Çeşitli uzay ajansları, önümüzdeki yıllarda Ay’a görevler göndermek için hazırlıklarını sürdürüyor. Bu görevler sadece astronotların Ay’a dönüşünü sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda Ay’da kalıcı bir insan varlığının temelini oluşturacak altyapı projelerini de içerecek. Bu altyapı arasında yaşam alanları, enerji sistemleri, ulaşım ve araştırma tesisleri bulunacak. Yapılacak bu araştırmaların çoğu daha önce mümkün olmayan türden olacak; çünkü NASA, Çin, Rusya ve diğer uzay ajansları Ay’ın uzak yüzünde üsler inşa etmeyi planlıyor.
Ay’ın uzak yüzünün en önemli özelliklerinden biri, “radyo sessizliği” olmasıdır. Bu durum, Dünya kaynaklarından gelen radyo parazitlerinden etkilenmeyen bir ortam sunar. Bu da onu, özellikle yeni nesil CosmoCube uydusu gibi radyo astronomi araştırmaları için ideal bir yer haline getirir. Uydu, Ay’ın doğal kalkanı sayesinde, Büyük Patlama ile ” Kozmik Şafak dönemine kadar olan süreci aydınlatacak hidrojen atomlarının yaydığı zayıf sinyalleri (21 santimetre dalga boyu) yakalayacak.
Bu dönem, astronomlar tarafından ” Kozmik Karanlık Çağ” olarak adlandırılan ve tamamen erişilemez bir bölgeydi. Büyük Patlama’dan yaklaşık 380.000 yıl sonra başlayan ve 1 milyar yıla kadar süren bu dönemde, astronomların gözlemleyebildiği tek şey, Büyük Patlama’nın ardından oluşan Kozmik Mikrodalga Arka Planı (CMB) veya tüm evreni dolduran nötr hidrojenin yaydığı radyasyondu. Yaklaşık 50 milyon yıl sonra, ilk yıldızlar ve galaksiler oluşmaya başladı ve nötr hidrojeni yeniden iyonlaştırmaya başladı.
Bu “Kozmik Şafak” dönemi, Karanlık Çağ’ı sona erdirdi ve evreni “şeffaf” hale getirdi; böylece optik cihazlarla gözlemlenebilir oldu. WMAP gibi görevler sayesinde astronomlar CMB’yi görselleştirebilir ve inceleyebilirken, Hubble, Webb ve yer tabanlı girişim telsizleri ile de en erken galaksilerin oluşumunu gözlemleyebildiler. Ancak bu dönem arasındaki boşluk hala gizemini koruyor.
Yer tabanlı teleskoplar için, 13,5 milyar yıl öncesinden gelen sinyalleri tespit etmek son derece zordur; çünkü Dünya’nın üst atmosferi (iyonosfer) frekansları engellemekte ve radyo kuleleri, uydular ve diğer telekomünikasyon kaynakları radyo paraziti yaratmaktadır. Ancak CosmoCube ekibi, yayınladıkları bir makalede belirtildiği gibi, uydu yörüngesi Ay’ın arkasına geçtiği için tüm Dünya tabanlı parazitlerden etkilenmeyecek.
Uydu, 10 ila 50 MHz arasındaki çok düşük frekansları kullanarak çalışacak ve bu da yer tabanlı teleskopların erişiminde olmayan bir aralık. İki saatlik yörüngesi boyunca, uydu yaklaşık 40 dakika boyunca erken evrenden gelen yankıları dinleme fırsatına sahip olacak. İki yıllık temel görev süresince, uydu astronomlar tarafından “evrenin son sınırı” olarak kabul edilen bölge hakkında 1000 saatlik veri toplayacak. Bu veriler, evrenin karanlık ve neredeyse boş bir ortamdan şeffaf ve dolu bir ortama nasıl dönüştüğünü anlamamıza yardımcı olacak.
Ayrıca CosmoCube, ilk galaksilerin oluşumunda Dark Matter’ın (karanlık madde) oynadığı rolü de araştıracak. Eloy de Lera Acedo, “Büyük Patlama’dan sonra ancak yıldızlar oluşmadan önce hidrojenin yaydığı bu sinyal, karanlık maddenin erken evrende nasıl bir rol oynadığını anlamamıza yardımcı olabilir; hidrojenin ilk yıldızları ve galaksileri oluşturmak için nasıl bir araya geldiğini gösterebilir” dedi.
