Connect with us

Evrenin Keşfi

Geleceğin İtki Sistemleri -7- Warp Sürüşü -2

Bu yazıyı yaklaşık 14 dakikada okuyabilirsiniz.

Doğada uzay-zamanın şekil ve akış değiştirdiğini biliyoruz. Peki, biz bunu yapay olarak kendi amaçlarımız doğrultusunda uygulayabilir miyiz? Uzay-zamanın kendisini öylesine büküp, hareket ettirebilecek bir teknoloji yaratabilir miyiz?

Artık konumuza giriş yapabiliriz. Ancak, başlamadan önce eğer okumadıysanız, kavramları algılayabilmeniz için yazımızın ilk bölümünü okumanız gerektiğini belirtelim.

9) Alcubierre Warp Sürücüsü 

Uzay-zaman düzlemini esnetip sıkıştırmanın en ünlü örneği olan Alcubierre sürücüsü 1994’te Einstein’ın genel görelilik teorisini kullanan fizikçi Miguel Alcubierre tarafından öne sürülmüştür.

“Şu anki fiziksel modeller çerçevesinde, herhangi bir kozmik mesafeyi ışık-hızı bariyerini aşmadan çok kısa süreler içerisinde kat etmenin bir yolu var mı?” Alcubierre’yi motive eden işte bu soruydu. Böylece kafasındaki bu soruya cevap olabilecek matematiksel modeli hazırladı.

Uzay-zaman düzlemenin genişlemesi ve sıkışması herhangi bir hız sınırına sahip olmadığı için Alcubierre, genel göreliliği ihlal etmeden fizik kanunlarındaki bu arka kapıyı kullanarak, Uzay Yolu’nun warp sürücüsüne çok benzeyen, yine de bazı ciddi farklılıkları olan bir model ortaya çıkardı.

warp_drive_starsh

Spekülatif bir Alcubierre sürücüsü çevresindeki uzay-zamanı bükerek (yada eğrileştirerek diyebiliriz) kendi çevresinde “warp baloncuğu” denen bir uzay-zaman sahası oluşturur.

Üstteki dalga benzeri ünlü geometrik şekil dört boyutlu bir uzay-zaman baloncuğunun üç boyutlu tasviridir. Gerçekte oluşacak uzay-zaman bölgesinin yapısını kabaca algılayabilmemiz için bu şekilde sunulur.

Bu warp baloncuğu içerisinde her şey normaldir. Fizik kanunları aynen geçerlidir ve warp sürücüsünü taşıyan gemi hareket etmemektedir. Ancak warp baloncuğunun duvarlarında uzay-zaman düzleminde müthiş bozulmalar olmaktadır. Bu baloncuğun hareket ettirilmesi ise baloncuk önündeki uzay-zamanın sıkıştırılması ve gerisindekinin genişletilmesi esasına dayanır.

balon-kizlar

Bu hareket hiç bir fizik kanununu ihlal etmeyerek ışıktan hızlı gerçekleştirilebilir. Miguel Alcubierre, fikrin matematiksel temellerini oluştururken, uzay-zamanı bükmek için yüklü miktarda negatif enerji ve/veya negatif kütleli madde denen egzotik madde gerektiğini buldu. Bunların ne olduğunu birazdan uzun uzun anlatacağız. Şu anda sadece hiçbirine sahip olmadığımızı, nerede bulacağımızı ve nasıl üreteceğimizi de bilmediğimizi söyleyelim.

Birçok araştırma, bir warp sürücüsü için ihtiyaç duyulan bu negatif enerji veya negatif kütleli madde için farklı miktarlar öngörüyor. Özellikle ilk modeller, “gözlemlenebilir evrendeki kütleden daha fazlası gerekir” derken yakın zamanda Chung-Freese metriği ile birlikte ihtiyaç duyulan kütlenin, warp baloncuğunun duvar kalınlığına göre bir Jüpiter kütlesi ile Voyager-1’in kütlesi (740 kg) arasında. Değişken miktarı bu kadar yüksek olunca neden çok umutlu olmadığımız daha iyi anlaşılıyor.

10) Negatif Kütleli Madde ve Negatif Enerji 

Egzotik madde: Yukarıda bahsi geçen egzotik maddeler, normal maddeden ve anti-maddeden farklı karakteristik ve fiziksel özelliklere sahip spekülatif madde çeşitlerine denir ve bu spekülatif maddelerden bazıları çeşitli fizik kanunlarını ihlal eder. Egzotik maddelerin yapı taşları bizim yapı taşlarımızdan farklı olabilir. Hepimizi oluşturan baryonlar (proton ve nötronlar) yerine farklı atom altı parçacıklar içerebilirler. Egzotik madde örnekleri şunlar olabilir.

einstein-bose-2154

Bose-Einstein yoğunlaşması: Normalde mutlak sıfıra çok yakın, düşük sıcaklıklarda gözlemlenen, Kuantum mekaniklerinin makroskopik boyutlarda vuku bulduğu, bir maddenin bütün atomlarının tek bir atommuş gibi birlik halinde titreşmesi durumudur. Yüksek sıcaklıklarda gerçekleşmesi durumunda ışınlanma, oda sıcaklığında süper iletkenlere kadar birçok inanılmaz uygulaması bulunabilecek bir madde halidir.

