İçeriğe geçmek için "Enter"a basın

Gökbilimciler yıldızlararası seyahat için navigasyon sistemi geliştirdi

Michelle Star

2021 yılındayız ve nihayet, uzay aracımızın yıldızlararası uzayda kaybolması konusunda endişelenmemize gerek kalmadı. Gökbilimci Coryn A.L. Bailer-Jones, hem yakın hem de uzak yıldızların pozisyonlarını ve değişen ışıklarını kullanarak, Güneş Sistemi’nden çok daha uzaklara seyahat yapabilecek uzay araçları için otonom ve anlık navigasyonun uygulanabilirliğini ortaya koydu.

ARTIK YILDIZLARARASI UZAYDAYIZ

Yıldızlararası uzay seferi acil bir sorun üzere görünmeyebilir. Bununla bir arada, son on yıl içinde birinci olarak Voyager 1 (2012’de) ve akabinde Voyager 2 (2018’de) ‘heliopoz’ diye bilinen Güneş Sistemi hududunu geçtiğinde, insan imali araçlar yıldızlararası uzaya girmiş oldu. Yeni Ufuklar (ing. New Horizon) uzay aracının onlara katılması ve akabinde gelecekte daha fazla araştırılma yapılması artık bir an sorunu. Bu uzay araçları kendi gezegenlerinden git gide daha da fazla uzaklaşırken, Dünya ile irtibata geçmeleri de gitgide daha fazla vakit alıyor.

Yeni Ufuklar, şu anda Dünya’dan yaklaşık 14 ışık saati uzaklıkta; bu durum, sinyal göndermenin ve cevap almanın 28 saat sürdüğü manasına geliyor; katlanılmaz bir izleme ve navigasyon sistemi değil fakat hantal bir sistem. Bununla birlikte, çok daha uzak aralarda bu sistem artık sağlam olmayacak.

Bailer-Jones, şu anda astronomi topluluğundan meslektaş incelemesi bekleyen ve ön baskı sunucusu arXiv’e yüklenen makalesinde, “En yakın yıldızlara seyahat yaparken, sinyaller çok zayıflayacak ve kısa uzaklıklı seyahat mühletleri yıllar alacak” diyor: “Bundan ötürü, yıldızlararası bir uzay aracının otonom olarak gezinmesi ve ne vakit rota düzeltmesi yapacağına yahut araçları ne vakit açacağına karar vermek için bu bilgileri kullanması gerekecek. Bu cins bir uzay aracının yalnızca yerleşik ölçümleri kullanarak pozisyonunu ve suratını saptayabilmesi gerekir.”

ALTI FARKLI ÖLÇÜMÜ TEMEL ALIYOR

Almanya’daki Max Planck Astronomi Enstitüsü’nde misyon yapan Bailer-Jones, bunu akıl eden birinci kişi değil. NASA, galaktik GPS’in temeli olarak meyyit yıldızların nizamlı titreşimlerini kullanarak, pulsarlar yardımıyla taraf belirleme üzerinde çalışıyor. Bu usul kulağa ziyadesiyle beğenilen geliyor; lakin yıldızlararası ortam tarafından sinyalin bozulması sebebiyle daha uzak aralarda çeşitli kusurlara maruz kalabilir.

Bailer-Jones, bir yıldız kataloğu aracılığıyla, bu yıldızların pozisyonlarının uzay aracının bakış açısından değişim formuna bağlı olarak, bir uzay aracının koordinatlarını -üçü uzayda ve üçü süratte olmak üzere- altı boyutta ve yüksek bir doğrulukta çalışmanın mümkün olduğunu gösterebildi.

Makalesinde, “Bir uzay aracı Güneş’ten uzaklaştıkça, yıldızların gözlemlenen pozisyonları ve suratları, paralaks, sapma ve Doppler tesiri nedeniyle Dünya tabanlı bir katalogdakilere nazaran değişecektir” diyor: “Yıldız çiftleri ortasındaki açısal araları ölçerek ve bunları katalogla karşılaştırarak, tekrarlamalı bir ileri modelleme süreciyle uzay aracının koordinatlarını çıkarabiliriz.”

Paralaks ve sapma, Dünya’nın hareketiyle irtibatlı biçimde yıldızların pozisyonlarında görülen bariz değişimi söz eder. Doppler tesiri, gözlemciye yaklaşıp yaklaşmadığına bağlı olarak, bir yıldızdan gelen ışığın dalga uzunluğundaki değişimi tanımlar. Bu tesirlerin tamamı iki cismin nispi pozisyonlarını içerdiği için, farklı bir pozisyonda bulunan üçüncü bir cisim (uzay aracı), yıldızların farklı bir dizilişini görecektir.

GELİŞTİRMEYE MÜSAİT BİR ALTYAPI SUNUYOR

Aslında yıldızlara olan aralıkları belirlemek ziyadesiyle sıkıntı lakin bu alanda çok daha düzgüne gidiyoruz. Gaia uydusu, Samanyolu’nun üç boyutlu haritasını oluşturmak için sürmekte olan bir vazife yürütüyor ve bize galaksinin bugüne kadarki en yanlışsız haritasını sunuyor.

Bailer-Jones, simüle edilmiş bir yıldız kataloğunu kullandı ve daha sonra sistemini 1997’de derlenen Hipparcos kataloğunda bulunan yakınlardaki yıldızlarda ve izafî uzay aracı suratlarında denedi. Bu, Gaia kadar hakikat olmasa da pek kıymetli değildi; temel gayesi, navigasyon sisteminin çalışıp çalışmadığını sınamaktı.

Sistem, yalnızca 20 yıldız aracılığıyla bir uzay aracının pozisyonunu ve suratını üç astronomik üniteye ve saniyede iki kilometreye kadar belirleyebiliyor. Bu doğruluk oranı, yıldız sayısının kareköküne zıt biçimde geliştirilebilir; yani, 100 yıldızla doğruluk 1.3 astronomik üniteye ve saniyede 0.7 kilometreye düşürülebilir. Üzerinde çalışılması gereken kimi karışıklıklar da mevcut. Sistem ne ikili yıldız sistemlerini ne de araçları dikkate aldı. Maksat, bunu gerçekleştirmenin birinci adımı olarak, yapılabileceğini ortaya koymaktı. Üstelik, pulsar navigasyonu ile birlikte kullanılabilir ve böylelikle iki sistem birbirinin kusurlarını en aza indirebilir. Ve sonrasında gökyüzü, sözün gerçek manasıyla tek hudut olacak.


Yazının özgünü Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)

İlk yorum yapan siz olun

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir