Jüpiter sinyalleri basit bir anten ve kısa dalga alıcılar kullanılarak Dünya’dan izlendiğinde, egzotik (yabancıl) sesler üretebilen, doğal radyo dalgalarının güçlü patlamalarının bir kaynağıdır. İnsan kulağı radyo dalgalarını doğrudan duyamasa da, bir alıcı tarafından duyulabilen ses sinyallerine dönüştürüldüğünde, heyecan verici bir dinleme deneyimi gerçekleştirebilirler. Ancak bu evden dünya dışı akıllı canlıları (ET- Extra Terrestrial) telefondan duymakla aynı şey değildir. Keza şekilde Jüpiter’den gelen kısa dalga radyo sinyalleri, dünya dışı zekâ belirtisi de değildir.

Bu salınımlar (emisyonlar) Jüpiter’in manyetosfer tabakasındaki plazma istikrarsızlıkları/dengesizlikleri tarafından doğal olarak üretilmektedirler.

Bu makalede hem “Jüpiter’den radyo sinyalleri nasıl duyulur” konusunu inceleyecek hem de TAMSAT-Genç‘in bu konuda yaptığı çalışmalardan ve geleceğe dönük planlarından bahsedeceğim. Önce Jüpiter’e bakalım.

Güçlü Işın Darbesi

Sinyal Darbe/itici gücü. Çoğu uzay fizikçileri, Jüpiter’in manyetik kutupları üzerindeki üst atmosferinde, iyonize gazın bazen güçlü bir radyo lazer veya maser (ışını) gibi davrandığını ifade etmiştir. Radyasyon o kadar yoğundur ki, Jüpiter yeni radyo dalga boylarında bir radyo enerji kaynağı olarak, sık sık güneşten daha parlaktır.

Radyo Lazer ışınları bu kadar gücü nereden alır? Bu, Jüpiter’in volkanik ve yaramaz uydusu Io ile başlar. Jüpiter ve diğer büyük uydularındaki gel-git kuvvetleri, Io uydusunun iç yüzeyini kızdırır ve onu Güneş sistemindeki en volkanik kütle yapar. Volkanik materyaller Io’nun yüzeyinin üzerinden çok uzaklara atılabilir. Bunların çoğu, dev gezegenin etrafında büyük bir gaz halka oluşturarak, Jüpiter çevresinde yörüngeye girer.

Io yörüngesinin boyut çapıyla, elektrik iletkeni “Io torus,”’un, 850.000 Km. yayıldığı bilinir ve Jüpiter’in de manyetik çevresi üzerinde önemli bir etkisi vardır.

İki trilyon Watt. Io’nun yörüngesel hareketi, onu bu iyonlaşmış gazların manyetik halkası boyunca taşırken, Jüpiter ve Io arasında büyük bir elektrik akımı dolaşır. Yaklaşık iki trilyon Watt gücündeki taşıma, Güneş sistemindeki en büyük DC elektrik akımıdır.

Pillerin ve tellerin kullanıldığı bildiğimiz sıradan DC devre türlerinden farklı olarak, plazma fizikçiler Io-Jüpiter sistemdeki akımın mevcut dalgaların Alfven Dalgaları denilen bir tür manyetik plazma dalga tarafından taşındığına inanırlar.

Nasıl oluşursa oluşsun, bu dehşet verici akım, Jüpiter’in koni biçimli ışınlarındaki manyetik kutuplarından, lazer radyo sinyallerinin uzaklara yolculuk yapmasına neden olan taşıyıcı (carrier) plazma dalgaları için iyi bir güç kaynağıdır.

Bu dev gezegen ile birlikte ışın demeti, adeta Jüpiteri yavaş dönüşlü bir atarcaya (pulsar) benzeterek, her 9 saat 55 dakikada bir döner.

Işın demetleri tıpkı bir radar gibi Dünyayı tarayarak çevrelediğinde, dinleyiciler burada (dünyada) yaklaşık 15 ve 40 MHz arasındaki kısa dalga bantlarında Jovian radyo patlamalarını kolayca izleyebilirler.