Kuark-Gluon plazması: Normal şartlarda çok yüksek sıcaklık ve yoğunluklarda (örneğin Big-Bang sonrasındaki ilk bir kaç mili saniyede) vuku bulabilecek bir madde halidir. CERN gibi parçacık hızlandırıcılarda 4-5 trilyon Kelvin derecelik sıcaklıklarda oluşturulmaya çalışılan bu plazmada, maddenin en temel yapı taşları kuarklar ve gluonlar kendilerini bir arada tutan kuvvetlerden kurtulurlar. Yani bu plazmada atom bulunmaz, atomu oluşturan yapı taşları serbest halde bulunur.

Karanlık madde: Ne de olsa kütle çekimi haricinde normal madde ile hiç bir etkileşimini henüz gözlemleyemedik. Ne olduğunu bilmediğimiz için egzotik demekte henüz bir sakınca yok.

Takyon: Işıktan hızlı hareket ettiği öne sürülen, normal madde ile kesinlikle hiç bir etkileşimi ve gerçekliğine dair hiç bir kanıt bulunmayan spekülatif parçacıklar.

Yukarıdaki egzotik madde çeşitleri ardından konumuzda ismi geçen, uzay-zaman düzlemini bükmek için gerekli olduğu düşünülen negatif kütle sahibi maddeye bakalım.

Negatif kütleli madde: Antimadde ya da Karanlık Madde ile karıştırmayınız. Teorik fizikte, negatif kütle sahibi madde, 0 ağırlıktan daha düşük kütleye sahip, “hiçbir şeyden daha hafif” diye tabir edebileceğimiz ve kütle çekimi tarafından çekilmeyen tersine itilen spekülatif bir egzotik maddedir. Bir ya da daha fazla enerji durumunu ihlal eder. Bir tartı üzerine koyarsanız tartıya ters basınç uygular ve -10 kg gibi bir sonuç görürsünüz. Eğer evrende negatif kütleli egzotik madde çeşitleri varsa, gezegenlerin, yıldızların hatta galaksilerin kütle çekimleri tarafından çok uzaklara itilmiş ve belki de hiçbir zaman ulaşamayacağımız galaksiler arası derin uzayda bulunuyor olabilirler.

negatif--kutle-599

Peki fizik kanunlarını ihlal ediyorsa nasıl gerçek olabilecekmiş gibi konuşabiliyoruz? Böyle bir şeyin bizim evrenimizde bulunmaması gerekmez mi? Katı haldeki negatif kütleli madde, ancak “mükemmel sıvı” diye tabir edilen bir halde negatif kütle sahibi maddede bulunabilir.

Kanada, Montreal Üniversitesi’ndeki kozmologlar Saoussen Mbarek ve Manu Paranjape mükemmel sıvı haldeki negatif kütle sahibi bir maddenin hiçbir enerji durumunu ihlal etmediğini açığa çıkardı. Gereken tek şey bu maddeyi Big Bang esnasında üretmiş olabilecek bir mekanizma. Kısacası şu anda böyle bir maddenin gerçekliğini ne inkar edip imkansız diyebilecek ne de onaylayabilecek bir durumdayız.

Negatif enerji: Negatif enerji, adından da anlaşılacağı üzere eksi değerleri olan enerji seviyelerine denir. Karanlık Enerji ile karıştırmayınız. Tamamen kuramsal olan negatif kütleli madde, aksine negatif enerji çeşitli kuantum durumlarında stabil olmayan şekilde mümkün olabiliyor.

Bununla birlikte karakteristik olarak negatif enerjiye oldukça benzeyen ancak negatif enerji sayılmayan ve çok küçük ölçeklerde gerçekleşen Casimir etkisinden de bahsedelim. 1933’te Hendrik Casimir, Kuantum Teorisi’nin kanunlarını kullanarak garip bir öngörüde bulundu. Casimire göre; (alttaki resimde görülen) vakum içerisindeki iki adet paralel, yüksüz metal plaka birbirlerini itecekti. Normalde yüksüz olan bu plakaların sabit durması gerekmekteydi ancak bu iki plaka arasındaki vakum boş değildi, gerçekliğe giriş, çıkış yapan sanal parçacıklar ile doluydu. Bu noktada sanal parçacıklarla ilgili yazımıza göz atmanız faydalı olacaktır. (Bkz. Belirsizlik ve Kuantum Dalgalanmaları)

casimir-etkisi-321478

Bu vakum, çok kısa ömürlü elektronların ve pozitronların ortaya çıkıp birbirlerini imha ederek yok olduğu kuantum aktiviteleri ile doludur. Normalde bu yoktan var olan ufak madde-antimadde olayları Enerjinin Korunumu Kanunu’nu ihlal ediyor gibi görünse de; belirsizlik ilkesi sebebiyle bu küçük patlamalar inanılmaz ölçüde kısa ömürlü olup, net enerjide değişikliğe sebep olmamaktadır. Böylece Casimir bu kısa ömürlü olayların plakalar arası vakumda bir basınç yaratacağını ve bu basıncın plakaları iteceğini keşfetti. Normalde bu plakalar birbirinden uzakken bu etki gerçekleşmezken, plakalar yaklaştırıldıkça aralarında bu enerji açığa çıkmaya başlar.

Bu enerji 1948’de laboratuvarda, Casimir’in öngördüğü gibi gözlemlendi. Bu enerjiyi ölçmek için inanılmaz hassas ve sanat eseri sayılabilecek ekipman gerektiğinden, 1996’da ilk hassas ölçüm yapıldığında bu etkiden kaynaklanan basıncın bir karıncanın ağırlığının 30 binde 1’i kadar olduğu bulundu. Tahmin ettiğiniz gibi uzay-zamanı bükmek için çok yeterli değil.

