Uzaydaki Lazerler

0

Uzaydaki lazerler deyince büyük olasılıkla sizin de aklınızda aynı şey canlandı: fantastik uzay gemileri arasındaki dev savaşlar, iyilerle kötüler nefes kesen bir gezegenin üzerinde çarpıştıkça beliren patlamalar. Gerçekte o noktadan çok uzaktayız fakat yine de lazerlerin şu anki ve gelecekte planlanan bazı kullanım alanları filmleri aratmıyor.

Lazerler neredeyse uzay çağının başlangıcından beri uzayda kullanılıyor. Mühendisler ilk başta lazerleri, yörüngedeki uyduların uzaklığını hassas biçimde ölçmek için kullanmışlardı. Böylece bir uydunun ne kadar hızlı ve yüksekte olduğunu ölçmek, bu paha biçilmez veriyle de Dünya yörüngesindeki tüm uyduların küresel bir haritasını çıkarmak mümkündü. Lazerler aynı zamanda birbirlerine kenetlenen iki uzay aracı tarafından da kullanılabiliyor; örneğin Uluslararası Uzay İstasyonu‘na kargo uzay aracı geldiğinde olduğu gibi. Bu da iki aracın, aralarındaki mesafeyi önceden ölçmesini sağlıyor.

 

Lazerler daha yakın tarihte, iletişim için de uzayda yepyeni bir kullanım alanı buldu. Uzay araçları geleneksel olarak Dünya‘yla ya da birbirleriyle radyo dalgaları ya da mikrodalga kullanarak iletişim kurar. Ama ikisi de çok iyi yöntemler değildir; çok dağıldıkları için veri aktarım hızları can sıkıcı derecede düşüktür. Çok da güç harcarlar ve Güneş Sistemi‘nin derinliklerine giderken bu kolayca gözden: çıkarabileceğiniz bir şey değildir.

Lazerle iletişimse çok daha fazla verinin çok daha kısa zamanda gönderilmesine izin veriyor. NASA, 2013’ün Ekim ayında Ay Lazerle İletişim Gösterisi ( LLCD ) adlı çok önemli bir testi yerine getirerek bu yöntemin ne kadar faydalı olabileceğini kanıtladı. Bu sayede Ay yörüngesinden Dünya‘ya saniyede 622 Megabit (Mbps) hızında veri aktarımı yapılabildi ki bu, benzer radyo sistemlerinin sağladığının alt katından da fazla. Ay yörüngesindeki Ay Atmosferi ve Toz Ortam Kaşifi (LADEE) adlı uzay aracının üstünde bulunan deney, lazerle iletişimin gerçekten de uzay uçuşlarının geleceğinde altın standarda dönüşebileceğini kanıtlıyor.

Lazerlerin uzayda değiştirdiği tek şey iletişim de değil. Bilim insanları, uydulara monte edilmiş lazerleri Dünya’ya doğru ateşleyerek, yüzey yüksekliğindeki en küçük değişiklikleri, örneğin kutuplardaki eriyen buzları takip edebiliyorlar. NASA, Eylül 2018’de sırf bu iş için Buz, Bulut ve Yer Yükselti Uydusu (ICESat-2) adlı bir uydu fırlattı. Her saniye 60.000 ölçüm yapan bu uydu, Grönland ve Antarktika’daki buzlarda meydana gelen değişimi, bir kurşun kalemin çapı kadar hassasiyetle ölçebiliyor. Bu da iklimsel değişimin gezegeni ne kadar ısıttığını, gezegenimizin buzlarının ne kadarını kaybetmekte olduğumuzu bize gösteriyor.

Bunu galaktik uzay savaşları kadar etkileyici bulmadıysanız sıkı durun çünkü lazerlerin uzaydaki yepyeni bir kullanım alanı dudaklarınızı uçuklatabilir: Gelişmiş uzay araçlarını uzak mesafelere, muhtemelen başka yıldızlara taşımak için lazerle itmek. Işık yelkeni denilen bu uzay araçları sadece 100 atom kalınlığında süper ince bir materyalden yapılmış geniş bir tabaka halinde olacak. Ortasında da sadece birkaç gram ağırlıkta ve tüm aygıtları içeren küçük bir yapı bulunacak.

Bir futbol sahası büyüklüğündeki bu devasa yelkenlere lazer ışını tutarak, ışık hızınınkine yakın inanılmaz yüksek hızlara çıkarmak mümkün. Bu da yakın yıldızlara (örneğin 4,2 ışık yılı ötedeki Proxima Centaur) yolculuk süresini makul seviyelere indirebilir. Kimyasal itkiyle çalışan geleneksel uzay araçlarının oraya varması binlerce yıl alırken bir ışık yelkeniyle bunu bir nesil içinde başarmak olanaklı. Bu düşünce, önümüzdeki yıllarda bu tür bir uzay gemisi fırlatmayı planlayan İsrail kökenli Rus milyarder Yuri Milner’ın Breakthrough Starshot projesi gibi projelere ilham kaynağı oldu.

Lazerler aynı zamanda Dünya’yı terk etmek değil de, korumak için de kullanılabilir. Örneğin üstümüze gelen bir asteroidin bir tarafını ısıtmak için lazer kullanabiliriz. Bunun etkisi büyük olmayacaktır ama yeterince önceden başlanırsa asteroidin rotasını, gezegenimize çarpmasını önleyecek kadar değiştirebilir.

2013’te ABD’de, Santa Barbara’daki California Üniversitesinden bilim insanları çok kuvvetli bir lazerle asteroidleri tümüyle yok etmeyi önerdiler. Bir lazerin asteroidi meydana gelen maddeleri buharlaştırmakta kullanılabileceğini, böylece asteroidin yok edilmese bile hedefinden şaşacağını ileri sürüyorlar. DE-STAR adını verdikleri bu proje, 500 metre uzunluğundaki bir asteroidi bir yıl içinde tamamen ortadan kaldırabilecek.

Daha yakındaki hedeflere baktığımızda, bilim insanları lazerlerin gezegenimizin yörüngesindeki uzay çöplerini ortadan kaldırmak için de kullanılabileceğini söylüyorlar. Yörüngedeki döküntülere lazer tutarak bir taraflarının ısınmasını sağlamak, böylece onları yörüngeden çıkarıp atmosfere yaklaştırmak olanaklı. Gezegenimizin etrafında dönen binlerce parça uzay çöpü olduğunu düşünürseniz, bu, yarattığımız pisliği temizlemek için iyi bir başlangıç olabilir.

ESA, 2034’te üç adet uzay aracı göndermeyi ve bunların birbirlerine lazer ışını tutmalarını hedefliyor. Lazerlerdeki küçük sapmalara bakarak kütle çekim dalgalarını (kara delik çarpışmaları gibi büyük olayların uzay-zamanda yol açtığı dalgalanmaları) saptamayı umuyorlar.

Kaynak: How It Works

Cevap bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.