TED2014
Jeremy Kasdin: The flower-shaped starshade that might help us detect Earth-like planets
Jeremy Kasdin: Dünya benzeri gezegenleri bulmamıza yardım edecek çiçek biçimli yıldız gölgeleyici
Filmed:
Readability: 3.4
1,421,022 views
Gökbilimciler galaksideki her yıldızın bir gezegeni olduğuna, bunların beşte birinde hayat bulunduğuna inanıyorlar. Ancak bunların hiçbirini göremiyoruz - şimdilik. Jeremy Kasdin ve ekibi sıradışı bir aygıt tasarlayıp üreterek bu durumu değiştirmeye çalışıyorlar: Kendisinden 50.000 km uzaktaki bir teleskopun, gezegen fotoğrafları çekmesini sağlayan, çiçek yaprağı biçimli "yıldız gölgeleyici". Kasdin'e göre bu "mümkün olan en harika bilim."
Jeremy Kasdin - Planet finder
Using innovative orbiting instruments, aerospace engineer Jeremy Kasdin hunts for the universe’s most elusive objects — potentially habitable worlds. Full bio
Using innovative orbiting instruments, aerospace engineer Jeremy Kasdin hunts for the universe’s most elusive objects — potentially habitable worlds. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
The universe is teeming with planets.
0
515
3603
Evren gezegenlerle dolu.
Önümüzdeki 10 yıl içinde,
00:16
I want us, in the next decade,
1
4118
1876
bir başka yıldızın yakınındaki bir Dünya'yı fotoğraflayıp,
00:17
to build a space telescope that'll be able to image
2
5994
2393
00:20
an Earth about another star
3
8387
2101
orada hayat olup olmadığını ortaya çıkarabilecek
00:22
and figure out whether it can harbor life.
4
10488
2744
bir teleskop icat etmemizi istiyorum.
00:25
My colleagues at the NASA
Jet Propulsion Laboratory
Jet Propulsion Laboratory
5
13232
2160
Princeton'daki NASA Jet Propulsion
laboratuvarındaki meslektaşlarım ve ben
laboratuvarındaki meslektaşlarım ve ben
00:27
at Princeton and I are working on technology
6
15392
2861
önümüzdeki birkaç sene içinde
00:30
that will be able to do just that in the coming years.
7
18253
3538
bunu yapabilecek bir teknoloji üzerinde çalışıyoruz.
00:33
Astronomers now believe that every star
8
21791
1985
Astronomlar artık gökadadaki her yıldızın
00:35
in the galaxy has a planet,
9
23776
1940
bir gezegeni olduğunu düşünüyorlar.
00:37
and they speculate that up to one fifth of them
10
25716
2276
Bunların beşte birinin Dünya benzeri
00:39
have an Earth-like planet
11
27992
1076
bir gezegene sahip olduklarını,
00:41
that might be able to harbor life,
12
29068
1692
yaşam barındırıyor olabileceklerini tahmin ediyorlar.
00:42
but we haven't seen any of them.
13
30760
1762
Ama bunlardan hiçbirini görmüş değiliz.
00:44
We've only detected them indirectly.
14
32522
2738
Onları sadece dolaylı yollardan saptadık.
00:47
This is NASA's famous picture of the pale blue dot.
15
35260
3233
Bu NASA'nın ünlü "Soluk Mavi Nokta" fotoğrafı.
00:50
It was taken by the Voyager spacecraft in 1990,
16
38493
2797
Voyager uzay aracı tarafından 1990'da çekildi.
00:53
when they turned it around as
it was exiting the solar system
it was exiting the solar system
17
41290
2758
Araç güneş sisteminden çıkmak üzereyken,
onu bu tarafa çevirip, 6 milyar kilometre öteden
00:56
to take a picture of the Earth
18
44048
1712
00:57
from six billion kilometers away.
19
45760
2322
Dünya'nın fotoğrafını çektirdiler.
01:00
I want to take that
20
48082
1568
Bir başka yıldızın etrafındaki Dünya benzeri bir gezegenin
01:01
of an Earth-like planet about another star.
21
49650
2582
böyle bir fotoğrafını çekmek istiyorum.
01:04
Why haven't we done that? Why is that hard?
22
52232
2400
Neden bunu hâlâ yapamadık? Neden bu kadar zor?
