Canaveral'dan havalandı. Florida kıyı şeridinden güneydoğuya doğru ilerleyen fırlatıcı, gazyağı yakıtlı dokuz motorla Falcon 9'u uçuşun ilk iki buçuk dakikasında atmosferden geçirdi.

Roketin yeniden kullanılabilir güçlendirici kademesi Atlantik Okyanusu'nda park halindeki bir drone gemisine doğru alçalmaya başlamak üzere serbest bırakılırken, üst kademe yaklaşık 2,1 tonluk Euclid uzay aracını Dünya'dan yaklaşık bir milyon mil (1,5 milyon kilometre) uzaklıktaki bir yörüngeye doğru itmek için motorunu iki kez ateşledi.

Euclid'in, James Webb Uzay Teleskobu da dahil olmak üzere uzay tabanlı gözlemevleri tarafından yaygın olarak kullanılan yerçekimsel bir denge noktası olan Güneş-Dünya L2 Lagrange noktası etrafındaki halo yörüngesine girmesi yaklaşık bir ay sürecek.

Üç aylık kontroller, ilk ışık ve kalibrasyonun ardından Euclid'in Ekim ayında operasyonel bilim görevine başlamaya hazır olması bekleniyor. Teleskop, kendi galaksimizden ve Güneş Sistemimizden gelen ışıkla dolu daha parlak bölgelerden kaçınırken, özellikle kuzey ve güney gökyüzünde görünür ve kızılötesi araçlarıyla gökyüzünün yaklaşık 15.000 derecelik karesini tarayacak.

Öklid kozmolojideki 'en büyük utancı' çözecek
Karanlık madde hiçbir zaman doğrudan ölçülememiştir, ancak bilim insanları Evren'in dörtte birinden biraz fazlasını oluşturduğu sonucuna varmışlardır. Karanlık enerji ise kozmosun yaklaşık yüzde 70'ini oluşturuyor ve modellere göre Evren'in genişlemesini hızlandırmaktan sorumlu.

ESA'da araştırma görevlisi olan Guadalupe Cañas, karanlık madde ve karanlık enerjinin doğasını anlamadaki boşluğu "şu anda kozmolojide sahip olduğumuz en büyük utanç" olarak nitelendirdi.

"Evrenimizin yüzde 95'inin bizim için tamamen bilinmeyen bir şey olduğunu biliyoruz" dedi.

Euclid'in 3,9 metrelik (1,2 metre) teleskobu Hubble Uzay Teleskobu'nun birincil aynasının yaklaşık yarısı büyüklüğünde ya da James Webb Uzay Teleskobu'nun beşte birinden biraz daha az. Bu, Euclid'in Hubble veya Webb'in görebildiği kadar eski galaksileri inceleyemeyeceği anlamına gelse de, Euclid gökyüzünün daha geniş bir alanını görme avantajına sahip. Bunu bir telefoto lensi geniş açıyla değiştirmek gibi düşünün. ESA'nın Euclid proje yöneticisi Giuseppe Racca, "Evreni kozmolojik bir şekilde gözlemlemek istiyorsanız, belirli alanlarla sınırlı kalmak istemezsiniz" dedi. "Gerçekten çok şey gözlemlemek istiyorsunuz."

Bilim insanları, Hubble'ın 33 yıllık görevi boyunca gözlemlediği gökyüzü alanını bir haftada kapsayacak olan Euclid ile aynı galaksi dışı araştırmayı tamamlamanın Hubble'ın yüzlerce yılını alacağını söylüyor.

Büyük Patlama'dan sonraki ilk kozmik genişleme döneminden sonra (enflasyon olarak bilinir), Evren'in büyümesi yaklaşık beş ila altı milyar yıl öncesine kadar yavaşlamıştır. Kozmologlar Evren'in genişlemesinin bu noktada hızlanmaya başladığını bulmuşlardır. Euclid'in gözlemleri hızlanmanın başlamasından önceki ve sonraki zaman dilimini kapsayacaktır.

Euclid iki yöntem kullanarak karanlık madde ve karanlık enerji izlerini takip edecek.

Bunlardan biri zayıf kütleçekimsel mercekleme olarak adlandırılan ve gökbilimcilerin Euclid teleskobu ile uzak hedefleri arasındaki görüş hattında görünmez karanlık madde kümelerinin neden olduğu galaksilerin şeklindeki küçük değişiklikleri tespit etmek için otomatik işleme güvenecekleri yöntemdir.

Uzaktaki galaksilerin şekillerindeki bozulmalar Hubble ve Webb tarafından çekilen yakın çekim görüntülerde kolayca gözlemlenebilir, ancak karanlık maddeden kaynaklanan ince etkiler de olmalıdır - en azından bilim adamları böyle düşünüyor.

"Her şey normal görünüyor, ancak bunların istatistiklerini yaptığınızda, aslında ortalama olarak bu galaksilerin (karanlık madde nedeniyle) net bir tercih edilen yön edindiğini göreceksiniz. Sadece son derece gürültülü" diyor Hoekstra. "İşte bu yüzden, Öklid ile gürültüyü gerçekten azaltmak için bir buçuk milyar galaksiye ihtiyacımız var çünkü maalesef galaksiler güzel ve yuvarlak değiller. Güzel ve yuvarlak olsalardı, inanılmaz bir ölçüm yapabilirdik, ancak galaksilerin her türlü şekli ve boyutu var ve bu yüzden tüm bu verilere ihtiyacımız var."

