James Webb ince ayar çekerken
Dr. H. Tuğça Şener
Dünya’nın uzaydaki en büyük gözü diye bilinen JWST uzay teleskobu uzun yıllar süren planlama ve defalarca tekrarlanan fırlatılış ertelenmesinin ardından nihayet 25 Aralık 2021’de Dünya’dan ayrıldı ve bundan bir ay sonra, Güneş-Dünya sisteminin beş statik noktasından biri olan L2’deki yörüngesine ulaştı. Güneş-Dünya-teleskop hizalamasında JWST öyle bir konum aldı ki, her zaman Güneş’ten uzak, Dünya’nın öte tarafında olacağı bir yörüngede bulunacak.
L2’deki yörüngesine sorunsuzca ulaşmasının ardından JWST’yi çok daha zorlu görevler bekliyor. Önce, hassas bir origami gibi katlanarak rokete sığdırılmış kalkanların ve aynaların açılması tamamlandı. Şimdi ise sırada aynaların hizalanması ve teleskobun yönlendirilmesi için ince ayarlar var.
Ayna hizalanması 7 temel adımdan oluşuyor. İlk adım aynaların hedefi tutturabilmesi. Bu sayede JWST ilk ışığı aldı ve HD84406 adlı bir yıldızın görüntüsünü elde etti. Büyük Ayı takımyıldızında, bizden yaklaşık 260 ışık yılı uzaklıkta olan Güneş benzeri bu yıldız çıplak gözle göremeyeceğimiz sönüklükte olsa da JWST gibi bir teleskop için normal şartlarda aşırı parlak. Hedefleme aşamasında bu yıldızın kullanılmasının nedeni de burada yatıyor aslında. Teleskobun kolaylıkla görüntüleyebileceği ama etrafının da herhangi bir karışıklığa sebebiyet vermeyecek kadar temiz, yani boş olması gerekiyordu ve HD84406 bu işin biçilmiş kaftandı.
18 ayna 18 görüntü
18 petekten oluşan birincil aynadaki her bir ayna peteği bu yıldızı görüntüledi ve tam da ayarsız bir teleskoptan beklenecek şekilde her bir aynanın az da olsa farklı bir doğrultuya baktığı görüldü. Böylece tek bir yıldızın 18 farklı görüntüsünden oluşan bir mozaik çıktı karşımıza. Zaten bu gözlemin amacı da bu farklılıkları gidermekti. Hangi görüntünün hangi ayna peteğinden geldiği tespit edildikten sonra şimdi yapılmaya çalışılan şey her bir ayna peteğindeki görüntüyü aynanın merkezine denk getirmek. Bunun için yapılan ayarlarda aynalar saç telinin 10.000’de biri kalınlıkta bir hassaslıkla kontrol edilecek. Sonraki aşama ise daha da zorlu olacak; tüm aynalardan gelen görüntülerin tek bir noktada birleştirilmesi gerekiyor. Son olarak da bu görüntünün odaklanması, yani bir diğer deyişle teleskobun netlik ayarı var.
Bunların yanı sıra teleskobun hizalanması ve gözlemleyeceği cismin takibinin doğru yapılması da diğer önemli konular arasında. Bu amaçla kullanılan Hassas Takip Sensörü (Fine Guiding Sensor - FGS) ile ilk deneme de gerçekleştirildi. Gözlemlenecek kaynağın hassas bir şekilde takip edilebilmesi için referans yıldızın saniyede 16 kere görüntüsü alınacak ve buna göre teleskobun “hassas takip aynası” saniyede 3 kere ayarlanacak. Teleskop hizalamasının bu kadar hızlı olmasına ek olarak ne kadar hassas olduğu da önemli. JWST’nin takip sisteminin hassasiyeti, Anıtkabir’deki birinin 500 km ötede İzmir’de birinin göz kırptığını tespit edebilmesi kadar yüksek!
Sürecin en korkutucu kısmının yörüngeye erişmek ve katlı aynaların başarıyla açılıp çalışır hale gelmesi olduğunu düşünürsek, bundan sonrasında başarının kolay olduğunu söyleyebiliriz diye düşünüyorum. Yine de JWST’nin her bir adımında heyecanlanmamak mümkün değil.