01:06
Well to see, let's imagine we take
23
54632
1422
Bunu anlamak için,
01:08
the Hubble Space Telescope
24
56054
1946
Hubble Uzay Teleskobu'nu tutup döndürdüğümüzü
01:10
and we turn it around and we move it out
25
58000
1698
ve onu Mars'ın yörüngesine doğru
01:11
to the orbit of Mars.
26
59698
1534
gönderdiğimizi varsayalım.
01:13
We'll see something like that,
27
61232
1208
Göreceğimiz şey şöyle bir şey,
01:14
a slightly blurry picture of the Earth,
28
62440
2068
Dünya'nın resminin hafifçe bulanık hâli gibi
01:16
because we're a fairly small telescope
29
64508
2321
çünkü Mars'ın yörüngesinde oldukça
01:18
out at the orbit of Mars.
30
66829
1539
ufak bir teleskobumuz var.
01:20
Now let's move ten times further away.
31
68368
2016
Hadi şimdi 10 kat daha uzaklaşalım.
01:22
Here we are at the orbit of Uranus.
32
70384
1936
İşte Uranüs'ün yörüngesindeyiz.
01:24
It's gotten smaller, it's got less detail, less resolve.
33
72320
2486
Küçülüyor, daha az detaya, daha az çözünürlüğe sahip.
01:26
We can still see the little moon,
34
74806
1785
Ufacık Ay'ı hâlâ görebiliyoruz.
01:28
but let's go ten times further away again.
35
76591
2113
Şimdi bir 10 kat daha ileri gidelim.
01:30
Here we are at the edge of the solar system,
36
78704
1731
Artık güneş sisteminin sınırlarında,
01:32
out at the Kuiper Belt.
37
80435
1298
Kuiper Kuşağı'ndayız.
01:33
Now it's not resolved at all.
38
81733
1706
Şimdi şeçilmiyor bile.
01:35
It's that pale blue dot of Carl Sagan's.
39
83439
2664
Carl Sagan'ın "Soluk Mavi Nokta"sı işte bu.
01:38
But let's move yet again ten times further away.
40
86103
2200
Ama hadi 10 kat daha uzağa gidelim.
01:40
Here we are out at the Oort Cloud,
41
88303
1624
İşte şimdi Oort Blulutu'ndayız,
01:41
outside the solar system,
42
89927
1560
güneş sisteminin dışında
01:43
and we're starting to see the sun
43
91487
1616
ve güneşin görüş alanımıza,
01:45
move into the field of view
44
93103
1312
gezegenlerin oldukları yere
01:46
and get into where the planet is.
45
94415
1464
geçtiğini görmeye başlıyoruz.
01:47
One more time, ten times further away.
46
95879
2131
Bir kez daha 10 kat uzaklaşarak
01:50
Now we're at Alpha Centauri,
47
98010
1653
Alpha Centauri'ye varıyoruz.
01:51
our nearest neighbor star,
48
99663
1240
O en yakın komşu yıldızımız
01:52
and the planet is gone.
49
100903
1349
ve gezegen kayboldu.
01:54
All we're seeing is the big beaming image of the star
50
102252
2608
Görebildiğimiz tek şey,
şuradaki küçük kırmızı çemberin
içinde bulunuyor olan gezegenden
içinde bulunuyor olan gezegenden
01:56
that's ten billion times brighter than the planet,
51
104860
2957
10 milyar kat daha parlak olan yıldızın
parıldayan büyük görüntüsü.
parıldayan büyük görüntüsü.
01:59
which should be in that little red circle.
52
107817
1806
Görmek istediğimiz şey ise o gezegen.
Bu yüzden bu kadar zor.
Bu yüzden bu kadar zor.
02:01
That's what we want to see. That's why it's hard.
53
109623
2200
02:03
The light from the star is diffracting.
54
111823
2320
Yıldızdan gelen ışık sapma yapıyor.
Teleskobun içinde saçılarak,
02:06
It's scattering inside the telescope,
55
114143
1741
gezegeni görülemeyecek hâle getiren
02:07
creating that very bright image
56
115884
1504
02:09
that washes out the planet.
57
117388
1752
bu aşırı parlak görüntüyü yaratıyor.
02:11
So to see the planet,
58
119140
1271
Dolayısıyla gezegeni görmek için
02:12
we have to do something about all of that light.
