NASA bilim insanları, Ay'ın 'uzak yüzü'nde (genellikle 'karanlık yüz' olarak da bilinir) yaklaşık 1.6 kilometre genişliğindeki bir kraterin içine devasa bir radyo teleskop inşa etme planları üzerinde çalışıyor. 'Ay Krateri Radyo Teleskobu' (Lunar Crater Radio Telescope - LCRT) olarak adlandırılan bu türünün ilk örneği olacak çanak teleskobun, projenin onaylanması halinde 2030'larda tamamlanabileceği ve 2 milyar dolardan fazlaya mal olabileceği belirtiliyor.
Gökbilimciler, bu teleskobu evrenin en büyük gizemlerinden bazılarını çözmeye yardımcı olması için inşa etmek istiyorlar. Ancak bunun yanı sıra, giderek artan özel uydu 'mega takımyıldızlarından' sızan ve yakında Dünya tabanlı radyo astronomisini bozabilecek görünmez radyasyon seviyeleri konusunda da endişeliler.
Önerilen teleskop tamamen robotlar tarafından inşa edilecek ve Ay'ın uzak yüzündeki bir kraterin içine kablolarla asılı dev bir tel örgüden oluşacak. Yapı olarak Dünya üzerindeki Arecibo veya Çin'in FAST teleskobu gibi doğal çukurlara inşa edilen benzerlerine benzeyecek. Ay'ın uzak yüzü, teleskobu hem uydu sinyallerinden hem de Güneş radyasyonundan ve Dünya atmosferinin girişiminden koruyacak.
LCRT projesi şu anda NASA'nın Jet İtki Laboratuvarı (JPL) bünyesinde bir ekip tarafından inceleniyor. İlk olarak 2020'de önerilen proje, NASA'nın İleri Konseptler Enstitüsü (NIAC) tarafından 'Faz I' fonu olarak 125.000 dolar, 2021'de ise 'Faz II' olarak ek 500.000 dolar fon aldı.
Ekip, önümüzdeki yıl 'Faz III' fonu için başvurmaya hazırlanıyor ve şu anda Kaliforniya'daki Owens Valley Radyo Gözlemevi'nde bu yıl içinde test edilecek 200:1 ölçekli bir prototip inşa ediyor. Fon onaylanır ve proje son aşamayı geçerse, LCRT tam teşekküllü bir görev haline gelecek ve teleskop potansiyel olarak 2030'larda bir ara inşa edilebilir.
Teleskop için en güncel planlar, 350 metre çapında örgü bir reflektör içeriyor. Bu boyut, yıkılan Arecibo çanağından daha büyük, ancak FAST'tan daha küçük. 2020'de başlangıçta önerilen 1000 metrelik reflektörden yaklaşık üç kat daha küçük. Araştırmacılar tercih ettikleri krateri (Ay'ın Kuzey Yarımküre'sinde 1.3 km genişliğinde bir çukur) zaten seçmiş durumda, ancak tam konumu gizli tutuluyor.
Bu, bilim insanlarının Ay'a radyo teleskop yerleştirmeyi ilk kez önermesi değil; fikir en az 1984'e kadar uzanıyor. Ancak, böyle bir yapıyı inşa etmenin teknik zorlukları nedeniyle şimdiye kadar ciddi olarak düşünülmedi. Ancak, mevcut teknoloji ile LCRT'nin tüm bu sorunları potansiyel olarak çözebileceği ve bu konsepti gerçeğe dönüştürebileceği belirtiliyor.
Bununla birlikte, son 'kaba tahminler', LCRT'nin inşaatının yaklaşık 2.6 milyar dolara mal olabileceğini gösteriyor. Bu, özellikle NASA bütçesinin mevcut durumu göz önüne alındığında, son engel olabilir.
Astronomiyi Korumak
Özel uyduların, özellikle de SpaceX'in hızla büyüyen Starlink takımyıldızı sayesinde, Dünya yörüngesindeki uydu sayısı hızla artıyor. Bu durum, uzay çöpü, gece gökyüzünde artan ışık kirliliği ve uydu geri girişlerinden üst atmosferde metal kirliliği birikimi gibi çeşitli sorunlar yaratabilir.
Daha az bilinen bir sorun ise, özel uyduların uzaya yanlışlıkla radyasyon sızdırma eğiliminde olmasıdır. Bu sızıntılar, uzak galaksiler, yakındaki ötegezegenler ve süper kütleli kara delikler gibi uzak nesneleri incelemeye çalışan radyo teleskoplarını etkileyebilir.
