Prof. Dr. Ural Akbulut

ODTÜ Kimya Bölümü

 

‘Doktora : Univ. of S. Florida, Dept. of Chem.

 

Pdf

Hubble.pdf
Hubble Teleskop resimli.pdf
Gözlem Teknik.pdf
Gözlemevleri ve Teleskoplar.pdf

 

Video

Hubble Uzay Teleskopunun hikayesi
Hubble Teleskobuyla Uzayın Keşfi
Uzay ve Hubble

 

Hubble Teleskopu

 

 

 

Yayın Tarihi: 01.07.20178

 

 

 

HUBBLE Teleskopu

 

 

HUBBLE UZAY TELESKOBU: EVREN FOTOĞRAFÇISI  Hubble uzay teleskobu, 1994’te Jüpiter gezegenine çarpan kuyruklu yıldızın resmini çekti. Evrenin genişleme hızının yavaşlamayıp arttığını belirledi.

 

Hubble Uzay Teleskobunun Yapımı Bütçe Kısıntılarına Karşın Onaylandı Hubble uzay teleskobundan önce de uzaya teleskoplar gönderildi. Ancak Hubble, yörüngeye yerleştirildikten sonra astronotlar tarafından parça değişimi yapılacak şekilde üretilen ilk teleskoptur. ABD’li astronomi uzmanları ve hükümet yetkilileri büyük bir teleskobunun uzaya gönderilmesi konusunda uzlaşmıştı.

Ancak ABD’li astronotlar 1969’da Ay’a indikten sonra uzay çalışmalarının bütçesi kısıldı. Hubble gibi pahalı projeler tehlikeye girdi.

 Bilim adamları ve sanayicilerden oluşan komisyonlar yeni çözümler üretti. Kongre üyelerine mektuplar yazılarak destek istendi.

Maliyeti azaltmak için teleskobun aynası küçültülüp, parçalarının astronotlarca uzayda değiştirilme seçeneği sunuldu. Avrupa Uzay Ajansı, teleskobu kullanma karşılığında maliyetin bir kısmını karşılamayı kabul etti. ABD’de 1972’ye kadar bütçe kısıntıları nedeniyle Uzay Mekiği projesi de ilerlemiyordu. ABD’nin Uzay Laboratuvarı adlı uzay istasyonu projesi de bütçe sorunuyla karşılaşmıştı. Hubble ve Uzay Laboratuvarı’nın uzay mekikleri ile uzaya çıkarılması, uzayda bazı parçalar eklenebilme olanağı ve Avrupa’nın desteği sorunu çözdü. ABD Başkanı R. Nixon’un yardımıyla kongre, bu projelere ılımlı yaklaştı ve üçü de onaylandı

 

 

 

Uzay Mekikleri Olmasaydı Hubble’a Harcanan Para Boşa Gidecekti Uzay teleskobunun 36 milyon dolarlık bütçesi 1977’de onaylanınca iş hızlandı.

 

Önce bu teleskop “Büyük Uzay Teleskobu” adıyla anılıyordu daha sonra NASA teleskoba “Hubble Uzay Teleskobu” adını verdi. Optik teleskop ve algılayıcılarıPerkin-Elmer şirketi, teleskobun yerleştirildiği koruyucu kısmı Lockheed Martin uçak şirketi üretti. Teleskobun en önemli parçası olan aynanın 1979’da başlayan üretimi gecikince teleskop 1983’te uzaya yollanamadı. Uçuş, önce 1984’e ve sonra 1986’nın Eylül ayına ertelendi. Diğer aksilik ise Challenger uzay mekiğinin 28 Ocak 1986günü, uçuşun başlangıcında patlaması ve astronotların ölmesiydi. Bu felaketin ardından NASA mekiklerin uçuşunu durdurunca, Hubble uzaya çıkamadı. Hubble, uçuş için bekletilirken saklandığı temiz odanın filtrelenmiş azot atmosferinde tutulması, ayda 6 milyon dolara mal oldu. Hubble 24 Nisan 1990’da Discovery mekiğiyle yörüngeye oturtulduğunda maliyeti 2,5 milyar dolar olmuştu. Ardından NASA’yı küçük düşüren hata ortaya çıktı.

