Karanlık Çağ kaşifini devreye almak için akıllı materyalleri kullanma

Yörüngeye yerleştirilen nesnelerin boyutuna ilişkin en önemli kısıtlamalardan biri, onları oraya koymak için kullanılan kaplamanın boyutudur. Büyük teleskopların nispeten küçük bir kaporta muhafazasına doldurulması ve bazen karmaşık süreçler kullanılarak tam boyutlarına yerleştirilmesi gerekir. Ancak bu süreçlere rağmen bir teleskobun ne kadar dev olabileceğinin bir üst sınırı var. Akıllı malzemelerin ortaya çıkmasıyla bu durum yakında değişebilir; özellikle de NASA’nın Gelişmiş Kavramlar Enstitüsü (NIAC) tarafından finanse edilen ve uzayda kilometre ölçeğinde bir radyo teleskopunun kullanılmasına olanak sağlayacak bir projeyle.

Auburn’dan Davide Guzzetti tarafından yönetilen proje, uzayda spiral bir düzende bir dizi radyo antenini yerleştirmek için kendiliğinden katlanan akıllı polimerlerden yararlanacak. Bilim adamları daha sonra, farklı tabaklara çarpan sinyallerin ayrı ayrı dağıldığı, teleskobun etkili alanını arttırmak için kullanılan bir teknik olan interferometriyi kullanabilirler.

Bu teleskop özellikle bir şeyi, 21 cm’lik sinyali aramada iyi olabilir. Astrofiziğin bir tür kutsal kâsesi olan bu sinyal, hidrojenin ilk yaşamları sırasında yayıldı ve erken evrendeki Büyük Patlama ile Yeniden İyonlaşma Çağı arasında neler olduğunu anlamak için kritik öneme sahip.

Maalesef sinyal Dünya’ya nispeten düşük frekanslarda ulaşıyor, bunlar daha sonra iyonosferimiz tarafından filtreleniyor ve bazı durumlarda kendi radyo emisyonlarımız tarafından kesiliyor. Bu nedenle çeşitli ekipler buna çözüm önerilerinde bulundu. Ayın uzak tarafına bir teleskop yapılması fikrinden daha önce bahsetmiştik. Diğer projeler arasında uzayda yine interferometri kullanan ama birbirinden ayrı olan çok sayıda ayrı teleskop yer alıyor.

Her ne kadar harika olsa da, ayda bir teleskop inşa etmek ve işletmek için orada bir altyapıya ihtiyaç duyulacaktır ki bu da henüz mevcut değil. Öte yandan, bir interferometre konfigürasyonunda kurulan ancak fiziksel olarak birbirine bağlı olmayan ve sadece uzayda yüzen teleskoplar, göreceli konumu değiştirebilir ve bu düzenlemenin sürdürülmesini özellikle zorlaştırabilir.

Dr. Guzzetti ve ortak yazarları bir çözüm bulduklarını düşünüyor: düzinelerce küçük sensörden oluşan bir girişimölçer kurup bunları, uzaya çıktıktan sonra konuşlandırılabilecek akıllı bir malzemeyle birbirine bağlamak. Bu senaryoda, göreceli uydu konumu için karmaşık düzeltme algoritmalarına ihtiyaç duymadan bir interferometrenin geniş etkin alanının avantajlarından yararlanırsınız. Ay’ı işletmek için tam bir altyapı kurmanıza da gerek yok; zaten nispeten yüksek bir gelişme düzeyine sahip olan modern teknolojiyle inşa edilebilir.

İçinde Kağıt 2021’de piyasaya sürülen ekip, belirli bir sıcaklığa ulaştığında bir malzemenin katlanmasını sağlayabilen bir dizi “mürekkep menteşesi” kullanmak da dahil olmak üzere bu sistemin nasıl çalışabileceğini açıklıyor. Doğrudan güneş ışığına maruz kalmak şüphesiz bu sıcaklığa (100°C) ulaşacağından, aralarına stratejik olarak yerleştirilmiş bu menteşelere sahip bir dizi sensör, çapı kilometrelerce olabilen sarmal bir desen halinde genişleyebilir.

Bu bir interferometre için oldukça iyi bir yüzey alanıdır. Ve sensörlerin tümü, menteşeler üzerinden geçen kablolar veya benzer bağlantılar kullanılarak birbirine bağlanabiliyor ve bu da, bağlantısız bileşenler nedeniyle diğer uzay içi interferometrelerin başına bela olan sorunu ortadan kaldırıyor.

Sistemin avantajları olmasına ve belgede bunun uygulanabileceği bir yöntemin açıklanmasına rağmen, projenin sonraki adımlarına ilişkin net bir takip bulunmuyor. Sistemde kullanılan şekil hafızalı polimerlerin sayısız başka kullanım alanları da var; bu nedenle uzayda dev bir teleskop yapmak, bu konuda uzmanlaşmış araştırmacılar için en yüksek öncelik olmayabilir. Ancak, tüm fikirlerde olduğu gibi, belki bir gün, Dünya’nın üzerinde süzülen ve erken evrenin izlerini toplayan kilometre çapında bir teleskopa sahip olabileceğimizi de belirtmekte ve hatırlamakta fayda var.