Radyo Jove Projesi

Radyo Jove olarak bilinen NASA projesi sayesinde, Jüpiter’in egzotik ses yayınını dinleme zevki, artık hiçbir profesyonel astronom için kısıtlı değildir. Hatta bana göre amatör astronomlar için de.

Artık çok kolay bir biçimde amatör gökbilimciler, amatör radyo operatörleri, kısa dalga dinleyicileri ile ilköğretim, lise ve üniversite öğrencileri de bu doğal radyo istasyonu duymak için çalışma yapabilirler, alıcılarını ayarlayabilirler.

Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki NASA bilim insanları, Florida Üniversitesi’nde bulunan diğer çalışanlar ile birlikte, Güneş Sistemi’nin bu en büyük gezegenini dinlemek için halkın alıcıları ayarlamasına ve binlerce frekansın aramasına ilham vermeye yardımcı oluyorlar.

NASA, bir okul fen sınıfı veya diğer ilgili gözlemciler için, birlikte kurabilecekleri, düşük maliyetli bir radyo teleskop kiti fikrini ortaya atmıştır. Kit, 20 MHz. radyo alıcısını yapılandırmak için gerekli tüm parçaları içerir. Bunun için iletim kabloları ve amatör radyo operatörlerinin yarım dalga dipol olarak adlandırdıkları yaygın bir tür olan dual antenler için de tele ihtiyaç vardır. Her anten yaklaşık 6 metre uzunluğundadır ve 6 metre arayla monte edilmelidir.

Kit, tel antenin gergin ve yerden yüksek tutulması için desek sağlayacak olan  PVC boru anten direklerini içermez. Ancak, bunlar herhangi bir yerden kolayca temin edilebilir ve pahalı da değildir. Bir diğer alternatif olarak ahşap direk yapılar da aynı şekilde antenlerin montajı için kullanılabilir.

Jüpiter ve Radyo Görüntü

Bu sayfadaki Jüpiter’in radyo görüntüleri İngiliz Kolonileri Bilimsel ve Endüstriyel Araştırma Organizasyonu (CISRO-Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation)’nun Avustralya Ulusal Teleskop Tesisi (ATNF-Australia Telescope National Facility) tarafından kaydedilmiştir. Avustralya Teleskobu, New South Wales’ta üç bölgedeki sekiz çanak anten alıcıları kümesinden oluşmaktadır. Bu yer Avustralya’daki en büyük astronomik kurumdur. Bu sayfanın üstündeki görüntü, 22cm dalga boyunda, ATNF tarafından alındı.

Üstteki görüntü ise yine ATNF tarafından 13cm dalga boyunda alındı. Her iki resmi de karşılaştırırsak, amatör Radyo JOVE teleskopları yaklaşık 1500 cm (15 metre) dalga boylarında Jüpiter’i gözlemler.

13cm dalga boyundan bahsetmişken bir hatırlatma yapmakta fayda var. Jüpiter ne kadar güçlü gelirse gelsin, Yer kaynaklı yapay sinyallerin alma hassasiyetini değiştireceği açık. Örneğin ülkemizde olmasa da Avrupa’da 13cm bandı yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu da bulunduğunuz konuma göre alma işlemi sırasında istenmeyen parazitik sinyallere neden olabilir. Hatta basit bir anten kullanarak yaptığınız testlerde bile radyo yayınlarından bazılarını duyabilirsiniz. Tabi bunda iyonosferik şartlar altında güçlü sinyallerden de meydana gelmektedir. Bu etkileri band filtreler kullanarak azaltabilirsiniz.

Gözlem yapmak için daha çok, düşük frekanslar uygun. Jove kiti 20.1 Mhz. te çalışmaktadır. Bu ve benzer alıcılarınızı test etmek ve ayarlamak (kalibrasyon) için dilerseniz nokta frekanslarda çalışabilecek sinyal osilatörü yapabilirsiniz.