Bazı radyo gökbilimcileri, gezegenimizin etrafındaki uydu sayısının maksimum kapasiteye ulaşması durumunda, radyo astronomisinin son derece sınırlı, hatta bazı dalga boylarında imkansız hale geleceği bir 'dönüm noktasına' ulaşılabileceğini belirtiyor. Eğer bu gerçekleşirse, 'evrenimizi gözlemlemek için pencereleri yapay olarak kapatmış oluruz.' diye ekliyorlar.
Ay'da korunaklı bir teleskopa sahip olmak, bu en kötü senaryo gerçekleşse bile radyo astronomisinin devam etmesini sağlayabilir. Ancak, bu tek teleskop, şu anda dünya çapındaki radyo gözlemevleri tarafından elde edilen bilimin yalnızca bir kısmını yapmamıza olanak tanıyacak, bu da evreni inceleme yeteneğimizin hala önemli ölçüde sınırlanacağı anlamına geliyor.
Bazı araştırmacılar, LCRT'ye eşlik edecek veya alternatif olarak Ay yörüngesinde bir uydu takımyıldızı kullanma olasılığını da araştırıyor. Ancak, bunların daha büyük teleskoptan çok daha sınırlı bir gözlem penceresine sahip olması muhtemel.
Yeni Dalga Boyları
LCRT, radyo astronomisini korumanın yanı sıra, Dünya tabanlı teleskopların tarayamadığı dalga boylarını da incelememize olanak sağlayabilir.
Ultra uzun dalga boyları olarak bilinen 10 metreden büyük radyo sinyalleri, Dünya atmosferinden kolayca geçmez, bu da onları yerden incelemeyi neredeyse imkansız hale getirir. Ancak bu dalga boyları, evrenin 'kozmik karanlık çağları' olarak bilinen en başını incelemek için hayati önem taşır, çünkü bu dönemden gelen sinyaller bize ulaşmadan önce aşırı derecede kırmızıya kaymıştır, yani uzamıştır.
Araştırmacılara göre, 'Bu aşamada evren ağırlıklı olarak nötr hidrojen, fotonlar ve karanlık maddeden oluşuyordu, bu nedenle kozmoloji anlayışımızı test etmek için mükemmel bir laboratuvar görevi görüyor.' Karanlık çağların gözlemlerinin, temel parçacık fiziği, karanlık madde, karanlık enerji ve kozmik enflasyon anlayışımızı geliştirerek fizik ve kozmolojide devrim yaratma potansiyeline sahip olduğu düşünülüyor.
LCRT aynı zamanda, bazı diğer radyo sinyallerine müdahale edebilen Güneş radyasyonundan da korunacak, bu da bu dalga boylarının Ay üzerinde daha kolay incelenmesini sağlayacak.
İlk Girişimler
Eğer LCRT onaylanırsa, bilim için büyük bir başarı olacak. Ancak bu aslında Ay'daki ilk radyo teleskop olmayacak.
Şubat 2024'te, özel bir şirketin (Intuitive Machines) Odysseus iniş aracı (Ay'a iniş yapan ilk özel uzay aracı ve 50 yılı aşkın süredir Ay'a inen ilk Amerikan aracı), NASA'nın ilk Radyo Dalgası Gözlemleri (ROLSES-1) aracını Ay'ın yakın yüzüne taşıdı. İniş aracı yana yatmasına rağmen, 14 kilogramlık teleskop kısa bir süre için ilk Ay radyo verilerini toplamayı başardı.
Ancak, ROLSES-1 Dünya'ya baktığı için topladığı sinyallerin neredeyse tamamı kendi gezegenimizden geldi ve astronomik değeri çok az oldu. Bu durum, radyo sessiz bir ortamda karanlık çağlar sinyalinin güvenilir ölçümleri için neden uzak yüze ihtiyacımız olduğunun iyi bir göstergesi olarak değerlendirildi.
Bu yılın ilerleyen dönemlerinde, başka bir özel şirketin (Firefly Aerospace) Blue Ghost II iniş aracı da Ay'ın uzak yüzüne inmeye çalışacak. Planlanan yükleri arasında, ABD Enerji Bakanlığı'ndan gelen ve ultra uzun dalga boylu sinyalleri tarayacak bir mini radyo teleskop olan LuSEE Night bulunuyor.
Araştırmacılar, 'Bu teleskoplardan elde edilecek gözlemler, Ay ortamını ve ultra uzun dalga boylu sinyalleri tespit etmedeki zorlukları ve potansiyel hafifletme stratejilerini anlamak için değerli olacaktır.' diye belirtiyor.