59
120411
2260
tüm bu ışığa ilişkin bir şeyler yapmamız gerek.
02:14
We have to get rid of it.
60
122671
1231
Ondan kurtulmak zorundayız.
02:15
I have a lot of colleagues working on
61
123902
1445
Bunu başarmak için gerçekten inanılmaz
02:17
really amazing technologies to do that,
62
125347
2015
teknolojiler üzerinde çalışan pek çok meslektaşım var.
02:19
but I want to tell you about one today
63
127362
1815
Ben şimdi sizlere bunların en ilginci
02:21
that I think is the coolest,
64
129177
1497
olduğunu düşündüğüm birini anlatacağım.
02:22
and probably the most likely to get us an Earth
65
130674
2200
Bu muhtemelen bize gelecek 10 yılda
02:24
in the next decade.
66
132874
1536
bir Dünya bulmaya en yakın olanı.
02:26
It was first suggested by Lyman Spitzer,
67
134410
2072
Fikir ilk olarak 1962'de,
uzay teleskobunun babası
Lyman Spitzer tarafından ortaya atıldı.
Lyman Spitzer tarafından ortaya atıldı.
02:28
the father of the space telescope, in 1962,
68
136482
3160
02:31
and he took his inspiration from an eclipse.
69
139642
2116
Bir tutulmadan esinlenmişti.
02:33
You've all seen that. That's a solar eclipse.
70
141758
2183
Hepiniz bunu görmüşsünüzdür.
Bu bir güneş tutulması.
Bu bir güneş tutulması.
02:35
The moon has moved in front of the sun.
71
143941
2040
Ay güneşin önüne geçmiş durumda.
02:37
It blocks out most of the light
72
145981
1760
Işığın çoğunu engelliyor, böylece
02:39
so we can see that dim corona around it.
73
147741
2376
etrafındaki soluk koronayı görebiliyoruz.
02:42
It would be the same thing if I put my thumb up
74
150117
1663
Eğer başparmağımı kaldırıp,
02:43
and blocked that spotlight
that's getting right in my eye,
that's getting right in my eye,
75
151780
2585
tam gözüme gelen şu spot ışığını
engellersem de aynı şey olacaktır,
engellersem de aynı şey olacaktır,
02:46
I can see you in the back row.
76
154365
1912
arka hatta sizi görebilirim.
02:48
Well, what's going on?
77
156277
1302
Peki bu nasıl oluyor?
02:49
Well the moon
78
157579
1945
Ay'ın gölgesi Dünya'nın üzerine düşüyor.
02:51
is casting a shadow down on the Earth.
79
159524
2415
02:53
We put a telescope or a camera in that shadow,
80
161939
3235
Bu gölgeye bir teleskop veya kamera koyuyoruz,
02:57
we look back at the sun,
81
165174
1511
güneşe tekrar bakıyoruz
02:58
and most of the light's been removed
82
166685
1640
ve ışığın çoğu yok olmuş oluyor
03:00
and we can see that dim, fine structure
83
168325
2090
ve böylece korona bölgesinde kalan
soluk detayları görebiliyoruz.
soluk detayları görebiliyoruz.
03:02
in the corona.
84
170415
1275
03:03
Spitzer's suggestion was we do this in space.
85
171690
2667
Spitzer bunu uzayda yapmayı önerdi.
03:06
We build a big screen, we fly it in space,
86
174357
2777
Büyük bir gölgelik yapıp uzaya göndeririz,
03:09
we put it up in front of the star,
87
177134
2047
bunu yıldızın tam önüne koyarız,
03:11
we block out most of the light,
88
179181
1784
ışığın çoğunu engelleriz,
03:12
we fly a space telescope in
that shadow that's created,
that shadow that's created,
89
180965
3016
oluşan gölgeye bir uzay teleskobu yerleştiririz
03:15
and boom, we get to see planets.
90
183981
1777
ve işte, gezegenleri görebilir hâle geliriz.
03:17
Well that would look something like this.
91
185758
2663
Bu şöyle bir şey olurdu.
03:20
So there's that big screen,
92
188421
1589
Şuradaki o büyük gölgelik,
03:22
and there's no planets,
93
190010
875
ama hiç gezegen görünmüyor
03:22
because unfortunately it doesn't
actually work very well,
actually work very well,
94
190885
2504
çünkü ne yazık ki çok iyi çalışmaz.