Negatif enerjiye başka bir örnek de, kara deliklerin buharlaşma sürecinde açığa çıkan ve Hawking radyasyonu mekanizması sırasında oluşan kısa ömürlü sanal parçacıklar verilebilir.

Buraya kadar kısaca özel ve genel görelilikten, ışık hızından, warp sürücüsü fikrinin ne olduğundan, Alcubierre warp sürücüsünün temel mantığından ve ihtiyaç duyduğu şeylerden bahsettik. Ancak bütün bunları nasıl bir araya getirip çalıştıracağımızı hala bilmiyoruz.

11) Alcubierre Metriği 

Bu kadar karmaşık bir konuyu bir ileri okuma bölümü ile devam ettirmeden olmaz. Yazımızın bu bölümünde Alcubierre metriği ve uzay-zamanı bükme işinin matematiğini, anlaşılır bir biçimde anlatmaya çalışacağız.

Metrik nedir? Metrik; tensör olarak da geçer ve kabaca uzayda iki nokta arasındaki mesafenin ölçüm yöntemidir. Ya da daha detaylı bir açıklama ile, uzayın geometrik karakteristiklerinin bir koordinat sistemi vasıtası ile anlatılmasına yarayan bir tanımlama yöntemidir. Bu tanımlama boyut, hacim, eğrilik, açı, gelecek ve geçmiş gibi değerler ile yapılır.

metrekup-alan45

Alcubierre, evrenin ilk anlarındaki kozmik genişlemeden esinlenen bir metrik hazırlamıştır. Bu metrik; t, x, y, z (üç uzay ve bir zaman boyutu) koordinatlarını ve; x = x(t), y = 0, z= 0 eğrilerini içerir. (x = uzay aracının hareket yönünü temsil eder.)

ds² = c²dt² + [dx – v(t)∫(r)dt]² + dy² + dz²

Gözünüz korkmasın.

Bu metrikteki değerler bize uzay aracının çevresindeki uzay-zaman eğriliğinin hızı (v) ve aracın bu eğriliğe göre radyal konumunu (r) verir.

Metrikte geçen ∫(r), eğrilmiş uzay-zaman şeklinin fonksiyonudur ve şu şekilde gösterilir:

∫(r) = tanh( σ (r + R)) – tanh( σ (r – R)) / 2tanh( σR )

Bu denklemde σ parametresi warp baloncuğunun duvar kalınlığıdır ve R ise warp baloncuğunun yarı çapıdır. Warp baloncuğunun duvar kalınlığının azalması, uzay-zaman eğriliğinin daha çok artması anlamına gelmektedir.

Yani denklem der ki;

σ değeri ne kadar büyürse, duvar kalınlığı o kadar incelir.

Bu denklemler kabaca warp baloncuğunun yapısını verir. Warp baloncuğunun hareket etmesi fenomenine ise “York Time” denir. York Time, bu warp baloncuğunun önünde kalan uzay-zaman düzleminin sıkışıp daralması ve gerisindeki uzay-zaman düzleminin genişlemesidir. Bu daralma ve genişleme, warp baloncuğunun hareket etmesine ve hatta hayalini kurduğumuz ışıktan hızlı yer değiştirmesini sağlar.

warp-baloncugu

York Time, “θ” işareti ile gösterilir ve eşitliği şöyledir.

θ = v{s}/c . x{s}/r{s} . df/ds{s}.

Sonunda {s} olan değerler, ilgili değerin uzay gemisine ait olduğunu gösterir.

Yani geminin hızı bölü ışık hızı ve geminin hareket yönü bölü geminin warp baloncuğuna göre konumu gibi. Denkleme göre warp baloncuğunun kalınlığı azaldıkça York Time değeri artar.

12) Matematiğin Gerçeğe Yansıması

Düşük enerji yoğunlukları bize zayıf bir uzay zaman eğriliği ve kalın bir warp duvarı verir. Ancak warp baloncuğunun merkezindeki “düz” uzay-zaman bölgesinin hacmi küçüktür. Duvar kalınlığını düşürmek yani uzay-zaman eğriliğini arttırmak için enerji yoğunluğunu kat kat arttırmak gerekmektedir. Warp baloncuğunun içerisindeki hacimde böylece artacaktır.

Anlaşılacağı üzere duvar kalınlığı fazla olan, zayıf bir eğimi olan uzay zaman baloncuğu oluşturmak daha kolaydır. Alcubierre metriğinin ünlü şekline yakın bir warp baloncuğu oluşturmak ise kat kat daha fazla enerji ister. Alcubierre metriğini yani uzay-zaman baloncuğunu oluşturduktan sonra baloncuk içerisinde hızlanma anlamına gelen “α” sıfırdır. Baloncuk içerisinde herhangi bir hızlanma hissedilmez. Zaman değeri de baloncuk dışındaki zaman değeri ile aynıdır, herhangi bir sapma olmaz.

Uzay gemimizi Dünya yörüngesinden geleneksel roketler ile çıkardık. Ardından gemiyi terk ettiği noktaya görece “durdurduk”. Warp sürücüsünü çalıştırdık ve warp baloncuğu oluştu. Ancak bir sorun var; gemimiz hangi yöne gideceğini bilmiyor. Buna simetri paradoksu diyoruz.

su-balonu

Sorun, ihtiyaç duyulan enerji yoğunluğu simetrik bir yapıya sahipken York Time metriği asimetrik bir yapıya sahip oluyor. Sonuçta warp baloncuğumuzun x ekseninde hareket yönü rastlantısal diyebileceğimiz bir hal alıyor.