Ne kadar hassas değil mi?

NASA Jove’nin kit halindeki bu küçük radyo teleskopunun gücü onu, Dünya’dan yaklaşık 600 milyon kilometre uzaktaki dev gezegen Jüpiter’i tespit edebilme yeteneğine sahip kılar.

Bu kitler oldukça aktif kullanılmaktadır ve gönüllü çalışanlarca da desteklenmektedir. Örneğin Bill PINE; INSPIRE Projesi ile NASA Radyo Jove kitlerini kar amacı gütmeyen eğitim şirketleri olan okullara, amatör telsiz operatörleri ve diğer ilgili kişilere dağıtan bir Kaliforniya’da bir lise öğretmenidir. Yeni amatör astronomlar, kendi radyo teleskoplarını kurduklarında, bilim insanlarının Jüpiter’in muazzam manyetosfer izleme aktivitelerine yardımcı olan gözlemler yaparlar.

Jüpiter’in Sesi Neye Benziyor?

Jovian radyo patlamalarının iki çeşidi vardır. Bunlar;

L-Tip Patlama: Bir kısa dalga alıcısının hoparlörü sayesinde duyulan “L-patlama” denilen sesler, uzak bir sahilde tıpkı okyanus dalgalarının kıyıya çarpması gibidir. Burada duyulan ses “L-Tip Patlama” uzun sürelidir. Eğer ki kayıt önemli ölçüde yavaşladı ise bir S-patlama sesi ürkütücü ve sürüklenen ıslık sesine benzerdir.

S-Tip Patlama: Bir kısa dalga alıcı hoparlör sayesinde duyulan “S-Tip Patlama” etkisi, bir tür ağaçkakan darbesini (tıkırtı gibi) andıran, kesik kesik hızlı patlama sesi üretir. “S-Tip Patlama” etkisi kısa sürelidir.

Ses Örnekleri

Jüpiter’den sesleri dinlemek için, Florida Üniversitesi Radyo Gözlemevi’nde Jüpiter’den patlamaların kaydedildiği 25 MHz spektrum görüntülerine buraya tıklayarak erişebilirsiniz.

İlk Öğrenci Gözlem Partisi

22 Ekim 1999’da ilk Radyo Jove öğrenci ekipleri,  velileri ve öğretmenleri ile birlikte Kentucky’de Mt.Sterling çiftliğinde kurulan gözlem istasyonunda bir araya geldiler. O gün Jüpiter’den sinyaller net ve yüksek sesli olarak başarıyla alındı.

Peki Çok Merak Etmenize Rağmen Kendiniz Bir Tane Radyo Teleskop İnşa Edemezseniz Ne Olacak?

Kendi radyo teleskoplarını inşa edemeyenler için, bu adreste herkesin Jüpiter’i kolayca izleyebileceği ve Dünya çapında ağlarla canlı verilere ulaşabileceği bir online gözlemevi mevcuttur.

Suwannee Nehri’nin yakınında, merkezi Florida çam ormanında bulunan Florida Üniversitesi Radyo Gözlemevi (UFRO-The University of Florida Radio Observatory), Jüpiter ve Güneş’ten gelen kısa dalga radyo sinyallerini yakalayan bir anten dizilimine sahiptir. UFRO 1950’lerin ortalarından beri, burada, Jüpiter radyo verilerini toplamaktadır. Bugün, düşük frekanslı gezegensel radyo astronomi için Kuzey Amerika’nın en iyi tesisi olarak biliniyor.

Güneş de parlar

Güneş, Jüpiter gibi, kısa dalga radyo patlamalarının güçlü bir kaynağıdır. Günes’in radyo aktiviteleri, her 11 yılda bir en yüksek zamanına ulaşan (solar maximum) Güneş çevrimi zamanında da rahatlıkla gözlenebilir. Güneş patlamalarını kaydetme; tamamlanan Radyo Jove Projesi radyo teleskop kitlerini test etme ve güneş fırtınalarını ve alevlerini üreten güçlü süreçleri öğrenmenin bir başka yoludur.