Perkin Elmer şirketi teleskobun aynasının açısını hatalı yaptığı için alınan görüntüler bulanıktı. Uzayda ayna değiştirmek imkansızdı, dünyaya getirip onarmak ise masraflıydı. Özel bir optik düzenek, 1993’te uzayda teleskoba takılınca mükemmel görüntüler elde edildi. Bu onarım için 4 Aralık 1993 tarihli Milliyet Gazetesi “Yedi astronot miyop teleskobu tedavi edecek” diye yazdı.

 

 

 

 

Hubble Sayesinde Uzayda Yapılan Buluşlar

 

Evreninin samanyolu galaksisinden çok büyük olduğunu ve evrenin sabit durmayıp genişlediğini, teleskoba adı verilen ABD’li astronomi uzmanı Edwin Hubble 1920’lerde keşfetmişti. E. Hubble’ın keşifleri, o dönemde astronomi biliminin en önemli buluşları olduğu için bu teleskoba onun adı verildi. Yıllarsonra, Hubble uzay teleskobu, evrenin hızının sürekli arttığını keşfetmemizi sağladı. Daha önceleri, evrenin genişleme hızının azalacağı sonra evrenin küçülüp büyük patlama öncesindeki gibi bir nokta haline geleceği sanılıyordu.

 

Evrenin hızının giderek arttığı keşfedilince evrenin geleceği hakkında yeni teoriler ortaya çıktı. Hubble teleskobu yardımıyla elde edilen veriler sayesindeastronomi alanında başka buluşlar da yapıldı. Evrenin yaşı çok hassas olarak belirlendi ve uzay çalışmalarında kullanılan Hubble sabitinin hatalı olduğu kanıtlandı. Teleskobun aynası 1993’te onarıldıktan kısa süre sonra, Shoemaker-Levy 9 kuyruklu yıldızının Jüpiter çevresinde dönmekte olduğu ve gezegene çarpacağı Hubble teleskobuyla fark edildi. Kuyruklu yıldızın çapışı ve gazlardan oluşan gezegen tarafından yutuluşu Hubble ile izlendi. Hubble teleskobuylayaptığı buluşlar nedeniyle A. Riess 2011’de Nobel fizik ödülü kazandı.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hubble’dan Önceki Teleskoplar

 

Prof. Dr. Ural Akbulut

ODTÜ Kimya

                                                              

 

 

HUBBLE  TELESKOPU

Babilliler gezegenlerin yıldızlardan farklı olduğunu keşfetti, ancak gelişmeler yavaş ilerledi. Binlerce yıl boyunca dünya evrenin merkezi sanıldı. Galileo teleskopla gökyüzünü inceledi ve Aristo’nun gök cisimleri hakkında yanıldığını 1610’da açıkladı. Galileo ve teleskobu sayesinde bilim adamları dünyanın evrenin merkezi olmadığını kabul etmek zorunda kaldı. Teleskoplar yardımıyla evren hakkında önemli keşifler yapıldı. Alman roket uzmanı H. Oberth 1923’te bir roketle uzaya teleskop göndermeyi önerdi. L. Spitzer 1946’da uzayda bir teleskop yörüngeye sokulursa yerdekilerden daha fazla bilgi toplanacağını açıkladı. Yıldızların yanıp söner gibi gözükmesinin nedeni atmosferdir. Uzayda hava molekülleri olmadığından yıldızlarla ilgili ölçümler daha hassas olur. Atmosfer ultraviyole ve infrared ışınlarını büyük oranda yutar. Uzayda gaz molekülleri olmadığı için teleskop ile gök cisimlerinin yaydığı ultraviyole ve infrared ışınları incelenebilir. ABD’de ilk kez 1946’da bir roketin başlığına yerleştirilen teleskop uzaya gönderildi. Roket yeterli yüksekliğe çıkamadığından uzayda 5-6 dakika kalan cihaz atmosfere girerek yandı. NASA 1962’te bir roketin başlığına yerleştirdiği cihazlarla uzayda ultraviyole, X-ışınları ve gamma ışınları spektrometreleri ile veri topladı. İngiltere ise 1962’de ilk uzay teleskobunu yörüngeye sokmayı başardı. ABD 1966’da bir uzay teleskobunu yörüngeye soktu ancak 3 gün sonra aküsü arızalanan teleskop devre dışı kaldı.