Alcubierre, teorisini ilk ortaya koyduğunda bu sorunu çözebilmek için, geminin terk ediş noktasında bir istasyonun warp baloncuğunu hızlandıracak ve varış noktasında ise başka bir istasyonun baloncuğu durduracak şekilde yönlendirmesi gerektiğini belirtmişti. Bu “otoban” yaklaşımı hayal ettiğimiz warp konseptine kıyasla pek konvensiyonel değil. Atılgan istediği yöne gidebiliyorken, Alcubierre sürücüsü kendisini hızlandıracak ve yavaşlatacak harici kaynaklara muhtaç.

Neyse ki, yakın zamanda warp sürücüleri üzerindeki çalışmaları ile ismini duyuran NASA mühendisi ve fizikçisi Harold G. White, Alcubierre metriğini modifiye ederek bu sorunun üstesinden gelinebileceğini öne sürdü. Harold G. White, son zamanlarda NASA’nın warp üzerine araştırmalarını temsil eden önemli bir isim. Son yıllardaki optimistik tavrı kendisine borçluyuz.

White’ın katkıları ile modifiye edilen Alcubierre metriği, “uzay-zaman yükseltmesi” (space-time boost) denen bir prensip kullanır. Kabaca anlatmamız gerekirse, uzay-zaman yükseltmesi, uzay gemisinin sahip olduğu ilk hızı katlayarak arttırıp warp baloncuğuna yansıtır. Yani normal roketler ile 0.1c hıza çıkan bir gemi, örneğin 100 değerinde bir yükseltme ile 10 c (ışık hızının 10 katı) hıza çıkabilir. Tekrar hatırlatmakta fayda var bütün bunlar henüz oldukça spekülatif çalışmalardır.

13) Chung-Freese Metriği 

Alcubierre’den sonra 2000’de astrofizikçiler Daniel J. H. Chung ve Katherine Freese’in öne sürdüğü Chung-Freese metriği, evrenin süper-sicim teorisi ile ünlenen şekilde 10 boyuttan oluştuğu fikrine dayanır.
Aşina olduğumuz 4 boyutlu uzayımızın “Bulk” denilen fazladan bir boyutun etrafında eğrilmesi fikrini anlatmak için bir örnek verelim. Kalınlığı olmadığını varsaydığımız tamamen iki boyutlu bir kağıdın eğilmesi, kıvrılması. Kağıt bu şekilleri 3 boyutlu uzay içinde gerçekleştirir. Bizim 4 boyutlu evrenimiz de Bulk denen bir üst boyut “içerisinde” bu şekilde eğrilmektedir.

Bu üst boyutun ve diğer üst boyutların sayıları ve hacimleri başka yazılarımızın konuları olacaktır.

Az önce bahsettiğimiz H. G. White’ın “uzay-zaman yükseltmesi” değeri, Chung-Freeze metriği ile bir “Bulk değeri”ne dönüşür. Gemimiz warp sürücüsünü çalıştırdığında “yükseltme” yerine bir “Bulk değeri” kazanır ve bu “Bulk değeri” aynı şekilde geminin ilk hızı üzerinde yükseltici bir etki sağlar. Tabii geometrik olarak “Bulk koordinatı” kazanan bir geminin bizim uzayımız ile elektromanyetik etkileşimi azalacaktır.

Chung-Freese metriğinin warp araştırmalarına en büyük katkısı, uzay-zaman düzlemini bükmekten bahsederken üst boyutları, bu çok bilinmeyenli denkleme katarak, enerji ihtiyaçlarını büyük ölçüde düşürmesi olmuştur.

warp-62147

Üstteki tabloda da göreceğiniz üzere warp duvarı ince ve büküm yüksek olduğunda ihtiyaç duyulan kütle Jüpiter kadarken, kalın warp duvarı ve zayıf büküm Voyager kütlesine denk gelen birkaç yüz kilogramlık egzotik maddeye ihtiyaç duymaktadır. Daha önce de bahsettiğimiz gibi, ince warp duvarı çok daha yüksek hızlara olanak sağlar. Bu sebeple ihtiyaç duyulan kütle/enerji bu denli fazladır.

14) White-Juday Warp Sahası İnterferometresi 

İsmini Harold G. White ve Dr. Richard Juday’den alan bu deney, yapay uzay-zaman eğrilmesini ölçme amacıyla yapılan bir deneydir. Cihaz bir helyum-neon lazeri kullanır, lazer ikiye ayrılır ve ışınlardan bir tanesi warp sahası oluşturması beklenen halkanın içinden geçirilir. Eğer, halka warp sahası oluşturursa, lazerin faz değişimine uğraması ve dedektörde diğer lazer ile karşılaştırıldığında bunun anlaşılması gerekmektedir.

