Hubble: An Overview of the Space Telescope (NASA): özeti, bilimi ve okuma rehberi

Hubble: An Overview of the Space Telescope (Hubble: Uzay Teleskobuna Genel Bir Bakış), NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi ile Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü'nün (STScI) ortak hazırladığı resimli bir tanıtım kitabıdır. İlk kez 2018'de yayımlandı, Ocak 2021'de güncellendi. Kitap, 1990'da fırlatılan Hubble Uzay Teleskobu'nun tarihini, tasarımını, nasıl işletildiğini, bilimsel keşiflerini, teknolojinin günlük hayata katkılarını ve kültürel etkisini 114 sayfada özetler. NASA'nın sitesinden PDF ve EPUB olarak ücretsiz indirilebilir.

Kitap ne anlatıyor?

Kitabın amacı tek bir ciltte Hubble'ın "her şeyini" kısaca anlatmaktır. Giriş, bilim tarihinde mikroskop ve tayfölçer gibi yeni aletlerin yeni bilim dalları açtığını hatırlatır. Ardından teleskobu bu aletlerin arasına yerleştirir. Kitaba göre Galileo'nun 1609'da gökyüzüne çevirdiği teleskobun mirasını dört yüz yıl sonra atmosferin üstüne yerleştirilmiş dijital bir teleskop sürdürmektedir. Kitap, Hubble'ın adını taşıyan Edwin Hubble'dan Güneş'imizden 600.000 kat parlaklaşan bir yıldıza kadar geniş bir alanı kısa ve görsel ağırlıklı bölümlerle gezer. Her sayfada büyük bir Hubble görüntüsü ve onu açıklayan bir alt yazı vardır.

Kitap bir tarih kitabı değildir, bir tanıtım kitabıdır. Bu yüzden siyasi tartışmalara, bütçe kavgalarına ya da teleskobu yapan şirketlerle yaşanan sorunlara girmez. Bu tarafı merak edenler için ayrıntılı tarih kitabı Not Yet Imagined daha uygun bir kaynaktır.

Kitabın özeti

Bu bölüm kitabın sonunu da anlatır. Kitap bir bilim kitabı olduğu için özeti bölüm bölüm ana fikirlerle veriyoruz.

• Tarihçe: Kuramsal fizikçi Lyman Spitzer büyük bir uzay teleskobunu 1946'da, ilk yapay uydudan on yıldan fazla önce önermişti. 1970'lerde John Bahcall, George Field ve Nancy Grace Roman gibi isimlerle birlikte fikri savundu. Avrupa Uzay Ajansı (ESA) 1976'da ortak oldu ve ABD Kongresi projeyi 1977'de onayladı. Teleskop hazır olduğunda Ocak 1986'daki Challenger faciası fırlatmayı yıllarca erteledi. Hubble, 25 Nisan 1990'da Discovery mekiğinden yörüngeye bırakıldı. Ancak ilk görüntüler hayal kırıklığıydı: Ana ayna yanlış biçimde taşlanmıştı. Aralık 1993'te astronotlar düzeltici optikleri taktı. Toplam beş bakım görevi 2009'a kadar sürdü.
• Gözlemevinin tasarımı: Teleskobun boyutları, aynaları, aletleri, yönlendirme sistemi ve astronotların sökülüp takılabilen parçalar sayesinde nasıl bakım yapabildiği anlatılır.
• İşletme: Gözlem zamanının dağıtılması, uzay aracının yerden yönetimi ve verinin yolculuğu ele alınır. Kitap, gözlemleri estetik görüntülere dönüştürmek için 1998'de kurulan Hubble Heritage projesinden de söz eder.
• Bilim: On üç başlık: evrenin hızlanan genişlemesi, galaksilerin büyümesi, ötegezegenler, karanlık madde, dev kara delikler, dış gezegenler ve uydular, Kuiper kuşağı, asteroit kuşağı, yıldız doğumu, yıldızların ölümü, ışık yankıları, gezegen oluşum bölgeleri ve galaksi birleşmeleri.
• Teknoloji aktarımı: Hubble için geliştirilen tekniklerin başka alanlara taşınması anlatılır. Görüntü dedektörleri (CCD) meme biyopsilerinde, görüntü iyileştirme yazılımları artroskopik cerrahide, yıldız eşleştirme algoritmaları nesli tükenmekte olan hayvanların izlenmesinde kullanıldı. Benzer teknikler eski el yazmalarının çözülmesine ve ABD'nin kurucu belgelerinin korunmasına da yardım etti.
• Kültürel etki: Hubble görüntüleri kitap kapaklarına, albümlere, filmlere, hatta kilise vitraylarına girdi. 2000'de ABD Posta İdaresi Hubble'a pul ayırdı. Son bakım görevi iptal edilmek istendiğinde öğrenciler Kongre'ye mektup yazdı. Kitap, Hubble'ın kurmasına yardım ettiği halk ilgisiyle ve teleskobu ayakta tutan binlerce kişiye teşekkürle kapanır.