Jüpiter’den doğal radyo sinyallerini almaya ek olarak, şu anda, Satürn yolunda iken 2000 yılında Cassini uzay aracı tarafından yakalanan, Jüpiter’in çok düşük frekanslı ses sinyallerini Real Audio formatında buraya tıklayarak dinleyebilirsiniz.

NASA Radio Jove Takımı

Aşağıdaki resimde NASA Jove takım üyelerinin bir kısmını toplu olarak görmektesiniz. NASA’da Jove projesinden sorumlu olan NASA yetkilisi en sol başta bulunan Dr. James THIEMAN’dır.

TAMSAT-genç neredeyse ilk kuruluş zamanından itibaren NASA’nın bu birimi ile irtibat kurmuş, kendisini tanıtmış ve doğrudan bay THIEMAN ile yazışmaya başlamıştır.

Akabinde kendisinden İngilizce olan dokümanların Türkçeye çevrilmesi konusunda müsaade istenmiş, isteğin uygun görülmesi üzerine çalışmalar başlatılmıştır. Bu çeviri görevi de TAMSAT-Genç üyesi olarak bana verilmiştir. Orijinal formatına uygun olarak hazırlanan dokümanlar tamamlanmak üzere olup, bittiğinde NASA Jove takımının isteği üzerine farklı dildeki bir yayın olarak kendilerine de gönderilecektir.

Image Credit: NASA Radio Jove Bulletin. Radio JOVE takım üyeleri Baltimore, Maryland’da  Maryland Science Center (MSC)’nin çatısında gözlem koşullarını test ederken çekilen resim. Resimdekiler sağdan sola Dr. James THIEMAN, Albie DAVISON, Jennifer WHITE, Brian ENEY (MSC) ve Lili BUENO

TAMSAT-Genç bu konuda yapılacak olan çalışmaları dokümanlar bitmeden yapmayı planlamış olsa da sonradan karar değiştirerek ileri bir tarihe ertelemiştir. Bu alınan kararda Erciyes Üniversitesi’nin NASA Jove kitleri ile denemeler yapması etkili olmuş, çalışmalar bir akademik kurum olduğu için, onlar tarafından yapılması ve sonuçların duyurulması için geri planda tutulmuştur. Takım üyelerimiz halen farklı iki kit üzerinde AR-GE çalışmaları yapmaktadır. Yapılacak kitlerden biri ve frekans aralığı konusunda geçtiğimiz günlerde bay THIEMAN ile tekrar yazışılmış, hem bilgi verilmiş hem de fikir alış verişi yapılmıştır. Kendisi çalışmalarımızda başarılar dilemiş ve sonucu da merakla beklediğini bildirmiştir.

Amatör Gökbilimciler ve Amatör Telsizciler

TAMSAT-Genç ile birlikte çalışmadan önce amatör telsiz hakkında çok fazla bilgim olduğunu söyleyemem. Ancak burada bulunduğum süre içerisinde birçok kez amatör telsizciler ile de görüştük, birbirimizi daha iyi tanıma fırsatı bulduk. Biz onlara amatör gökbilim, onlar da bize amatör telsiz hakkında bilgilerini aktardılar. Frekans, bandlar, antenler ve alıcılar derken aslında tahmin ettiğimizin çok daha fazla konuda aynı konulara ilgili olduğumuzu fark ettik. Örneğin İyonosfer, Güneş patlamaları, yansıma ve propogasyon iki tarafında ortak ilgi alanlarından biri.