İlk deneyde kullanılan yüksek voltajlı bir elektrik alanı üreten yüksek-k (yüksek dielektrik sabitine sahip) baryum titanit seramik kapasitör halka, yeterli hassaslıkta ve dikkate değer bir veri elde etmeyi başaramamıştır.

warp-35547

Aynı deney düzeneği, başka bir spekülatif itki teknolojisi olan EmDrive deneylerinde kullanılmış, daha doyurucu ve tekrarlanabilir sonuçlar elde etmiştir. Bu deneylerde ayrılan lazer demetlerinden bazılarının hedefe ulaşması diğerlerinden daha uzun sürmüştür ve bunun olası bir uzay-zaman eğrilmesine işaret ettiği düşünülmektedir.

15) Sonuç

Göründüğü üzere warp sürücüleri hakkında çalışmalar, deneyler yapılıyor. Matematiği hakkında fikir sahibiyiz, negatif kütleli madde/enerji gerektiğini biliyoruz. Bazı çalışmalar egzotik madde olmadan da warp sürücülerinin mümkün olabileceğini söylese de henüz kesin bir fikir için çok erken. Ancak teknolojinin tam olarak nasıl çalışacağını ve mühendisliğini bilmiyoruz. Eğer mümkün olursa ne kadar ekonomik olacak ondan da emin değiliz. Sonuçta Alpha Centauri‘ye hızla gitmek için bir Jüpiter kütlesi kadar negatif kütleli madde “yakmak” çok cazip olmayacaktır. Bütün bunların yanında warp sürücülerini ciddi ciddi düşünmeden önce, Sicim Teorisi, Süper Sicim Teorisi, M-teorisi gibi alanlarda ciddi aşamalar kat etmemiz ve evrenin temel kanunlarınI bugün olduğundan çok daha kesin ve net anlıyor olmamız gerekmekte.

Berkan Alptekin

Not: En üstteki kapak fotoğrafı, Uzay Yolu dizisinden alıntıdır. Mr Spock ve Scotty’nin Atılgan’ın warp sürücüsüne enerji veren dilityum kristal düzeneğini onarmaya çalışmalarını gösteriyor.

Click to comment

Leave a Reply

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Evrenin Keşfi

Adli Astronomi Nedir? Yerel Hukukta Adli Astronomi Kullanımı

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 3 dakikada okuyabilirsiniz.

Neredeyse bütün bilim dalları iç içe olan astronomi en eski ama kendisini sürekli güncellemesiyle en yeni bilim dallarından biridir.

Geleceğin meslekleri arasında gösterilen uzay hukuku, uzay mimarisi, asteroid madenciliği gibi alanlarda ülkeler personel yetiştirmek istiyor ise astronomi eğitimine gerekli önemi vermek zorundadır. Adli astronomi de gelişmek için kendisine yatırım bekleyen adli bilim dalıdır.

Adli astronomi nedir ve ne iş yapar?

Adli astronomi, gökyüzünün geçmiş zamanlarda olan görünümünü ve gök cisimlerinin konumlarını göstermeye yarayan adli bilimin bir dalıdır. Adli bilimde, edebiyatta, tarihsel olaylarda ve sanat tarihinde adli astronomi kullanılmaktadır. Ülkemizde bazı davalarda astronomi, adaletin sağlanmasında katkı sağlıyor. Bu alanda Kandilli Rasathanesi’ne gerekli davalarda başvurular olmaktadır.

Örneğin; 1992 yılında bir asteğmen, bir yüzbaşına fiziksel şiddet uyguluyor. Asteğmen kendisini savunduğunda havanın çok karanlık olduğunu ve kişinin yüzünü göremediğini, bu nedenle onun bir er olduğunu düşünerek “dövdüğünü” ifade ediyor. Burada astronomi devreye giriyor ve kavganın olduğu gün Ay’ın dolunay evresinde olduğu belirleniyor. Bu bilgiden hareketle o tarihte hiçbir ışık kaynağı olmasa da insanların birbirlerinin yüzünün seçilebileceği anlaşılıyor.

Bir trafik kazası olduğunu düşünelim. Bu kazanın davası kazadan 3 ay sonra görüldü diyelim. Eğer kaza yapan kişi; “Hava çok karanlıktı, etrafta aydınlatmalar yoktu, bu yüzden göremedim” gibi bir ifade kullanıyorsa burada devreye yine adli astronomi giriyor. O dönemde Ay’ın hangi evrede olduğu önemli. Kaza yapan kişi asteğmenin durumuna düşebilir.

Van Gogh’un Tablosu ve Adli Astronomi

Van Gogh’un tablosu ile adli astronomi arasında bir bağlantı bulmakta zorlanmış olabilirsiniz. Ancak aslında, Van Gogh’un ünlü eserlerinden birisi olan Evening Landscape with Rising Moon tablosundaki gizem adli astronomi sayesinde çözülmüştür.

Vincent Van Gogh’un Evening Landscape with Rising Moon (Akşam Manzarası ve Yükselen Ay) tablosu

 

2003 yılında SWT fizik profesörleri Donald Olson ve Russell Doescher, İngiliz Profesör Marilynn Olson ile birlikte Sky & Telescope dergisinin Temmuz 2003 sayısında bu ünlü tablo hakkında bir makale yayınladılar. Tablonun tam olarak ne zaman resmedildiği bilinmemekteydi.

Bu tabloda ilk zamanlarda dağın arkasından Güneş’in battığı düşünülmüş. Tablonun üzerinde derin bir çalışma yapan bilim insanları; oradaki gök cisminin Güneş değil Ay olduğunu; Ay’ın doğmaya başladığını, tabloda yer alan buğdayın hangi tarihler arasında hasat edileceği, bu tabloda çizilmiş yerin gerçek bir yer olduğunu, Ay’ın resimde yer alan bölgeden tam olarak hangi günde doğacağını ve bazı diğer önemli sonuçları adli astronomi sayesinde bulabilmişlerdir. Benzer biçimde, geçmiş yıllarda oluşmuş meteor olaylarını incelerken de aslında yine adli astronomiye başvurmuş oluyoruz.

