Uzay Bilimi ve Uzaydaki İlk Deneyler

Uzay Bilimi

1979’da Albert Einstein’in 100. doğum günü kutlanıyordu. Bu kutlama şüphe içinde olan dünyaya, yeryüzünün değil de güneşin gezegenler sisteminin merkezi olduğunu gösteren Kopernik’ten bu yana hiç kimsenin beceremediği kadar Evren kavramımızı değiştiren bir bilim adamına, adeta bir minnet gösterisiydi. Aynı yıl, uzay çağı 21. yılını geride bırakıyordu. İnsanlık bu süreç içinde gezegenleri inceleyip ayda yürümekle kalmıyor, uzay bilimi alanında tarihimizde hiç görülmemiş büyüklükte bir devrim geçirmiş bulunuyordu. Uzay çalışmalarının getirdiği teknolojik başarı, yanında yeryüzü ve çevresindeki dünyalar hakkında bilgiyi de getirmişti.

Yüksek uçuş ve yörünge roketlerinin gelişmesinden önce evrenle ilgili bilgilerimiz tüm yaşamı sağlayan örtüyle, yani atmosferle sınırlıydı. Dünya, güneş, gezegenler ve yıldız kümeleri arasında inanılmaz uzaklıklar bulunduğundan gök kürelerini incelemek için kullanılabilecek yöntemlerden biri, her kütlenin yaydığı elekto-manyetik radyasyonu incelemektedir. Elektromanyetik dalga boylarının çoğunluğu atmosfer tarafından emildiği için, yakın bir zamana kadar gök bilimciler bu spektrumun pek azını bilebiliyorlardı. Gözlemler atmosferin üstünde yapılmadıkça alçak frekansta radyo dalgalarına (100 m. daiga boyu, orta ve yüksek frekansta ultra-viole radyasyona (100 A-3000 A) X ışınlarına (01A-100 A) ve gama ışınlarına (01 A’dan az) ulaşmak mümkün değildir. Puslu ve bulutlu hava şartları, insanların yarattığı ışık kirliliği ve dünyanın ısı radyasyonu alışılmış optik hava incelemelerini ciddi olarak engellemektedir. Görüleceği gibi bu daha önce ulaşılmayan elektromanyetik frekanslar evrenin gerçek vahşi doğasını ortaya koymaktadır.

Uzaydaki İlk Deneyler

Evrenin gözle incelenmesi ilk kez 1. Dünya Savaşı’ndan biraz önce terkedilmeye başlandı. AvusturyalI V.F.Hess, balonuyla büyük yüksekliklere çıktığında sanıldığının aksine görüşte izotopik olan kozmik ışınların (yüksek enerjili atom çekirdeği) belli bir seviyeyi geçtikten sonra yüksekliğe bağlı olarak önemli ölçüde arttığını keşfetti. 1946’da kısa bir füze uçuşu sırasında güneşin morötesi yayılımı (spektrum) elde edildi. 1950’-lere kadar roketlerle yapılan inceleme uçuşları çok yükseklere uçurulan ve insansız balonlar şimdiye kadar keşfedilmemiş evrene yeni kapılar açmaya başlıyordu.

1952 ve 1953’de Dr. James Van Ellen, düşük enerji kozmik ışınlarını bilimsel olarak incelemek için dünyanın manyetik kuzeykutbu yakınlarında 19 km-24 km’ye yükselen küçük roketler fırlattı. 1600 yılında ilk kez William Gilbert’in iddia ettiği gibi Jeomanyetik alanın herhangi bir mıknatısın çevresindeki manyetik alana benzer olduğuna inanılıyordu. Böylece elektrik yüklü kozmik ışınlar bu ya yılmanın dünya yüzeyine daha derinlemesine sızmasına olanak vererek saha çizgilerinin yayıldığı kutupların yakınında en az miktarda bulunuyor olmalıydı. Bu deneyler sonucunda Van Ailen, 1956’da ilk ABD suni uydu çalışmalarına basit kozmik ışın dedektörlerinin de dahil edilmesini hükümet yetkililerinden istedi.

Dünya bilim çevreleri 1957 yılını uluslararası jeofizik yılı ilan ederek, ABD ve Sovyetler Birliği’nin yıl sonuna kadar dünya çevresine bir suni uydu yerleştirme niyetinde olduğunu bildirdiler. Sovyetler 4 Ekim 1957’de Sputnik İT fırlatarak ilk başarıyı kazandılar. Uzaya fırlatılan Layka adlı köpeğin üzerinde uzay uçuşunun yaptığı etkileri değerlendirerek, bir ay sonraSputnik 2’yi fırlattılar. Sputnik 2, Güneş’le morötesi X ışınları ve kozmik ışınları saptamak üzere ilk gerçek uzay alıcılarını taşıyordu.