Uzay teleskopları evreni yakından tanımamızı sağladı. Evrende dünyaya benzeyen gezegenler arasında, en yaşanabilir olanı bulmamızı onlar sağlayacak.

 

Hubble Özellikleri

 

Hubble Uzay Teleskobu (HUT), ismi Amerikalı astronom Edwin Hubble'ın anısına verilmiş; Nisan 1990'da STS-31 Görevi esnasında Uzay Mekiği Discovery tarafından Dünya etrafındaki yörüngesine taşınmış bir uzay teleskopudur. İlk uzay teleskopu olmamasına rağmen, HUT en büyüklerindendir ve birçok üstün özelliğe sahiptir. Ayrıca hem hayati öneme sahip bir araştırma aracı olması hem de astronomi için etkili bir halkla ilişkiler unsuru olması nedeniyle çok tanınmıştır.

 

HUT, NASA ve Avrupa Uzay Ajansı (ESA) arasında ortak bir çalışmadır ve Compton Gama Işını Gözlemevi, Chandra X-ışını Gözlemevi ve Spitzer Uzay Teleskobu projelerinden oluşan NASA'nın Büyük Gözlemevleri programının bir parçasıdır.[3]

 

Uzay teleskopların yapımı ilk olarak 1923'te düşünüldü. HUT için 1970'lerde, 1983'te uzaya gönderilmesi hedefiyle fon bulundu ancak proje teknik gecikmeler, bütçe sorunları ve Challenger faciası nedeniyle gecikti. 1990'da yörüngeye yerleştirildikten sonra bilimadamları ana aynanın teleskopun çalışmalarını kısıtlayacak şekilde yanlış yerleştirildiğini tespit etti. 1993 yılında bir uzay mekiği yolculuğunda bu sorun giderildi.

 

HUT, Dünya atmosferinin dışında konumlanması sayesinde, yeryüzündeki teleskoplara kıyasla pek çok avantaja sahip olabilmektedir: Atmosferin olumsuz etkilerinden (Görüntüde bulanıklık ve havadaki partiküllerden yansıyan ışığın oluşturduğu arka-plan kirliliği gibi) bağımsız görüntü elde edilmesinin yanı sıra, Ozon tabakası tarafından tutulan morötesi ışığın gözlemlenmesi ancak bu şekilde mümkün olabilmektedir.

 

1990 yılında fırlatılmasının ardından, astronomi tarihindeki en önemli enstrümanlardan biri haline gelmiştir. Astronomların astrofizik alanındaki temel problemlerine çözüm bulmakta büyük yarar sağlamıştır. Hubble teleskopu tarafından kaydedilmiş olan Hubble ultra derin alan adlı fotoğraf, bugüne kadar görünür ışık ile en uzak mesafeden alınmış detaylı görüntüdür. Birçok Hubble gözlemi, en kesin biçimde hesaplanan evrenin genişleme oranı gibi astrofizik alanında birçok çığır açıcı sonuç doğurmuştur.

 

HUT, uzayda bakımı astronotlar tarafından yapılacak şekilde tasarlanmış tek teleskoptur. Sonuncusu Mayıs 2009'da olmak üzere beş adet bakım uçuşu gerçekleştirilmiştir. İlk servis uçuşu Aralık 1993'te Hubble'ın görüntüleme hatasının düzeltilmesi için gerçekleştirildi. 2, 3A ve 3B bakım uçuşları sırasında çok sayıda alt sistem onarılmış ve birçok gözlem cihazı daha modern ve yetkin olanlarıyla değiştirilmiştir. Ancak 2003 yılında Columbia Uzay Mekiği'nin yaşadığı kazadan sonra beşinci bakım uçuşu güvenlik gerekçeleri ile iptal edildi. Uzun tartışmalardan sonra NASA kararını tekrar gözden geçirdi ve kurumun yöneticisi Mike Griffin son kez olmak üzere bir servis uçuşu yapılmasına karar verdi. STS-125 Mayıs 2009'da gerçekleştirildi; iki yeni cihaz takıldı ve çok sayıda tamir yapıldı. Yeni cihazların test ve düzeltmelerinin sorunsuz olması durumunda HUT rutin işlemlerine Eylül 2009'da tekrar başlayacak.

