Yaşanabilir gezegen arayışında sıvı ayna devrimi

Metin Akpınar

Teknoloji Editörü

Yaşanabilir gezegen arayışında sıvı ayna devrimi — Uzayın derinliklerine bakmak için teleskoplarımızı büyütmek zorundayız. Ancak bu büyüklük, günümüz teknolojisinin sınırlarını zorluyor. James Webb Uzay Teleskobu’nun 6,5 metrelik aynası bile roketle taşınabilirliğin eşiğine ulaşmış durumda. Peki ya teleskop aynası camdan değil de sıvıdan yapılmış olsaydı?

NASA ve Technion Üniversitesi’nin ortak projesi FLUTE (Fluidic Telescope) tam da bu fikir üzerine kurulu. Projenin temelinde, mikro yerçekimsiz ortamda sıvıların yüzey gerilimiyle doğal olarak kusursuz küresel şekiller oluşturma özelliği yatıyor. Bu da teleskop aynası için ideal bir yapı sağlıyor.

Aynalar cam değil de sıvı olursa?

FLUTE konsepti, 50 metre çapında sıvıdan oluşan bir teleskop aynası öngörüyor. Bu, bir futbol sahasından geniş ve James Webb’in aynasından neredeyse sekiz kat büyük. Ancak böyle bir sıvı aynanın işlevselliği konusunda ciddi sorular vardı. Özellikle teleskop farklı gök cisimlerine yönelmek için döndüğünde, sıvı yüzeyin nasıl etkileneceği belirsizdi.

Bu sorunu ele alan bilim insanları, teorik modellemeler ve laboratuvar deneyleriyle bu aynaların davranışını inceledi. Yaptıkları analizlere göre, sıvı ayna dönüş sırasında mikrometre düzeyinde bozulsa da, bu bozulmalar aynanın merkezine çok yavaş ulaşıyor. Hatta 10 yıl boyunca her gün yapılan manevralarda bile aynanın iç yüzde 80’lik kısmı yüksek optik kaliteyi koruyor.

Deneylerle test edildi

Araştırmacılar bu teorik öngörüleri doğrulamak için laboratuvarda temassız elektromanyetik kuvvetlerle sıvı filmler üzerinde kontrollü bozulmalar oluşturarak deneyler gerçekleştirdi. Her ne kadar deney düzeneği teleskobun ölçeğinden çok daha küçük olsa da, elde edilen veriler, geliştirilen matematiksel modelin sıvı dinamiklerini doğru şekilde öngörebildiğini kanıtladı.

Yeni nesil teleskoplar kendi kendini onarabilir

Araştırmanın en çarpıcı yönlerinden biri, sıvı aynaların sadece daha büyük değil, aynı zamanda daha esnek teleskoplara da kapı aralaması. Bu aynalar, gözlem görevine göre kendini şekillendirebilir, optik hataları düzeltebilir ve hatta mikrometeor çarpmalarından sonra kendini “onarabilir.”

Her ne kadar teorik altyapı sağlam olsa da, sıvının uzayda taşınması ve kontrolü halen ciddi mühendislik sorunları barındırıyor. Ancak bu çalışma, bu tür teleskopların onlarca yıl boyunca görev yapabileceğini ve hatta sıfırdan yeniden şekillendirilebileceğini gösteriyor. 2030’lu yıllar ve sonrasında fırlatılması planlanan yeni nesil uzay teleskopları için FLUTE, geleneksel cam işçiliğinden akışkan fiziği temelli tasarımlara geçişin habercisi olabilir.