Frederic Edwin Church, The Meteor of 1860 (Görsel Kaynağı: https://www.wikiart.org/en/frederic-edwin-church/the-meteor-of-1860)

 

Astronomlar ve astrofizikçiler sürekli evreni incelemeye çalışırlar. Yıldızlardan ve galaksilerden alınan tek şey ışıktır. Bu ışığı inceleyerek yıldızlar, galaksiler ve diğer gök cisimleri hakkında bilgi edinmeye çalışırlar. Peki, burada astronomların yaptığı çalışmalar da adli astronomiye girmiyor mu? Belki ölmüş bir yıldızın kalıntısı hakkında bilgi edinmek ve bu ölümden sonra yakında yer alan komşu yıldızların nasıl etkilendiğini incelemek de mizansen bir açıdan adli astronomi olarak değerlendirebilir.

Hazırlayan: Sinan Koçak
Düzenleyen: Kemal Cihat Toprakçı

Kaynaklar ve Referanslar:

  1. Güral, N. Adli astronomi. Erişim Tarihi: Şubat 10, 2021, Erişim Adresi: http://egegural.com/adliastronomi.htm
  2. Güral, N. Astronomi ve adli tıp. Erişim Tarihi: 10, 2021, Erişim Adresi: http://egegural.com/ASTVADLI.HTM
  3. Moonrise061003. (2016, Haziran 08). SWT astronomers SLEUTH van Gogh “Moonrise” mystery. Erişim Tarihi: February 10, 2021, Erişim Adresi: https://www.txstate.edu/news/news_releases/news_archive/2003/06/moonrise061003.html
  4. Forensic astronomy. (2020, Kasım 25). Erişim Tarihi: February 10, 2021, Erişim Adresi: https://en.wikipedia.org/wiki/Forensic_astronomy
  5. Ash, S. (2018, April 17). “Forensic astronomy” reveals the secrets of an iconic ansel adams photo. Erişim Tarihi: Şubat 10, 2021, Erişim Adresi: https://www.scientificamerican.com/article/forensic-astronomy-reveals-the-secrets-of-an-iconic-ansel-adams-photo/

Okumaya devam et

Evrenin Keşfi

Perseverance Mars’a İniyor! Yeni Bir Mars Gezginimiz Daha Olacak

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 5 dakikada okuyabilirsiniz.

NASA’nın son Mars yüzey aracı Perseverance, Mars yolculuğunun sonuna yaklaşıyor. Bu zamana kadar yapılmış en büyük Mars aracı olan Perseverance, 18 Şubat 2021 tarihinde kızıl gezegenin yüzeyine iniş yapmaya çalışacak.

Mars’a iniş yapmak oldukça zordur ve bu zamana kadar yapılan görevlerin yaklaşık %60’ı başarısız olmuştur. Perseverance’ın iniş şekli ise 2012 yılında başarılı bir şekilde Mars’a inen Curiosity aracının iniş şekli ile benzer olacak. Yani, aracın ısı kalkanı ve sahip olduğu paraşüt Perseverance’ı saatte yaklaşık 20.000 km hızdan saatte 4 km’den daha az bir hıza indirecek. Daha sonra ise bir “gökyüzü vinci” aracı yavaşça yüzeye koyacak.

Perseverance, kuru bir göl yatağı olduğu düşünülen Jezero kraterine inecek ancak tam olarak hangi noktaya iniş yapacağı bu aşamada bilinmiyor. Bu noktanın tam olarak tahmin edilememesinin sebebi ise Mars’ın atmosferine girildiğinde rüzgarların aracı sarsması ve bu durumun tahmin yürütmeyi zorlaştırmasıdır. Bu durumun üzerine arazinin engebeli olması da Jezero’yu iniş yapmak için tehlikeli bir yer haline getiriyor ancak Perseverance, zemine yaklaşırken fotoğraflar çekerek otonom bir şekilde güvenli bir iniş yeri bulmasına yardımcı olacak yeni bir navigasyon sistemine sahip.

Perseverance’in gökyüzü vinci ile Mars yüzeyine inişini gösteren animasyon. (Telif: NASA/JPL)

 

2012 yılında Curiosity’nin gerçekleştirdiği iniş, daha önce yapılmadığı için görev kontrolün başında olan bilim insanları bu durumu rahatsızlık verici bir “yedi dakikalık dehşet” olarak nitelendirmişti. Araç, iniş sırasında atmosfere girişten, paraşütünün açılmasına ve hatta zemine temas etmek için roket yardımıyla yapılan hava manevrasına kadar her şeyi kendisi yapmak zorunda kaldı. Çünkü iniş, Mars’tan Dünya’ya ulaşan sinyallerin gelme süresinden daha kısa bir süre içerisinde gerçekleşmişti. Perseverance için de aynı durum söz konusu olacak ve bütün Mars’a iniş görevleri başarıya ulaşamadığından aynı dehşet yine yaşanacak.