Böyle birbirinden farklı alanlarda çalışan iki grubun daha sıkı işbirliği içerisinde çalışmasına karar verdik. Bu arada belirtmek isterim ki TAMSAT-Genç lideri de bir amatör telsizci olan Serenay USLU, TB9YDC’dir. Bunun dışında teknik anlamdaki danışmanlarımız da yine TAMSAT’ın deneyimli radyo amatörlerinden ve Astronomi ve Uzay Bilimleri uzmanlarından ve halen yurtdışında bulunan bir radyo astronomdan oluşmaktadır.

Radyo amatörlerinin haberleşme teknolojisine kazandırdığı yenilikler şüphesiz ki tartışılmaz. Bugün bu alanda birçok ilklerin, radyo amatörleri tarafından geliştirilmiş olduğunu ve insanlığın hizmetine sunulduğunu görüyoruz.

Amatör telsizciler tüm Dünya’da belli bir yasal kurallara tabii ancak aynı zamanda kendi içinde çok ciddi bir iç oto-kontrol sistemine sahip büyük topluluk. İzlediğimiz kadarı ile yurtiçindeki amatörlerimiz radyo amatörlüğünün her alanıyla ilgili iken, yurtdışındaki amatörlerin sadece kendi ilgi alanları ile değil aynı zamanda birçok bilimsel alanda da bilime destek vermektedirler. Üstelik bu gönüllüler ordusunun bu gücü de hiç de yabana atılır gibi değil.

Benzer şekilde Türk radyo amatörlerine de TAMSAT-Genç üyeleri olarak açık bir çağrı yapmak istiyoruz. Sizler de yabancı amatör arkadaşlarınız gibi biz amatör gökbilimcilere destek verebilirsiniz.

İnanıyorum ki kısa zamanda onlarla aramızdaki açığı çok hızlı bir şekilde kapatabiliriz. Hatta işbirliğiyle bir gün onları geçebiliriz de. Radyo astronomi alanında destek vermeniz sizler için de bambaşka ve alıştığınız radyo sinyalleri dışında gizemli ve büyük bir Dünyaya kapı açılacak.

El ele vererek bunu başarabiliriz. Biz amatör gökbilimciler siz değerli radyo amatörlerinin radyo frekans, alıcılar, anten tasarımları, yazılım ve kablolama teknikleri ve radyo frekans (RF) yayılım konusundaki bilgi birikimi ile radyo astronomide yeni ufuklara yelken açabiliriz. Yeni ve daha gelişmiş antenler, alıcı sistemlerini yerli olarak ülkemizde üretebilir, yurtdışında birçok projeye beraber katılabiliriz.

“Bu sinyaller yukarıda belirttiğiniz gibi online dinlenebiliyorsa neden radyo amatörlerinin izlemesini istiyorsunuz? “ gibi bir soru aklınıza gelebilir. Şöyle açıklayayım.

İlk alıcınıza kavuştuğunuzda, ilk kendi üretiminiz cihazınızı çalıştırdığınızda çıkan o sesi duyduğunuzda ne hissettiğinizi hatırlıyor musunuz?

Aradan yıllar geçmiş olsa bile bugün de o günleri unutmadığınıza eminim. Aslında o zaman da radyolar vardı belki İnternet de gelişmişti, başkasının da olsa telsizleri duyabiliyor, belki izin alıp kullanabiliyordunuz.

Bunun yanında buna başlamak isin daha birinci adımıdır, bunu yaptıktan sonra daha ileriye giderek, bunu geliştirip, daha farklı frekansları da araştırarak bilimsel çalışmalar yapabileceğiz. Hatta belki yüzlerce belki binlerce yılda bir olan gökbilimsel bir olayı o an ilk biz gözlemini yaptığımız için bilimsel bir keşif de yapmış olabileceğiz.

Peki o zaman siz niçin inatla, araştırarak, günlerce emek vererek, küçücük bilgi kırıntılarını bir araya getirerek ilk cihazınızı kendiniz yapmaya çalıştınız?

Şimdi ne demek istediğimi, radyo astronomi alanında nasıl bir çalışma içine girmek istediğimizi daha iyi anladığınızı sanıyorum.