03:25
because the light waves of the light and waves
95
193389
2920
Bunun nedeni, ışık dalgalarının
tıpkı teleskobun içinde olduğu gibi,
03:28
diffracts around that screen
96
196309
1680
gölgelikten sapma yapmaları.
03:29
the same way it did in the telescope.
97
197989
1784
03:31
It's like water bending around a rock in a stream,
98
199773
3137
Bir akarsudaki kayanın etrafında suyun eğilmesine benziyor
03:34
and all that light just destroys the shadow.
99
202910
1790
ve tüm bu ışık, gölgeyi yok ediyor.
03:36
It's a terrible shadow. And we can't see planets.
100
204700
2673
Bu kötü bir gölge. Gezegenleri göremeyiz.
03:39
But Spitzer actually knew the answer.
101
207373
1767
Ama Spitzer aslında yanıtı biliyordu.
03:41
If we can feather the edges, soften those edges
102
209140
2505
Eğer uçları inceltip, bu uçları yumuşatabilirsek
03:43
so we can control diffraction,
103
211645
1766
sapmaları kontrol edebilirdik.
03:45
well then we can see a planet,
104
213411
1715
O zaman gezegenleri görebilirdik
03:47
and in the last 10 years or so we've come up
105
215126
1799
ve yaklaşık son 10 yıldır bunu yapmak için
03:48
with optimal solutions for doing that.
106
216925
2044
en uygun çözümleri ortaya çıkardık.
03:50
It looks something like that.
107
218969
3532
Bunun gibi bir şeye benziyordu.
03:54
We call that our flower petal starshade.
108
222501
2345
Buna Çiçek Yapraklı Yıldız Gölgeleyicimiz diyoruz.
03:56
If we make the edges of those petals exactly right,
109
224846
2960
Eğer bu yaprakların uçlarını gerektiği gibi yaparsak,
03:59
if we control their shape,
110
227806
1424
eğer biçimlerini kontrol edebilirsek,
04:01
we can control diffraction,
111
229230
1558
sapmaları kontrol edebiliriz ve
04:02
and now we have a great shadow.
112
230788
1446
böylece harika bir gölgeye sahip oluruz.
04:04
It's about 10 billion times dimmer than it was before,
113
232234
2644
Önceki hâlinden 10 milyar kat daha soluk ve
04:06
and we can see the planets beam out just like that.
114
234878
3446
gezegenlerin işte böyle belirdiğini görebiliyoruz.
04:10
That, of course, has to be bigger than my thumb.
115
238324
1858
Tabi bu benim baş parmağımdan daha büyük olmalı.
04:12
That starshade is about
116
240182
1458
Bu yıldız gölgeleyici yaklaşık
04:13
the size of half a football field
117
241640
1576
yarım futbol sahası büyüklüğünde ve
04:15
and it has to fly 50,000 kilometers
away from the telescope
away from the telescope
118
243216
3590
gölgesi içinde tutulması gereken teleskoptan
04:18
that has to be held right in its shadow,
119
246806
2060
50.000 kilometre uzakta uçması gerekiyor.
04:20
and then we can see those planets.
120
248866
1964
Ancak bu şekilde gezegenleri görebiliriz.
04:22
This sounds formidable,
121
250830
1408
Bu ürkütücü gelse de,
04:24
but brilliant engineers, colleagues of mine at JPL,
122
252238
3008
JPL'deki meslektaşlarım, parlak mühendisler
04:27
came up with a fabulous design for how to do that
123
255246
2880
bunu nasıl yapabileceğimize ilişkin
şöyle muhteşem bir tasarım ortaya attılar.
04:30
and it looks like this.
124
258126
1074
04:31
It starts wrapped around a hub.
125
259200
1788
Önce bir makaraya sarılı durumda oluyor.
04:32
It separates from the telescope.
126
260988
1979
Teleskoptan ayrılıyor.
04:34
The petals unfurl, they open up,
127
262967
2271
Yapraklar açılıp genişliyor.
Teleskop yön değiştiriyor.
04:37
the telescope turns around.
128
265238
1760
04:38
Then you'll see it flip and fly out
129
266998
2144
Gölgelik döne döne uzaklaşıyor ve
04:41
that 50,000 kilometers away from the telescope.
130
269142
3215
teleskoptan 50.000 km uzağa uçuyor.
