Süper ağır yük roketleri astronomiyi geliştirir; uzay teleskoplarını daha ucuz hale getirebilir.
Uzun pozlu bu fotoğrafta, SpaceX’in Starlink geniş bant ağı için yaklaşık 60 uydudan oluşan 25. partiyi taşıyan bir SpaceX Falcon 9 roketi görülmektedir.
Bir dizi dramatik başarısızlığın ardından, SpaceX’in devasa Starship roketi 13 Ekim 2025’te tamamen başarılı bir test gerçekleştirdi. Birkaç test uçuşu daha yaptıktan sonra SpaceX, roketi yörüngeye fırlatmayı planlıyor.
Bir ay sonra da rakip bir roket şirketi olan Blue Origin, neredeyse aynı büyüklükteki New Glenn roketini yörüngeye kadar uçurdu ve Mars’a doğru uzay araçları gönderdi.
Bu başarılı uçuşlar, Ay’a ve diğer gezegenlere yapılacak gelecekteki görevler için heyecan verici haberler olsa da, bu süper ağır yük roketleri gökbilim alanındaki araştırmaları da yeni zirvelere taşıyabilir.
Geniş bir bakış açısıyla
Astronomi uzaya ihtiyaç duyar. Atmosferin üzerine çıkmak, teleskopların yalnızca görünür ışıktan çok daha fazla dalga boyunda elektromanyetik spektrumu algılamasına olanak tanır.
Bu yüksekliklerde, teleskoplar Dünya atmosferi tarafından engellenen çok daha uzun ve kısa dalga boylarındaki ışığı algılayabilir.
Daha geniş bir spektrumda veri almayı göz önünde bulunduran gökbilimciler, gökyüzünde yıldızlardan çok daha soğuk olan cisimleri olduğu kadar, çok daha sıcak olan cisimleri de görebilirler.
Görünür ışıkta görebileceğiniz en sıcak yıldızlar, en soğuk yıldızlardan yaklaşık 10 kat daha sıcaktır. Kızılötesinden X ışınlarına kadar tüm spektrumda, görünen sıcaklıklar normal yıldızlardan 1000 kat daha soğuk veya 1000 kat daha sıcak olabilir.
Bilim insanları, giderek daha güçlü hale gelen teleskop setleriyle neredeyse 50 yıldır spektrumun tamamına erişim imkanına sahipler. Ne yazık ki, bu erişim de sürekli artan bir maliyetle birlikte gelmektedir.
En yeni olan uzay teleskopu, yaklaşık 10 milyar ABD dolarına mal olan ve kızılötesi spektrumun bir bölümünü algılayan muhteşem James Webb Uzay Teleskobudur (JWST).
Bir sonraki “Büyük Gözlemevi”nin fırlatılması için tahmini tarih 2045 gibi uzak bir tarihtir. Hatta daha da geç olabilir. Bu durumda gökbilimcilerin evrene dair görüşleri de aynı şekilde daralacaktır.
Ağır yük araçlarıyla tuzaktan kurtulmak
Bu yeni roketler bize bu tuzaktan kurtulma şansı veriyor. Aynı maliyetle, yörüngeye yaklaşık 10 kat daha fazla kütle gönderebiliyor ve onlarca yıldır kullanılan roketlere kıyasla gövdeleri yaklaşık iki kat daha geniş.
Kütle önemlidir çünkü teleskoplar ağır aynalar içerir ve ayna ne kadar büyük olursa o kadar iyi çalışır. Örneğin, JWST’nin büyük aynasını yapmak, zaten hafif olan Hubble Uzay Teleskopunun (HST) aynasından metrekare başına 10 kat daha hafiftir.
Benzer şekilde, roketin gövdesinin boyutu da önemlidir çünkü JWST’in 6,5 metre çapındaki aynasını, 4 metre çapındaki Ariane V roketinin içine sığdırmak için, aynanın origami gibi katlanması gerekiyordu.
Normalde, uzay görevlerinde hareketli parçalardan kaçınılır, ancak JWST için başka seçenek yoktu. Sonuç yine teknik bir zaferdi, ancak ortaya çıkan karmaşıklık, tek bir hatanın görevi sona erdirebileceği 300’den fazla nokta yarattı.
300’den fazla noktanın her birinin, yalnızca bir tanesi olsaydı oluşacak hata olasılığının 300 kat daha düşük olması gerekiyordu; bu da tasarım, üretim ve test gereksinimlerini artırdı ve maliyeti yükseltti.
Daha büyük ve daha geniş Starship ve New Glenn roketleri, günümüzde JWST benzeri bir uzay teleskobunun yapımının, origami benzeri katlama ve açma işlemlerinin getirdiği riskler olmadan, çok daha ucuza yapılabileceği anlamına gelir.
Yeni fikirler
Bu fırsattan en az üç ekip yararlanıyor. İlk olarak, Origins adı verilen önerilen derin kızılötesi teleskop, süper ağır yük taşıma kapasitesinden faydalanacak. Caltech’teki bilim insanları ise Prima adı verilen potansiyel daha küçük bir versiyonu inceliyor.
İkinci olarak, JWST’ninki kadar net ve aynı hassasiyette görüntüler çekebilen bir X-ışını teleskobunun, birkaç yıl öncesine kadar hayal bile edilemeyecek kadar kalın ve ağır aynalar kullanılması muhtemel.
Üçüncüsü ise, daha fazla kütle kullanımından da faydalanan çok düşük frekanslı bir radyo teleskobu olan GO-LoW’u öneriyor. GO-LoW, 100.000 adet küçük teleskoptan oluşacak, bu nedenle seri üretimde de tasarruf sağlanacak.
Bu üç teleskobun tamamı, seleflerine göre en az 100 kat daha hassas olacak ve spektrumun kendi bantlarında JWST ile en azından kıyaslanabilir düzeyde performans gösterecektir. Mühendislerin bu teleskopların maliyetini JWST gibi büyük bir gözlemevinin maliyetinin yarısına indirmeleri ideal olurdu.
O zaman NASA, aynı fiyata tek bir tane inşa etmekle yetinmek yerine iki yeni Büyük Gözlemevi kurabilirdi. Maliyeti üçte birine indirebilirse, potansiyel olarak tüm spektrumu kapsayan bir teleskop seti kurabilirdi.
Büyük zorluklar, büyük kazanımlar
Elbette, birçok şey ters gidebilir. Örneğin, gerek kapasite gerek maliyet açısından bu roketler beklenildiği gibi performans göstermeyebilir. Yine de, birkaç başlangıç çalışmasına yatırım yapmak fazla maliyetli olmayacak ve büyük bir getiri sağlayacaktır.
Diğer yandan, gökbilimciler her zaman “daha fazla ışık” ister. Ancak muhteşem Büyük Gözlemevlerinden daha büyük ve daha karmaşık teleskoplar talep edilirse, JWST tasarımcılarının karşılaştığı tüm maliyetli sorunlar geri gelir.
Uzay ajansları, gökbilimcilerin bitmek bilmeyen isteklerini sıkı kontrol altında tutma zorluğuyla karşı karşıyadır; maliyete uygunluk her zaman öncelikli olmalıdır.
Eğer kurumlar gökbilimcilerin hedeflerinin astronomik hale gelmesini engeller ve süper ağır yük roketlerin açtığı yeni tasarım alanından yararlanabilirlerse, evrene dair anlayışımız sadece on yıl kadar kısa bir sürede hayal gücünün ötesine geçebilir.