 

Son uçuşta yapılan bakım ile 2014'te uzaya gönderilmesi planlanan ve HUT'un ardılı olan James Webb Uzay Teleskopu (JWUT), çalışmaya başlayana kadar HUT'un görev yapması beklenmektedir. (JWUT) birçok açıdan daha üstün astronomik araştırma programlarına sahip olacak ancak kızılötesi gözlem yapacağından dolayı Hubble'ın spektrumun görünür ve ultraviyole ölçeğinde gözlem yapma yeteneğini tamamlayacak

 

 

 

Taslaklar ve Öncüler

 

1923 yılında, Hermann Oberth— füzeciliğin babaları olarak düşünülen Robert H. Goddard ve Konstantin Tsiolkovski ile beraber bir füze yardımıyla dünya çevresinde bir teleskobun nasıl yörüngeye oturtulabileceğini anlattıkları (Almanca:Die Rakete zu den Planetenräumen, İngilizce:The Rocket into Planetary Space, Türkçe: Gezegenler Arası Uzaya Roket Yollamak) bir kitap yayınladı.

 

Hubble Uzay Teleskobunun tarihçesi, gökbilimci Lyman Spitzer'ın 1946'da yazdığı "Dünya dışına konumlandırılmış bir teleskobun üstünlükleri" isimli yazıya kadar takip edilebilir.[5] Bu çalışmasında uzayda kurulacak bir gözlemevinin dünyadaki bir gözlemevine göre iki temel üstünlüğünü tartıştı. Birincisi açısal çözünürlük (nesnelerin açık bir biçimde ayrıştırılabildiği en küçük ayrım), atmosferin ters akıntısı yüzünden yıldızların göz kırpar gibi görünmesine yol açan ve gökbilimciler tarafından verilen isimle gökbilimsel görmeye nazaran sadece kırınım ile kısıtlanacaktı. O yıllarda, dünyadaki teleskoplar, çapı 2.5 m olan bir aynası olan, teorik olarak yaklaşık 0.05 arcsec'lik kırınım sınırlılık çözünürlüğe sahip bir teleskop ile karşılaştırıldığında 0.5–1.0 açısal dakikalık çözünürlükle sınırlıydılar. İkinci olarak uzaydaki bir teleskop atmosfer tarafından güçlü biçimde emilen kızılötesi ve ultraviyole ışınlarını gözlemleyebilirdi.

 

Spitzer hayatının büyük bir kısmını bir uzay teleskobunun geliştirilmesine adadı. 1962'de ABD Ulusal Bilimler Akademisi tarafından yayınlanan bir rapor insanlı uzay uçuş programının bir parçası olarak bir uzay teleskobunun geliştirilmesini tavsiye etti ve 1965'te Spitzer, büyük bir uzay teleskobu için bilimsel hedefler taslağı hazırlamakla görevlendirilen komitenin başına atandı.

 

 

 

Hubble teleskobunda SM1 görevi sırasında geliştirme çalışması

 

Uzay tabanlı astronomi II.Dünya Savaşı'nı takip eden kısa süreli bir boşluktan hemen sonra bilimadamlarının roket teknolojisinde etkili olan geliştirmeler gerçekleştirmelerini takiben başladı. Güneşin ilk morötesi elektromanyetik tayfı 1946'da elde edildi,[7] ve NASA 1962'de morötesi, x-ray ve gama ışın spektrumlarını elde etmek için Uydu Güneş Gözlemevi'ni uzaya gönderdi.[8] Dünya çevresinde dönen bir güneş teleskobu Ariel 3 programı çerçevesinde İngiltere tarafından 1962 yılında dünya yörüngesine oturtuldu ve 1966'da NASA ilk Uydusal Astronomik Gözlemevi'ni (OAO) uzaya fırlattı. OAO-1 üç gün sonra güç kaynağının bozulması sonucu görev dışı kaldı. Bu uyduyu 1968 ve 1972 arası, normal planlanan ömründen bir sene fazla çalışarak yıldız ve galaksilerin morötesi gözlemlerini yapan OAO-2 takip etti.

