NASA‘ın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu, üzerinde üretildiği dünyadan 930.000 mil uzaklıktaki hizmet istasyonuna yolculuk ediyor. Oraya ulaştığında evreni daha önce hiç görülmemiş teknolojiyle incelemeye başlayacak olsa da, yalnız olmayacak; James Webb Uzay Teleskobu zaten orada ve o da aynı şekilde mühendisliğin bir başarı örneği olarak evreni inceliyor. Peki NASA, uzayın aynı noktasında aynı anda iki uzay teleskopuyla neden uğraşıyor? Bu biraz gereksiz değil mi ve bu iki teleskop birbirinden tam olarak nasıl ayrılıyor?
Cevap, her iki teleskobun kameralarının tasarımında yatıyor; ki bu da onlara çok farklı yetenekler ve görevler veriyor. Kısa tutmak gerekirse, Roman çok geniş bir görüş alanına sahip ve böylece gökyüzünün devasa bölgelerini aynı anda çekebiliyor. Buna karşılık Webb çok daha dar bir görüş alanı ve çok daha yüksek çözünürlükle geliyor; yani uzak nesnelerin inanılmaz detaylı fotoğraflarını alabiliyor. Bunu, etrafına bir bakmak (Roman) ile bir şeye gerçekten yakından dikilmek (Webb) arasındaki fark gibi düşünebilirsin. Bu da Webb’i bilim insanlarının zaten hakkında bilgi sahibi olduğu şeylerin ayrıntılı çalışmalarında başarılı kılıyor; dar görüşü ise yeni şeyler keşfetmekte onu zayıf bırakıyor. Roman gökyüzünü tarayacak ve milyarlarca daha önce hiç görülmemiş yıldız bulması bekleniyor. Üstelik Roman gerçekten yeni ve heyecan verici bir şey bulursa, NASA’nın bunu incelemeye göndereceği kurum da belli: Webb.
Aynalar mı yoksa dedektörler mi?
Herhangi bir kara suları fotoğrafçısının bileceği gibi, bir kameranın çekebileceği görüntü iki ana bileşene bağlıdır: aynalara (meraklara) ve dedektörlere. Aynalar, uzak yıldızların loş ve uzak ışıklarını gerçekten yakalayan kısımdır; ne kadar çok ışık yakalarsan, o kadar iyi bir çözünürlük elde edersin. İşte Webb’in uzmanlık alanı budur: Birincil aynası, 18 heksagonal parçanın yaklaşık dairesel bir biçimde birleştirilmesiyle oluşur ve 21,3 feet çapına ulaşır. Uzaya yerleştirilen en büyük ayndır. Bu kadar hassastır ki, aksi takdirde parçaların yaydığı ısının yol açacağı minicik kızılötesi ışığın gelen ışıkla bozuşmasından kaçınmak için -364 Fahrenheit’a soğutulması gerekir. Bu şaşırtıcı ayna, birkaç farklı bilimsel alete bağlanır; yakın kızılö NIRCam örneğinde sekiz 2.048 x 2.048 piksel sensör ve 260×130 arcsecond görüş alanı bulunur. Bütün bunlar Webb’e çok dar bir görüş alanında (yakalanan tüm ışık sayesinde) inanılmaz detay sağlar.
Roman bunu başaşağı çeviriyor. Yalnızca tek devasa bir parçadan oluşan aynası 7,9 feet çapında; bu tam olarak Hubble’ınkine eşit olsa da kütlesinin yalnızca dörtte biri kadar. Webb’e kıyasla çok daha az ışık topladığı için çok daha az detay üretir. Bu aynı zamanda -288 Fahrenheit’ta çalışabileceği anlamına gelir. Roman’ın asıl gücü dedektörlerindedir: Geniş Alan Enstrümanı (WFI), her biri 4.096 x 4.096 piksel ve 2700×1280 arcsecond görüş alanına sahip 18 sensörden oluşur. Yani, Webb’den daha az ışıkla (çözünürlükte) çok daha büyük fotoğrafları çok daha geniş bir görüş alanında çeker.
Roman’ın gücü, istenmeyen ışığı ortadan kaldırmaktan gelir
Tabii ki tam doğru fotoğrafı yakalamanın bir parçası da istemediğiniz ışığı ortadan kaldırmaktır. Her iki teleskop da tam da bu yüzden Світ’nın L2 olarak bilinen Lagrange Noktası’nda yaşar ve orada çalışır. Uzay telespoplarının yörüngesinin merkezden uzaklaştırıcı kuvvetlerinin, arkasında kalan Світ ile Güneş’in birleşik yerçekimi çekimleriyle tam olarak dengelendiği uzaydaki bu nokta iki avantaj sağlar: Teleskoplar nispeten az yakıt harcayarak “konumda” kalabilirler ve Güneş’in parıldamasından olabildiğince uzak olurlar. Yine de her iki teleskop da güneş yansımalarını dışarıda tutmak için yoğun bir korumaya sahiptir.
Roman’ı ayıran şey, ayrıca gözlemlediği yıldızların ışığını engelleme yeteneğidir. Bu gerçekten mantığa aykırı görünse de, bu amaca özel olarak inşa edilmiş yerleşik Koronograf Enstrümanı bir başarıdır. Bir dizi maske ve prizma kullanarak koronograf, gözlenen bir yıldızın ışığını temelde kısabilir. Neden? Tabii ki etrafındaki gezegenleri daha detaylı görmek için. Bunu yapmak için koronografin aynaları esnek ya da “deformabil”dir; DNA’lık bir ipliğin genişliğindeki bir hatayı dengeyecek kadar hassas biçimde kendini yeniden şekillendirebilir.
Yani Roman, varış yerine bu yılın sonlarında veya gelecek yılın başlarında ulaştığında
sadece yeni yıldızlar değil, aynı zamanda büyük detayla yeni gezegenler bulması bekleniyor. Ve gerçekten ilginç bir şey bulursa? O zaman NASA’nın çok ayrıntılı bir bakış için Webb’i göndermesi gerekir. Roman ve Webb, şimdiye kadar yapılan en gelişmiş astronomik çalışmaların ortaklarıdır.