Kitabın arkasındaki ekip ve dönem

Künyeye göre kitabın editörleri Goddard'dan Kevin Hartnett ve James Jeletic'tir. Metinleri Goddard'dan Vanessa Thomas ile STScI'dan Ann Jenkins yazdı. Bilim danışmanları Ken Carpenter, Malcolm Niedner ve Jennifer Wiseman'dır. Kitap ilk kez 2018'de NASA yayını olarak çıktı. Elimizdeki sürüm Ocak 2021 revizyonudur. Bu yüzden kitaptaki rakamlar 2020'nin sonunu yansıtır: Hubble verisiyle yayımlanmış hakemli makale sayısı 18.000'i geçmiştir ve her gün yaklaşık üç yeni makale eklenmektedir.

Zamanlama, Hubble'ın 30. yılının hemen ardındandır. Teleskobun haleflerinden James Webb Uzay Teleskobu ise o sırada henüz fırlatılmamıştı. Kitap, Webb'in Hubble'ın keşiflerini devralacağı dönemin hemen öncesinin bir fotoğrafıdır.

Kitaptaki bilim: Hubble nasıl çalışıyor, ne buldu?

Kitabın tasarım bölümü, Hubble'ı anlamak isteyen biri için en öğretici kısımdır. Hubble yaklaşık 547 kilometre (340 mil) yükseklikte, atmosferin bulanıklaştırıcı etkisinin üstünde dolanır. Bu sayede yerdeki tipik bir teleskoptan 10 kat daha net görüntü alır. Ayrıca yeryüzüne ulaşamayan morötesi ve yakın kızılötesi ışığı da görür. Teleskop 13,3 metre uzunluğunda ve 11.340 kilogram ağırlığındadır, yani bir okul otobüsü büyüklüğündedir. 2,4 metrelik ana aynası insan gözünden yaklaşık 40.000 kat fazla ışık toplar. Optik düzeni Ritchie-Chrétien tipi bir Cassegrain teleskobudur: Işık ana aynadan küçük bir ikincil aynaya, oradan da ana aynanın ortasındaki delikten aletlere gider. Aynalar bükülmesinler diye yaklaşık 21 °C'de tutulur. Yıllar içinde NASA ve ESA Hubble için 15 bilimsel alet üretti. Teleskop her biri 95 dakika süren turlarla Dünya'nın çevresinde saatte 27.000 kilometreden hızlı dolanır. Ayrıntılar için Hubble Uzay Teleskobu sayfamıza bakabilirsiniz.

Verileri göster

1946	Spitzer uzay teleskobu önerdi
1977	ABD Kongresi projeyi onayladı
1990	Discovery ile yörüngeye çıktı
1993	1. bakım: düzeltici optikler
1997	2. bakım: STIS ve NICMOS
1999	3A bakımı: yeni bilgisayar
2002	3B bakımı: ACS kamerası
2009	4. ve son bakım: WFC3 ve COS

Bilim bölümünün açılışı, kitabın en güçlü kısmıdır. Hubble'dan önce evrenin genişleme hızını gösteren Hubble sabiti o kadar belirsizdi ki evrenin yaşı 10 ile 20 milyar yıl arasında tahmin ediliyordu. Hubble'ın daha iyi galaksi uzaklıkları sayesinde bu değer bugün 13,8 milyar yıla oturdu. Bu ölçümler, evrenin genişlemesinin hızlandığını gösteren ve 2011 Nobel Fizik Ödülü'nü getiren keşfe de katkı verdi. Ödülü alanlardan Adam Riess'in ekibi Hubble verilerini kullanmıştı. Hızlanmanın nedeni olduğu düşünülen karanlık enerji evrendeki kütle ve enerjinin yaklaşık yüzde 70'ini oluşturur ama doğası hâlâ bilinmiyor. Arka plan için evrenin genişlemesi ve Hubble-Lemaître yasası sayfamıza bakabilirsiniz.