Perseverance’ın iniş detaylarına geri dönecek olursak, araç özel gökyüzü vinci ile birlikte yapacağı kontrollü inişten önce roketler ile yapılan manevralar aracılığıyla iniş alanı için son ayarlamalarını yapacak. Aracın tekerlekleri Mars toprağına değer değmez, vinç Perseverance’dan ayrılarak araçtan güvenli bir uzaklıkta gezegene çarpacak. Daha sonra rutin sistem kontrolleri her şeyin yolunda olduğunu belirlediği anda da araç çalışmaya başlayacak.

Perseverance’ın asıl görevi nedir? Neden bu aracı oraya gönderdik?

Mars 2020 Perseverance Gezgin aracı, NASA’nın bir zamanlar Mars’ta yaşam olup olmadığı konusundaki araştırmasını ileriye götürecek eski mikrobik yaşamın izlerini arayacak. Araçta Mars kaya ve toprak örneği toplayacak bir sondaj cihazı bulunuyor. Araç, gelecekte yapılacak bir görev ile Dünya’ya getirilip detaylı analizleri yapılabilsin diye bu örnekleri mühürlü tüplerde saklayacak. Perseverance, ayrıca Mars’ta gerçekleşecek insanlı keşif programlarının yolunu açmaya yardım edecek teknolojileri de test edecek.

Perseverance, Mars Keşif Programı’nın bilimsel hedeflerini destekleyecek dört tane amaca sahip. Bunlardan ilki, gezegenin yaşanabilir olup olmadığını araştırmak. Yani kısaca geçmiş çevre koşullarının mikrobik yaşamı destekleyip desteklemediğini belirlemeye çalışacak. İkinci amacı, biyolojik imzalar aramak. Özellikle de zaman içinde yaşam belirtilerini koruduğu bilinen özel kayalarda, olası geçmiş mikrobiyal yaşamın işaretlerini arayacak. Üçüncü amacı da kaya ve toprak numunelerini toplayarak Mars yüzeyinde onları saklamak. Dördüncü ve son amacı ise insanlı keşiflere yardımcı olacak Mars atmosferinden oksijen üretimini test etmek.

Perseverance’ın uzun menzilli hareketlilik sistemi, aracın Mars yüzeyinde 5 ila 20 km arasında yol kat etmesine olanak veriyor. Ayrıca bu araç ile getirilen bir diğer yenilik de daha yetenekli bir tekerlek tasarımıdır.

Mars’ta Bir İlk Daha: Mars Helikopteri Ingenuity

Perseverance, aslında ufak bir sürprize de sahip. Araç, Mars yüzeyine indikten sonra alt kısmından çıkaracağı ufak bir helikopteri de Mars ile tanıştıracak. Ve bu helikopterin adı da Ingenuity. Eğer helikopter çalışmayı başarırsa, bizim için tam bir Wright Kardeşler anı olacak, çünkü bu zamana kadar Dünya atmosferi dışında hiçbir yerde helikopter uçurmayı denemedik.

Ingenuity’nin NASA tarafından yapılan görsel tasviri.

 

Ingenuity, sadece bir teknoloji tanıtımı olacak ve çok ince Mars atmosferinde (Dünya atmosferinin %1’i yoğunlukta) en fazla 15 dakika kadar uçabilecek. Ancak bu helikopter başarı ile çalışırsa gelecekte ulaşılamayan yerlere gitmek için bu tarz helikopterler kullanılabilir. Ayrıca daha sonra göndereceğimiz araçlar ve astronotlar için kılavuz olması adına da bu helikopterlerden faydalanabiliriz.

Ingenuity dışında araçta başka bir teknoloji tanıtımı daha mevcut. Bu aygıt, Mars’ın zayıf atmosferinde yer alan karbondioksitten oksijen elde etmek için kullanılacak ki bu teknoloji önemli çünkü gelecekte oraya gidecek kaşiflerin Mars’ta hayatta kalabilmeleri için bu gerekli olacak.

Hazırlayan: Burcu Ergül
Düzenleyen: Kemal Cihat Toprakçı

Kaynaklar:

  1. Crane, L. (n.d.). NASA has launched its Perseverance Mars Rover and INGENUITY HELICOPTER. Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://www.newscientist.com/article/2250181-nasa-has-launched-its-perseverance-mars-rover-and-ingenuity-helicopter/
  2. Crane, L. (2021, Şubat 11). NASA’s perseverance rover is about to land on Mars and look for life. Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://www.newscientist.com/article/2267509-nasas-perseverance-rover-is-about-to-land-on-mars-and-look-for-life/
  3. Howell, E. (2021, Şubat 11). NASA’s perseverance rover is one week away from a DARING landing on MARS. watch how it works. Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://www.space.com/mars-rover-perseverance-landing-4k-video-animation
  4. Mission overview. (n.d.). Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/overview/

Okumaya devam et

Evrenin Keşfi

Türkiye Uzay Ajansı (TUA), Milli Uzay Programı Açıklandı!

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 1 dakikada okuyabilirsiniz.

Türkiye Uzay Ajansı (TUA), 9 Şubat 2021 Salı günü iki yıldan uzun süredir duyurulması beklenen programını ve yol haritasını açıklandı.

Açıklamada dile getirilen olan proje ve hedefleri, Kozmik Anafor Youtube kanalında, Dr. Umut Yıldız, Prof. Dr. Lokman Kuzu, Prof. Dr. Yurdanur Tulunay, Prof. Dr. İbrahim Küçük, gibi uzmanlar eşliğinde canlı yayında yorumladık. Milli uzay programını detaylıca öğrenmek için, aşağıdan veya bu linkten ulaşabileceğiniz yayınımızı izleyebilirsiniz.