İlk Amerikan uydu denemesinin utanç verici olmasına karşılık, büyüklüğü ve gecikmesini telafi edercesine küçük Explorer 3 sonunda 3 Ocak 1958’de yörüngeye girdi. 2 ay sonra yörüngeye giren Explorer 3 ile birlikte, iki uzay gemisi 950 km.’nin üzerinde belirgin bir kozmik ışın azalışı saptadılar. Van Ellen ve arkadaşları çabucak, sınırlı deneylerinin çok miktarda ve beklenmeyen oranda yüklü zerreciklerle doyduğunu anladılar. Jeomanyetik alana dünyanın manyetik çekimi hapsolmuş bu yüksek enerjili proton ve elektronların keşfi, Van Ailen radyasyon kuşağını ortaya koyuyor, uluslararası jeofizik yılının en önemli kazanımı olarak bilimsel deneyler alanında yepyeni bir çağ başlıyordu.

1958 bitmeden aya ulaşmayı başaramayan Pioner 3, 100.000 km. yüksekliğe uçuş yaparken dünya çevresinde ikinci ve daha yüksek bir radyasyon kuşağı saptadı. Daha sonraki deneyler 700 milyon elektron-volt gücünde elektron ve protonlarının

64.000 km kadar uzakta bir bulut olarak dünyayı kuşattıklarını ve manyetik alan çizgileri boyunca kuzey ve güney yarımküre arasında gidip geldiklerini ortaya koydu.

Bilim adamları arasında yarattığı heyecanın yanı sıra dünya çevresindeki yoğun radyasyonun varlığı, o sırada insanlı uzay uçuşlarının olabilirliğini araştıran Amerikalı ve Sovyet mühendis ve doktorlarının büyük ölçüde ilgisini çekmekteydi. Yeni saptanan radyasyon, o bölgede uçan korunmasız uzay adamları için öldürücü olacaktı. Gelecekteki astronotları korumak için gerekecek yalıtım miktarı belirsizdi.

1959’da Amerikalı görevliler geçen yılın Ağustos ve Eylül ayında 320 km. yükseklikte 3 adet 1.5 kilo tonluk atom silahının patladığını açıklayınca işler iyice karıştı. Bu Argus Projesi denilen radyo ve radar yayılmasının durdurulma olasılığının değerlendirilme ve gelebilecek nükleer silahları etkisizleştirme amacı taşıyordu. Ne yazık ki patlama sonucu serbest kalan elektronlar yeni bir suni radyasyon kuşağı oluşturmuşlardı. Neyse ki dünyanın üstünde birkaç yüz kilometreden 6000 kilometreye kadar uzanan bu kuşak 1958’in sonuna kadar büyük ölçüde dağıldı. 1963’teki atmosfer ve uzay denemelerini yasaklayan anlaşmadan önce, 1962’de yapılan bir dizi deneme daha uzun süren radyasyon kuşaklan oluşturarak daha fazla kirliliğe yol açtı. Bu kirlilik iki kişilik Vostok 3 ve 4’ün fırlatılmasını etkileyecek ve İngiliz uydusu Ariel l’de dahil olmak üzere birçok suni uydunun erken başarısızlığına yol açacaktı.

Lunas 1-3 ve Pionneer 4’ün Aya 1959’da yaptıkları uçuşları hiç hesapta olmayan yepyeni bir olguyu, güneş rüzgârını ortaya çıkardı. 1896 Norveçli Olaf Birkelancf güneşsel zerre ışınlarının (Aurora Borealis ile kuzey yarımkürede geceleri gökyüzünde görülen renkli ışıklar) ilgili olduğunu iddia etmişti. Ancak bu parçacıkların büyüklüğü ve nüfuz etme gücü şaşırtıcı bir olgu alarak ortaya çıktı. Güneşin dönmesi ve şiddetli yüzeysel faaliyetlerine bağlı olarak zerrecikler gezegenlerarası boşluğa saniyede 300-550 km. hızla spiraller şeklinde fırlamaktaydı. Bu güneşsel akıntı dünyanın manyetik alanına çarparak aynı güneşe yakın geçtiklerinde kuyruklu yıldızların gaz bileşiklerine yaptığı gibi onu damla şekline sokar. Pir oneer 10 ve 11, Jüpiterin güçlü manyetik alanında benzer bir biçim bozulması keşfetmiş. Mariner 10 ise güneş rüzgârının gücünün Venüs’ün yoğun bulut yapısında bir delik açtığını ortaya çıkarmıştı.

Güneşin kendi manyetik alanının enerji yoğunluğu güneş rüzgârı akıntısının enerji yoğunluğundan daha az olduğundan, güneşsel manyetik alan, gezegenlerarası boşluğa nüfuz ederek ve jeomanyetik alanlar karşılıklı ektileşerek zerreciklerle birlikte sürüklenmektedir. Yüksek dozda güneşsel faaliyet dönemlerinde meydana gelen kozmik ışın azalmaları, gezegenlerarası manyetik alanın bu güneş-dışı zerrecikleri şişirme ve saptırmasına bağlı olarak oluşan şemsiyeye benzer etkiye bağlıdır.

Deneyler güneş sisteminin tümü yıldızlar arasında akarken güneşsel manyetik alanın kendisinin de biçim bozulmasına uğraştığını göstermektedir. Güneş sisteminden çıkarak Satürn’ü geçmek üzere ilerleyen Pioneer 10 ve ll’in, Pluto’nun yörüngesini biraz geçe bu manyetik güneş alanından çıkması beklenmektedir. Böylece güneş sisteminden etkilenmeden, tüm kozmik ışınların ölçümü mümkün olacaktır.

Yorum yazın