Güneş Sistemi başlıkları da kitapta önemli bir yer tutar. Hubble 1994'te Shoemaker-Levy 9 kuyruklu yıldızının 21 parçasının Jüpiter'e art arda çarpmasını izledi. Bu, böyle bir olayın ilk kez görülmesiydi. Teleskop Plüton'un dört küçük uydusunu, yani Nix, Hydra, Kerberos ve Styx'i keşfetti. New Horizons'ın 2015'teki geçişine hazırlanmak için Plüton'un yüzey haritalarını çıkardı. Kitabın 2021 sürümü, Hubble'ın bulduğu Kuiper kuşağı cismi 2014 MU69'u New Horizons'ın "ileride inceleyeceği" hedef olarak anar. Bu bilgi eskidi: Araç 1 Ocak 2019'da bu cismin yanından geçti. Cismin bugünkü adı Arrokoth'tur.

Bazı rakamlar da güncellenmeli. Kitap, 1990'da hiçbir ötegezegen bilinmezken 4.000'den fazla ötegezegenin doğrulandığını yazar. NASA'ya göre bugün bu sayı 6.000'i geçti. Hubble'ın bu alandaki özgün katkısı ise geçerliliğini koruyor: Bir ötegezegenin atmosferinin bileşimini ilk ölçen teleskop Hubble'dı. Ayrıntılar için ötegezegenler sayfamıza bakabilirsiniz. Teleskobun geleceği de kitabın yazıldığı günden farklı bir noktada. NASA Ekim 2026'da, Hubble'ı daha yüksek bir yörüngeye taşıyacak, ona bakım yapacak ya da görev sonunda güvenli biçimde atmosfere sokacak ticari seçenekler için şirketlerden görüş istedi. Bu süreç Hubble'ın geleceği haberimizde anlatılıyor.

Etkisi, ödülleri ve uyarlamaları

Kitap NASA'nın ücretsiz Hubble e-kitaplarından biridir ve NASA'nın teleskobu genel okura tanıtmak için hazırladığı resmî metinlerden biridir. Kitaba verilmiş bir ödülü doğrulayamadık. Kitabın film ya da dizi uyarlaması yoktur. Ama kitabın kendisi bir filmden söz eder: Son bakım görevini konu alan, Leonardo DiCaprio'nun anlatıcılığını yaptığı 2010 yapımı IMAX belgeseli Hubble 3D. Kitabı okuduktan sonra bu belgeseli izlemek, bakım görevlerini astronotların gözünden görmek için iyi bir yoldur.

Kimlere uygun, nereden başlanır?

• Kimler için: Hubble'ı ilk kez tanımak isteyen lise ve üniversite öğrencileri, astronomi dersinde görsel ve özet bilgi arayan öğretmenler ve uzay teknolojisini merak eden okurlar. Metin teknik terimleri açıklar ve matematik gerektirmez.
• Nereden başlanır: Tarihçe ve tasarım bölümleriyle başlayın. Teleskobun nasıl çalıştığını bilmek bilim bölümünü anlamayı kolaylaştırır. Sonra bilim bölümündeki 13 başlıktan ilginizi çekene atlayabilirsiniz. Her başlık birkaç sayfalık, kendi içinde tamamlanan bir anlatıdır.
• Hangi sürüm: Kitap İngilizcedir. NASA, bazı e-okuyucuların EPUB dosyasında sorun çıkarabileceğini belirtip daha uyumlu olan PDF'i öneriyor.
• Sonra ne okunur: Hubble'ın 35. yılı için hazırlanan görsel kitap Hubble's Beautiful Universe ve teleskobu adını aldığı gökbilimciyle tanımak için Edwin Hubble sayfamız.