 

OSO ve OAO çalışmaları, uzay tabanlı gözlemlerin astronomide oynayabileceği önemli rolü sergiledi. 1968'de NASA'nın, 1979'da fırlatılmak üzere o dönem için geçici olarak en Büyük Uydu Teleskobu veya Büyük Uzay teleskobu olarak bilinen 3 metre çaplı bir aynaya sahip uzay tabanlı bir yansımalı teleskop için ciddi planlar geliştirdiği görüldü. Bu planlar, bu kadar pahalı bir programın uzun bir çalışma ömrünün olması için insanlı destek uçuşlarına ihtiyaç olduğunu vurguladı ve eş zamanlı olarak geliştirilen tekrar kullanılabilecek Uzay mekiği programının planları bunu gerçekleştirebilecek teknolojinin çok yakında kullanıma sunulabileceğini gösterdi.[10]

 

 

 

Hubble teleskobunun modeli Marshfield, Missouri.

 

OAO programının devamlılık gösteren başarısı LST'nin ana hedef olması gerektiği konusunda astronomi dünyasında giderek artan fikirbirliğini cesaretlendirdi.1970 yılında NASA iki komite kurdu; biri uzay teleskobu projesinin mühendislik yanıyla diğeri bu çalışmanın bilimsel hedeflerinin belirlenmesi ilgilenmek üzere. Bu komiteler kurulduktan sonra NASA'nın önündeki ikinci engel dünyada kurulacak herhangi bir benzer cihaz ile karşılaştırıldığında bu aletin çok daha yüksek olan maliyetinin karşılanmasını sağlamaktı. ABD Kongresi teleskop için öngörülen bütçenin birçok öğesini sorguladı ve o dönem olası aletler ve teleskop için gerekli donanım hakkında oldukça detaylı çalışmasını içeren planlama safhalarının bütçelerinde kısıntılara zorladı. 1974'te Gerald Ford tarafından bütçeye getirilen kısıtlamalar yüzünden teleskop projesinin bütün fonu kesildi

 

Buna karşılık olarak, gök bilimciler arasında ülke çapında bir lobi çalışması yürütüldü. Birçok gök bilimci Kongre üyeleri ve Senato üyeleri ile yüzyüze görüştü ve büyük katılımlı bir mektup gönderme kampanyası düzenlendi. Ulusal Bilimler Akademisi bir uzay teleskobuna duyulan ihtiyaç ile ilgili bir rapor yayınladı ve sonuçta Senato daha önce Kongre tarafından onaylanan bütçenin yarısını kabul etmeye ikna oldu.[12] Fon tartışmaları projenin büyüklüğünde bir küçülmeye gidilmesine yol açtı; planlanan ayna çapı 3 m'den 2.4 m'ye indirilirken, diğer harcamalara da kısıntı getirildi ve teleskop donanımı için daha etkili ve sınırlı bir tasarım ile yapılacak harcamaya izin verildi. Ana teleskopta kullanılacak sistemin denenmesi için düşünülen 1.5 m çapındaki ön çalışma teleskobundan vazgeçildi ve bütçe için Avrupa Uzay Ajansı ile işbirliğinin araştırılmasına karar verildi. ESA, Avrupalı gök bilimcilerin teleskobun gözlem süresinin en az % 15'inde yer almalarının garanti edilmesi karşılığında teleskobu destekleyecek güneş pillerinin ve ABD'de teleskop üzerinde çalışacak teknik personelinin sağlanması kadar teleskop için gereken birinci nesil cihazlara mali kaynak yaratılmasına ve bunların teminine karar verdi Kongre 1978 yılında 36,000,000 US$'lık fonu onayladı ve LST'nin tasarımı en erken 1983 yılında bitirilip fırlatılmak üzere başladı.[12] 1983 yılında teleskoba şu isim verildiEdwin Hubble; evrenin genişlediğini keşfederek 20. yüzyılın çığır açan keşiflerinden birini yapan gök bilimci.

 

Yakında Hubble’ın yerine daha büyük bir teleskop alacaktır . Onunda size özelliklerini ve resimlerini yayınlıyacağız

 

Bu yazımızdaki bilgiler ve medya  NASA dan alınmıştır.