Yörüngeye yerleştikten sonra, CosmoCube uzun ve hafif bir radyo anteni konuşlandıracak; bu anten, 21 santimetre sinyalini tespit etmek için yeterince hassas olacak. Veriler Dünya’ya ulaştığında, ekip gelişmiş istatistiksel analiz yöntemleri kullanarak doğal radyasyon kaynaklarından gelen paraziti ortadan kaldıracak. Ayrıca, uydu tarafından toplanan verilerin doğruluğunu artırmak için bilgisayar simülasyonları ve yer tabanlı ölçümler kullanılacak. Eloy de Lera Acedo şunları ekledi:
“Bu kadar zayıf bir sinyali tespit etmek için gereken korumayı sağlayabilecek başka bir yer yok; aynı zamanda tüm uzayı gözlemleyebiliyorsunuz. Ay’ın uzak yüzü gerçekten tek seçenek: birden fazla sorunu aynı anda çözüyor ve evrenin en erken dönemlerine açık bir pencere açıyor. Bilimsel yönünün yanı sıra, bu görevin benzersizliği boyutu: diğerlerinin ulaşamadığı en erken ve en derin karanlık çağı araştırıyoruz, ancak kompakt ve nispeten düşük maliyetli bir platformla. Ayrıca, donanım, yazılım, uygulama ve teknoloji tamamen burada geliştiriliyor; bu da bize evrenin en temel sorularından birine cevap vermemize yardımcı olabilir.”
Ancak, tüm uzay ajanslarının Ay’ın uzak yüzündeki radyo sessizliğini kullanmayı planladığı göz önüne alındığında, bu durumun uzun süre devam etmeyebileceği ve gelecekte parazit sorunlarının ortaya çıkabileceği bir gerçek. Bu da zaten zorlu bir ortamda faaliyet göstermeye çalışan bir görev için ek bir zorluk teşkil ediyor. Neyse ki, bu tür zorluklar genellikle yaratıcı çözümlerin ortaya çıkmasına yol açıyor.
Co-yazar Dr. Will Grainger şunları belirtti: “CosmoCube, çok küçük bir uydu ile zorlu bir ortamda iddialı bilimsel hedeflere ulaşmayı amaçlıyor ve bunu başarmak için bazı akıllı tasarım teknikleri gerekiyor. Uydu ve yükünün temsili modellerini geliştirdik ve bunların termal performansının, yörüngeye yerleştirildikten sonra yaşayabileceği farklı sıcaklık koşullarında ölçümler yapabilmesini sağladığını doğrulamak için tesislerimizde test ettik. Gelecekte, tam bir göreve hazırlanmak için yükü daha da geliştirmeyi umuyoruz.”
CosmoCube’un en önemli donanımlarından biri, son nesil analog ve dijital teknolojileri kullanan gelişmiş bir radyometre. SSTL (Surrey Space Technology Limited), SSTL platformunu geliştiriyor; bu proje UK Space Agency tarafından finanse ediliyor. Araştırma ekibi, CosmoCube’u önümüzdeki beş yıl içinde fırlatmaya umuyor. Donanım geliştirmesi devam ediyor ve laboratuvar prototipleri oluşturulmuş, çevresel testler yapılıyor. Ayrıca Portsmouth Üniversitesi ve STFC RAL Space gibi sektör ortaklarıyla da işbirliği yapıyorlar.
CosmoCube ekibi ayrıca ESA’nın (Avrupa Uzay Ajansı) orta ölçekli, hızlı ve uygun maliyetli görev konseptlerini arayan “mini-Fast missions Call for Ideas” yarışmasına katıldı. “Bu, Birleşik Krallık için gerçek bir başarı hikayesi olabilir: donanım, yazılım, uygulama ve teknoloji tamamen burada geliştiriliyor ve bu, evrenin en temel sorularından birine cevap vermemize yardımcı olabilir,” dedi Eloy de Lera Acedo.
Daha Fazla Bilgi İçin:
Kaynak: Universe Today
