Gökbilimciler bugüne kadar güneş sisteminin dışında 5.000’den fazla gezegen keşfettiler. Asıl soru, bu gezegenlerden herhangi birinin yaşama ev sahipliği yapıp yapmadığıdır. Cevabı bulmak için, gökbilimcilerin muhtemelen bugün var olandan daha güçlü teleskoplara ihtiyacı olacak.
Astrobiyoloji ve uzak yıldızların etrafındaki gezegenleri inceleyen bir astronomum. Son yedi yıldır, şimdiye kadar yapılmış en büyük uzay teleskobu olan James Webb Uzay Teleskobu’ndan yüz kat daha fazla ışık toplayabilen yeni bir tür uzay teleskobu geliştiren bir ekibin eş liderliğini yapıyorum.
Hubble ve Webb dahil olmak üzere neredeyse tüm uzay teleskopları aynaları kullanarak ışık toplar. Önerdiğimiz teleskop Nautilus Uzay Gözlemevi, büyük, ağır aynaları aynalı teleskoplardan çok daha hafif, daha ucuz ve üretimi daha kolay olan yeni, ince bir mercekle değiştirecektir. Bu farklılıklar nedeniyle, birçok bireysel birimi yörüngeye fırlatmak ve güçlü bir teleskop ağı oluşturmak mümkün olacaktır.
Daha büyük teleskoplara olan ihtiyaç
Dış gezegenler -Güneş dışındaki yıldızların yörüngesinde dönen gezegenler- yaşam arayışında başlıca hedeflerdir. Gökbilimcilerin bu soluk ve uzaktaki nesneleri incelemek için büyük miktarlarda ışık toplayan dev uzay teleskoplarını kullanmaları gerekiyor.
Mevcut teleskoplar, Dünya kadar küçük dış gezegenleri tespit edebilir. Bununla birlikte, bu gezegenlerin kimyasal bileşimi hakkında bilgi edinmeye başlamak için çok daha fazla hassasiyet gerekir. Webb bile, yaşamın ipuçlarını, yani atmosferdeki gazları bulmak için belirli ötegezegenleri arayacak kadar güçlü değil.
James Webb Uzay Teleskobu, 8 milyar dolardan fazlaya mal oldu ve yapımı 20 yıldan fazla sürdü. Bir sonraki amiral gemisi teleskopunun 2045’ten önce uçması beklenmiyor ve 11 milyar dolara mal olacağı tahmin ediliyor. Bu iddialı teleskop projeleri her zaman pahalıdır, zahmetlidir ve tek bir güçlü -ama çok uzmanlaşmış- gözlemevi üretir.
Yeni bir tür teleskop
2016’da havacılık devi Northrop Grumman beni ve diğer 14 profesörü ve NASA bilim adamlarını -hepsi dış gezegenler ve dünya dışı yaşam araştırmaları konusunda uzmanlar- bir soruyu cevaplamak için Los Angeles’a davet etti: Ötegezegen uzay teleskopları 50 yıl sonra nasıl görünecek?
Tartışmalarımızda, daha güçlü teleskopların inşasını engelleyen en büyük darboğazın, daha büyük aynalar yapıp onları yörüngeye oturtma zorluğu olduğunu fark ettik. Bu darboğazı atlatmak için, aramızdan birkaçı kırınımlı mercekler adı verilen eski bir teknolojiyi yeniden gözden geçirme fikrini ortaya attı.
Geleneksel lensler, ışığı odaklamak için kırılma kullanır. Kırılma, ışığın bir ortamdan diğerine geçerken yön değiştirmesidir – ışığın suya girdiğinde bükülmesinin nedeni budur. Buna karşılık kırınım, ışığın köşelerin ve engellerin etrafından bükülmesidir. Bir cam yüzey üzerinde akıllıca düzenlenmiş basamaklar ve açılar kırınımlı bir mercek oluşturabilir.
Bu tür ilk lensler, 1819’da Fransız bilim adamı Augustin-Jean Fresnel tarafından deniz fenerleri için hafif lensler sağlamak üzere icat edildi. Bugün benzer kırınımlı mercekler, kamera merceklerinden sanal gerçeklik kulaklıklarına kadar birçok küçük boyutlu tüketici optiğinde bulunabilir.
İnce, basit kırınımlı mercekler, bulanık görüntüleri ile ünlüdür, bu nedenle astronomik gözlemevlerinde hiç kullanılmamışlardır. Ancak netliklerini artırabilseydiniz, aynalar veya kırıcı mercekler yerine kırınımlı mercekler kullanmak, bir uzay teleskobunun çok daha ucuz, daha hafif ve daha büyük olmasını sağlardı.