Güneş Sistemi ve Ötesi

Uzay Teknolojisi, uzaya çıkılmasını sağlayan çeşitli araçları içeren ve uzaydan elde edilen bilgilerin, örnek maddelerin veya gözlemlerin Dünya’ya iletilmesini sağlayan bir teknoloji dalıdır. Bu alandaki araçlara “uzay araçları” adı verilir.

Uzay teknolojisi, uzay sondaları sayesinde gezegenlerin detaylı görüntülerini çekme, haberleşme amacıyla kullanılan yapay uydular, uzay istasyonları ile uzayda araştırma yapma amacı güden araçlar gibi çeşitli kullanım alanlarına sahiptir. Ayrıca uzay seyahatleri, uyduların yörüngelere oturtulması için uzay mekikleri ve uzay ortamında kullanılmak üzere özel tasarlanmış giysiler gibi özel araçlar ve ekipmanlar da geliştirilmiştir.

Uzay teknolojisi, insansız uzay araçları gibi birçok ürünü ortaya çıkarmış ve uzay çalışmalarını ilerletmiştir. İnsanlar tarafından belirli amaçlar için tasarlanan ve bir gezegenin yörüngesine oturtulan araçlara “yapay uydular” denir. Bu uydular, yerden yapılan uzay gözlemlerinde yer atmosferinden kaynaklanan olumsuzlukları ortadan kaldırarak daha sağlıklı gözlemler yapılmasını sağlar.

Uyduların çeşitli türleri, iletişim uyduları, meteoroloji uyduları, astronomi uyduları ve casus uydular gibi farklı amaçlar için kullanılır. Türkiye, uzayda uydu sahibi olan 30 ülkeden biridir ve 5 Aralık 2016 itibariyle aktif olarak 6 uydusu bulunmaktadır. Aşağıda, Türkiye’nin uzaya gönderdiği uyduların fırlatılma tarihleri, isimleri ve görevleri bulunmaktadır.

İnsanoğlu, tarih boyunca Ay’a gitmek amacıyla araştırmalar yapmayı istemiştir. Ay’a ilk insansız uzay aracı olan Sovyet Luna 2’nin 1959 yılında gönderilmesiyle başlayan süreç, Luna 9’un 1966 yılındaki gönderimi ile Ay yüzeyinin ilk görüntülerinin elde edilmesiyle devam etmiştir. İlk insanlı uçuş ise Apollo 11 uzay aracı ile 20 Temmuz 1969’da gerçekleştirilmiş, Ay’a ayak basan ilk insan ise Neil Armstrong olmuştur.

Uzay kirliliği, Dünya’nın çevresinin insanoğlu tarafından önemli ölçüde kirletilmesi anlamına gelmektedir. Yörüngede dönen ve çapı 1 cm’den büyük olan cisim sayısı 700,000’e kadar ulaşmıştır. Bu nesneler arasında roket itiş takımları, modüller, kullanılmayan uyduların yanı sıra astronot eldivenleri, konserve kutuları ve metal parçaları gibi unsurlar da bulunmaktadır. Uzayın bu şekilde kirlenmesi, astronomi faaliyetleri için bir risk oluşturmaktadır. Bu nesnelerin bir uyduyla çarpışması durumunda, uydunun yörüngesinin değişmesine ve Dünya’ya düşmesine neden olabilir. Hatta daha düşük bir olasılıkla, uzaydaki bir insanlı roketin bu nesnelerle çarpışması astronotların hayatını kaybetmesine yol açabilir.

Teleskop, insanların gökyüzündeki meraklarını gidermek amacıyla kullanılan önemli bir araçtır. Gök bilimciler, Galileo’nun 17. yüzyılda geliştirdiği teleskop sayesinde gökyüzündeki cisimlerin hareketini ve yapısını inceleyerek uzay hakkında daha fazla bilgi edinmişlerdir.