Ülkemizde Uzay Ajansı kurulması hedefi 57’nci Hükûmet döneminde gündeme gelmiş, 2000 yılında oluşturulan “Vizyon 2023” perspektifi de Türkiye’nin uzay çalışmalarına yönelik bir öncü olmasını da ortaya koymuştur. Akabinde 26 Şubat 2001 tarihinde Millî Güvenlik Kurulu kararı, daha sonra 2 Mart 2001 tarihinde Bakanlar Kurulu kararı ile “‘Türkiye Uzay Kurumu” kurulması için çalışma başlatılmıştır. 15 Mayıs 2002 tarihli Başbakanlık genelgesiyle TÜBİTAK görevlendirilmiştir. 2017 yılında meclise iletilen Türkiye Uzay Ajansı kanun tasarısını, bu linkteki yazımızda detaylıca incelemiştik.

Türkiye Uzay Ajansı’nın, ülkemiz açısından oldukça önemli olan uzay ve havacılık sektörlerinde teknolojide dışa bağımlı olmayan, rekabetçi bir sanayinin geliştirilmesi, uzay ve havacılık teknolojileri alanında bilimsel ve teknolojik altyapıların ve insan kaynaklarının geliştirilmesi, uzay teknolojilerinin kullanımının yaygınlaştırılması, ülkemizin uzaya yönelik hak ve menfaatlerinin korunması yolunda başarılı olmasını temenni ederiz.

Okumaya devam et

Evrenin Keşfi

Uzayda Bugün: İlk Serbest Uzay Yürüyüşü (7 Şubat 1984)

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 2 dakikada okuyabilirsiniz.

3 Şubat 1984 yılında fırlatılan Challenger Uzay Mekiği ile gerçekleştirilen, STS-41b görevinin bize verdiği en ikonik görsel, astronot Bruce McCandless’in Dünya üzerinde araca bağlı olmadan uzay yürüyüşü yaptığı fotoğraf oldu.

McCandless, ABD ile SSCB arasındaki Ay yarışının ortasında hızlanan uzay programlarına katılmak için 1966 yılında seçilen 19 astronotun yer aldığı prestijli bir grup olan 5. Astronot Grubu’nun bir üyesiydi. Ayrıca Challenger astronotları arasında Apollo, Skylab ve Uzay Mekiği programlarına muazzam katkılarda bulunmuş ve bu görevin kumandanı da olan Vance D. Brand de bulunuyordu. Brand ve McCandless dışında ekipte pilot Robert L. Gibson ile görev uzmanları olan Robert L.Steward ve Ronald E. McNair yer alıyordu.

Brand’in kumandanlık yaptığı ilk görev olan STS-5 ile ticari uyduların taşınıp yerleştirilmesi planlanmıştı. Uydu yerleştirilmesi başarılı oldu ancak, astronot kıyafetlerindeki problemler sebebi ile planlanan uzay yürüyüşleri yapılamayıp iptal edildi. STS-41b görevinde ise durum tersi oldu. Mürettebatın görevin başında iki iletişim uydusunu yerleştirmeyi başarmasına rağmen iki uyduda da bulunan takviye roketlerin sadece 20 saniye sonra beklenmedik şekilde kapanmasından dolayı bu uydular yere eş zamanlı yörüngeye ulaşamadı. Fakat diğer yandan uzay yürüyüşleri ise olağanüstü bir başarıya ulaştı.

7 Şubat’ta ve daha sonrasında 9 Şubat’ta McCandless ve Steward ‘İnsanlı Manevra Birimlerini” taktılar ve hiç bir yere bağlı olmadan uzayda yürüyüşe çıktılar. Bu İnsanlı Manevra Birimi, yaklaşık 85 cm genişliğinde, 72 cm derinliğinde ve 127 cm uzunluğundaydı. Alüminyum çerçevesi, nitrojen (azot) ile doldurulmuş iki tane kevlar kaplı alüminyum tankı barındırıyordu. Bu da altı saatten uzun bir uzay yürüyüşü için yeterli bir itici güçtü.

McCandless ve Steward, mekikten yaklaşık 100 metre uzaklaştı ve bir çok kere bu mesafeyi gidip döndüler. Hem astronotlar hem de mekik saatte yaklaşık 18,000 mil hızla yol alıyorlardı. Uzay yürüyüşündeki rollerini bir çok kez pratik yapan mekiğin içerisindeki ekip ise, astronotların hareketlerini Challenger’ın radarı ve diğer aygıtlarıyla izlediler.

Eğer uzay yürüyüşü yapan astronotlar arıza sonucu uzaklaşmaya başlasaydı Brand’ın onları takip edip mekiğe manevra yaptırmak gibi bir planı vardı. Bu sayede de McCandless ve Steward, kendilerini güvenli bir şekilde kollara tutunarak manevra yapabilecekleri mekiğin yük bölmesinde bulacaklardı. Neyse ki yürüyüşlerde bu tarz beklenmedik bir durum oluşmadı. Bir fotoğraf tutkunu olan Gibson ise bu yürüyüşün ikonik karelerini fotoğrafladı.

Çeviri: Burcu Ergül Emecan

Kaynak:
https://appel.nasa.gov/2020/02/06/this-month-in-nasa-history-astronauts-make-first-untethered-spacewalk/

Okumaya devam et

Çok Okunanlar