Euclid aynı zamanda kozmologların, Evren'in erken dönemlerinde baryon akustik salınımları olarak adlandırılan ses enerjisindeki zar zor algılanabilen dalgalanmaların, milyarlarca yıl boyunca kozmos boyunca yayılan galaksi oluşumu ve kümelenme modellerine nasıl yol açtığını incelemelerine yardımcı olacak.

Nihayetinde bilim insanları Öklid'den öğrendiklerini model tahminlerine dayanan beklentileriyle karşılaştıracaklar.

ESA'da Euclid projesi bilim insanı olan René Laureijs, "Eğer bu tahminler belirli bir doğrulukta gerçekleşmezse, o zaman elimizde yeni bir şey var demektir" dedi. "O zaman Euclid'in o kadar kesin olduğunu söyleyebiliriz ki şu anda sahip olduğumuz tahminler gözlemlerimizle uzlaştırılamaz ve o zaman elimizde fizik açısından belki de yeni bir şey var."

SpaceX Avrupa uzay görevlerini başlatmak için devreye girdi
Euclid görevinin başlangıçta Fransız Guyanası'ndaki Avrupa uzay üssünden bir Rus Soyuz roketiyle fırlatılması planlanmıştı, ancak Rusya'nın Ukrayna'yı işgalinden sonra bu seçenek kullanılamaz hale geldi.

ESA yeni bir fırlatma aracı aramak zorunda kaldığında Euclid çoktan inşa edilmiş ve fırlatma öncesi testlerinin son aşamasına gelmişti. Yedek seçenek olan Avrupalı Ariane 6 roketi ise yıllarca süren gecikmelerin ardından hala geliştirilme aşamasındaydı.

Bu da ESA'yı yurtdışına bakmaya zorladı. SpaceX devreye girdi.

Avrupalı yetkililer SpaceX ile görüşmelere yaklaşık bir yıl önce başladı ve ESA üye devletleri Ekim ayında ESA'nın "Avrupalı satın al" politikalarına aykırı bir düşünce olan yabancı bir rokete geçişi onayladı. ESA'nın bilim projeleri başkanı Mike Healy, aksi takdirde Euclid'in en az 2025 yılına kadar, yetkililerin yeni Ariane 6'nın uçacağını ve böylesine maliyetli bir görevi başlatmak için gereken güvenilirlik seviyesine ulaşacağını umdukları zamana kadar yerde kalacağını söyledi.

SpaceX ve ESA, Euclid'i fırlatmak için geçtiğimiz Aralık ayında, hedeflenen kalkış tarihinden altı aydan biraz daha uzun bir süre önce bir sözleşme üzerinde anlaştılar. O dönemde yetkililer Euclid'i Temmuz başında fırlatmayı umuyorlardı. Racca, görevin uzaya nasıl ve ne zaman ulaşacağı konusunda belirsizliklerin yaşandığı "inanılmaz gergin" bir döneme rağmen Euclid'in tam zamanında fırlatıldığını söyledi.

Mühendisler, Euclid'in metal ve seramik özelliklerini bir araya getiren silikon karbürden yapılmış hassas optiklerinin ve teleskobunun SpaceX'in roketinin daha güçlü titreşimlerine dayanabilmesini sağlamak için ek kontroller gerçekleştirdi.

Healy'ye göre SpaceX, Euclid'i fırlatmak için ESA'dan yaklaşık 70 milyon dolar talep etti. Bu, özel bir Falcon 9 fırlatması için standart ticari "liste fiyatının" yaklaşık 5 milyon dolar üzerinde ve SpaceX'in Euclid teleskobu için alışılmadık derecede katı temizlik gereksinimlerini karşılaması için gereken ekstra maliyetleri karşılıyor. Teleskobun optikleri üzerindeki bir toz tanesi ya da bir saç teli görevi mahvedebilir.

SpaceX ayrıca Euclid görevi için teleskobun üzerine herhangi bir kirletici madde düşme riskini azaltmak amacıyla yepyeni bir faydalı yük kaplaması sağladı. Çoğu fırlatmada önceki görevlerde kullanılan bir yük örtüsü kullanılır.

Ariane 6 roketindeki gecikmeler de ESA'nın ajansın Hera asteroid sondasını 2024 yılında Cape Canaveral'dan bir Falcon 9 roketiyle fırlatmayı kabul etmesine yol açtı. Bu haftanın başlarında ESA'nın genel müdürü EarthCARE adlı bir Dünya bilimi uydusunun da Avrupa Vega C roketindeki sorunlar nedeniyle SpaceX Falcon 9 roketiyle fırlatılması gerekeceğini söyledi.

ESA, Avrupa Birliği ile birlikte, Avrupa fırlatıcıları hazır olmadığı için iki SpaceX Falcon 9 roketiyle dört adede kadar Galileo navigasyon uydusunu fırlatmayı düşünüyor.