İnsanların neden 80 metre uzaklıktaki bir yazıyı okuyamadığına dair basit bir cevap bulunmaktadır. Yazının gözümüze düşen boyutu çok küçük olduğu için okunamaz. Teleskopun çalışma prensibi de benzer şekildedir. Objektif merceği, odaklandığı noktadan gelen ışığı kırarak aynalarda yansıtarak büyütür ve daha net görünmesini sağlar.

Yanlış konumda, yanlış miktarda, yanlış yönde ve yanlış zamanda ışık kullanımına “ışık kirliliği” denir. Bu tür kirlilik, amatör gök bilimcilerin teleskoplarıyla gök cisimlerini gözlemlemelerini engelleyebilir. Profesyonel gök bilimciler için ise durum daha da zordur. Çünkü ışığın uzaklardan geldiği bilindiğine göre, bu ışığın şehir ışıklarında kaybolması, insanlığı, evrenin bir parçası olduğu anlayışından daha soyutlayabilir.

Astronomlar, gökyüzü ile ilgili araştırmalarını yürüttükleri yerlere “rasathane” (gözlemevi) adını verirler. Gözlemevleri genellikle bir veya daha fazla teleskop, atölye ve çalışma odalarını içeren büyük binalardan oluşur.

Optik gözlemevleri genellikle şehir ışıklarından uzak, yüksek, az bulutlu ve havanın açık olduğu yerlere kurulmalıdır. Teleskop kullanıldığı için, ışık kirliliği ve hava kirliliğinin minimum olduğu yerler tercih edilir.

Antalya’da Toros Dağları’nda kurulan en gelişmiş optik gözlemevi, 360 derece dönebilen bir teleskop içeren ve açılır bir kapağa sahip geniş bir kubbe altında yer almaktadır.

Batılı ve Türk-İslam astronomlarının kültürel farklılıklarına rağmen, gök biliminin gelişimine büyük katkılarda bulunmuşlardır. Bu astronomlardan bazıları şunlardır:

Yıldız kavramı, genellikle Türk Bayrağı’ndaki yıldız şekli ile özdeşleşir. Yıldızlar genellikle küresel bir şekle sahiptir. Canlı olmasalar da doğar, yaşar ve ölürler. Ömrünü tamamlamamış yıldızlar belli yaşlarda etraflarına ısı ve ışık yayar. Tamamlanmış ömre sahip yıldızlar ise şiddetli bir patlama ile bölünür. Yıldızlar sıcaklıklarına bağlı olarak çeşitli renklerde ışık yayarlar. En sıcak yıldızlar mavi ya da beyaz renkte, orta sıcaklıktaki yıldızlar sarı renkte, en düşük sıcaklığa sahip yıldızlar ise kırmızı renkte ışık yayarlar.

Yıldızlar, ısı ve ışık kaynağı olarak tanımlanan, yanıp sönen, titreşen ışık noktaları gibi görünen sıcak gaz kütleleridir.

Doğada en bol bulunan element olan hidrojen, yıldızın içinde yavaşça helyum, karbon, azot, oksijen ve demir gibi daha ağır elementlere dönüşür. Yıldızlar, içerdikleri yüksek sıcaklıklı reaksiyonlar nedeniyle öne çıkan gök cisimleridir.

Yıldızların yüzey sıcaklıkları, çevre sıcaklıklarına göre oldukça yüksektir ve sürekli olarak uzaya enerji yaymaktadırlar. Bu enerji, yüzeylerinden ışınım, iletim ve konveksiyon yoluyla uzaya iletirler. Ancak, bu enerjiyi uzaya saldıkları için kütle kaybederler. Bu kayıp oranı oldukça düşüktür ve yıldızın ömrü boyunca kütlesinin %1’inden azını kaybeder.

Uzayda ekseni çevresinde dönen, gaz ve tozlardan oluşan ve tüm yıldızların doğduğu yer olan gök cismine “bulutsu” denir. Bulutsular, görünen şekillerine göre çeşitli türlere ayrılır.