Bu konuda hemfikir olduğumuzu düşünüyorum. Şimdi eğer konu ilginizi çjimektiyse bu kez şöyle düşünüyor olmalısınız.

“Şimdiye kadar hiç gökbilimle ilgilenmedim ki, benim ne gibi bir yardımım olabilir?“

Aslına bakarsanız çok da çaba sarf etmenize gerek yok. Örneğin (0-30) MHz. frekans aralığını takip edebilen bir High Frequency (HF) alıcınız olduğunu varsayalım. Haliyle bu alıcınızın da anteni aktif. Bu bile sizin ilk adımlarınızı hatta hemen Jüpiter’i dinleyebilmeniz için yeterli biliyor musunuz? Çünkü o da (19-20) MHz. civarlarında aktif.

Diyelim ki HF cihazınız yok ama Ultra Yüksek Frekans (UHF) veya Çok Yüksek Frekans (VHF) cihazlarınız var. Belki çok daha yüksek güçlerde ve değişik anten tiplerinde Earth-Moon-Earth (EME) veya meteor haberleşme çalışmaları yapıyorsunuz. Buradan elde ettiğiniz kazanımlar bile bizim için çok önemli ve değerli bilgiler. Hele ki büyük çanak antenlerle çalışıyorsanız galaktik gözlem konusunda bile faydalı olabilirsiniz.

TAMSAT-Genç olarak yapmak istediğimiz birçok band ve frekansta çalışacak alıcı sistemleri, filtre devreleri, yazılımlar, donanımlar bulunmaktadır. Radyo amatörlerinin birçok mesleki alanda da uzmanlaştıklarını biliyoruz. Yukarıda saydığımız tüm sistemler olmasa bile örneğin yazılım geliştirme uzmanları motor kontrollerinde, bunların yazılımlarının veya izleme (chart) uygulamalarının geliştirilmesinde yardımcı olabilirler, elektronik devre üretimlerinde veya çizimlerinde destek sağlayabilirler. Frekansları analiz etmede yardım edebilir tecrübelerinizi bizimle paylaşabilirsiniz.

Özellikle Jüpiter bu yıldan 2013 yılana kadar gözlem için altın yılını yaşayacak ve en iyi konumunda bulunacak. Bunu iyi değerlendirmek, uzayın radyo gözlem araştırmalarında zaten mevcut olan imkânlarınızla ve küçük bir çabayla ben de varım diyorsanız sizi bekliyoruz.

Gezegen ve atarcaların sinyallerini dinleyerek arşiv ve inceleme dosyalarının oluşturulmasını beraber yapabiliriz. Size gözlem teknikleri hakkında bilgi paylaşabiliriz.

TAMSAT-Genç kendisine destek olan tüm radyo amatörlerini bir liste halinde yayınlayacak ve bu memnuniyetini tüm ziyaretçileri ile paylaşacaktır.

Bu konu amatör anlamda ülkemizde çok yeni, derin ve ıssız sulardan geçerek başarıya ulaşmak istiyoruz. Amatör anlamda hiçbir alt yapı, hiçbir Türkçe yayın, hiçbir örnek uygulama ya da deneyim yok. Bugün bizler her şeye sıfırdan başlamış olabiliriz ancak başarılı olacağımıza inanıyoruz.

– Bir ilköğretim okulunda fen ve teknoloji dersi öğretmeniyim.

– Neden benim pırlanta gibi çocuklarım yabancı yaşıtları gibi bu alanda çalışmalar yapamıyorlar?

– Neden bizler bu tür konuları sadece teorik olarak anlatabiliyoruz?

– Neden yarın okullarımızda bugün var olan optik teleskopların yanında bir de kendi üretimimiz olan radyo teleskopumuz olmasın?

Kaynaklar
http://www.spacetoday.org/SolSys/Jupiter/JupiterRadio.html
http://ufro1.astro.ufl.edu/
http://radiojove.gsfc.nasa.gov/