• Salma Bulutsusu: Hidrojen elementinin verdiği salma çizgisinden kaynaklanan bulutsu türü.
• Karanlık Bulutsu: Yoğunluğu sebebiyle içerisinden veya arkasından hiçbir ışığın geçmediği bulutsu.
• Yansıma Bulutsusu: Yakınında bulunan bir yıldızdan aldıkları ışıkla aydınlanan bulutsu.
• Gezegenimsi Bulutsu: Dış katmanlarını uzaya saçarak merkezinde sıcak bir beyaz cüce bırakan bulutsu türü.
• Süpernova Kalıntısı Bulutsusu: Büyük kütleli yıldızların ömürlerinin sonunda şiddetli bir süpernova patlaması sonucu katmanlarını uzaya saçtığı, dağınık yapılardaki süpernova kalıntıları bulutsu türleri.

Kara Delik:
Ölen veya ömrü bitmek üzere olan yıldızların kütlesi merkeze doğru çekilir. Sonunda tüm kütle bir noktada toplandığı için var olan kütlenin çevresindeki her şeyi içine alıp yutmaya başlar. Bu kozmik yapılı ölü yıldıza “kara delik” denir.

Takımyıldızlar:
Bazı yıldızlar kümeler halinde bulunur ve bu yıldız gruplarına “takımyıldızları” adı verilir. Takımyıldızları, çeşitli nesnelere benzetilen parlak yıldız düzenlerine sahiptir. Bu benzetmeler, gökyüzü gözlemlerini kolaylaştırmıştır. Örneğin, Ejderha, Küçükayı, Büyükayı, Kuzey Tacı, Avcı (Orion) gibi takımyıldızları gökyüzündeki belirgin düzenlerdir.

Evren, Dünya dışında kalan kısmı olan uzayla tanımlanır. Uzayın büyüklüğü hala araştırma konusudur. Evren, Dünya, Ay, Güneş, gezegenler, yıldızlar ve diğer gök cisimlerini içerir; yani görebildiğimiz ve göremediğimiz boşlukları bir araya getirir.

Evrenin oluşumuyla ilgili iki temel görüş vardır:

1. Newton’un 1600’lerde ortaya koyduğu “hareketsiz ve başlangıcı olmayan evren” görüşüne göre, evren sonsuzdan beri var olmuştur ve şu anki haliyle sonsuza kadar devam edecektir.
2. Çoğu bilim insanı tarafından kabul edilen görüş, evrenin bir başlangıcı olduğudur ve “Büyük Patlama (Big Bang)” teorisine dayanır. Bu teoriye göre, evren yaklaşık 15 milyar yıl önce bir patlama sonucu ortaya çıktı. Araştırmalar, evrenin sürekli genişlediğini göstermektedir. Bu durumu, bir balonun şişirilmeden önce üzerine konulan noktaların, balon şişirildikten sonra birbirinden uzaklaşmasıyla benzetebiliriz. Gök cisimleri arasındaki mesafenin sürekli arttığı gözlemlenmiştir, bu da Büyük Patlama Teorisi için önemli bir kanıttır. Uzaya fırlatılan uydular aracılığıyla yapılan araştırmalar, kozmik ışınlar ve radyasyonun bu teoriyi desteklediğini göstermiştir.

Evrenin oluşumuyla ilgili gözlemleri yapabilmek için bilim insanları, 2008’de Fransa-İsviçre sınırında Cenevre yakınlarında bir laboratuvarda 27 kilometrelik bir dairevi tünel inşa ederek “Yüzyılın Deneyi” adlı bir projeye başladılar. Türk ve Alman uzmanlar da dahil olmak üzere 5 binden fazla fizikçi ve mühendis, bu projede görev aldı. Bu proje, evrenin oluşumuyla ilgili bakış açılarını değiştirebilecek önemli sonuçlar doğurabilir. Çalışmalar hala devam etmektedir.