04:44
It's going to move in front of the star
131
272357
2470
Yıldızın önüne işte böyle geçecek ve
04:46
just like that, creates a wonderful shadow.
132
274827
3283
harika bir gölge yaratacak.
04:50
Boom, we get planets orbiting about it.
133
278110
3804
İşte, yörüngesinde dönen gezegenleri bulduk.
04:53
(Applause)
134
281914
1724
(Alkışlar)
04:55
Thank you.
135
283638
2359
Teşekkürler.
04:57
That's not science fiction.
136
285997
1953
Bu bilimkurgu değil.
04:59
We've been working on this
for the last five or six years.
for the last five or six years.
137
287950
2563
Son 5-6 yıldır bunun üzerinde çalışıyoruz.
05:02
Last summer, we did a really cool test
138
290513
2603
Geçen yaz, Kaliforniya'da Northrop Grumman'da
05:05
out in California at Northrop Grumman.
139
293116
2439
çok etkileyici bir sınama yaptık.
05:07
So those are four petals.
140
295555
1583
Burada dört tane yaprak var.
05:09
This is a sub-scale star shade.
141
297138
1712
Bu küçük ölçekli bir yıldız gölgeleyici.
05:10
It's about half the size of the one you just saw.
142
298850
2497
Az önce gördüğünüzün ancak yarısı kadar.
05:13
You'll see the petals unfurl.
143
301347
1460
Yapraklarının açıldığını göreceksiniz.
05:14
Those four petals were built by four undergraduates
144
302807
2067
Bu yapraklar, JPL'de yaz stajı yapan
05:16
doing a summer internship at JPL.
145
304874
2415
dört lisans öğrencisi tarafından yapıldı.
05:19
Now you're seeing it deploy.
146
307289
1246
Şimdi yerleştirilmesini görüyorsunuz.
05:20
Those petals have to rotate into place.
147
308535
1982
Bu yaprakların yerlerine yönlenmesi gerek.
05:22
The base of those petals
148
310517
1170
Bu yaprakların tabanı her seferinde,
05:23
has to go to the same place every time
149
311687
2373
milimetrenin onda biri hassaslıkla
05:26
to within a tenth of a millimeter.
150
314060
1623
aynı yere oturmalı.
05:27
We ran this test 16 times,
151
315683
1760
Bu sınamayı 16 kez yaptık ve
05:29
and 16 times it went into the exact same place
152
317443
2839
16 kez, milimetrenin onda biri hassaslıkla
05:32
to a tenth of a millimeter.
153
320282
1441
tam olarak aynı yere geldi.
05:33
This has to be done very precisely,
154
321723
1932
Bu tam bir doğrulukla yapılmalı
05:35
but if we can do this, if we can build this technology,
155
323655
2508
ve eğer bunu yapabilirsek,
eğer bu teknolojiyi inşa edebilirsek,
eğer bu teknolojiyi inşa edebilirsek,
05:38
if we can get it into space,
156
326163
1484
eğer uzaya götürebilirsek,
05:39
you might see something like this.
157
327647
1801
muhtemelen şöyle bir şey görebilirsiniz.
05:41
That's a picture of one our nearest neighbor stars
158
329448
2272
Bu bizim en yakın komşu yıldızlarımızdan birinin
05:43
taken with the Hubble Space Telescope.
159
331720
2594
Hubble Uzay Teleskobu ile çekilen resmi.
05:46
If we can take a similar space telescope,
160
334314
2384
Eğer buna benzer biraz daha büyük
05:48
slightly larger,
161
336698
1258
bir uzay teleskobu alıp,
05:49
put it out there,
162
337956
1422
oraya bir yere koyarsak,
05:51
fly an occulter in front of it,
163
339378
1386
önüne bir gölgeleyici getirirsek,
05:52
what we might see is something like that --
164
340764
2190
bunun gibi bir şey görebiliriz:
Bu güneş sistemimizin aile portresi.
Ama bizimkini değil,
Ama bizimkini değil,
05:54
that's a family portrait of our
solar system -- but not ours.
solar system -- but not ours.
165
342954
2936
bir başka güneş sistemi görebilmeyi umuyoruz,
05:57
We're hoping it'll be someone else's solar system
166
345890
2522
gölgeleyici sayesinde,
06:00
as seen through an occulter,
167
348412
1632
bunun gibi bir yıldız gölgeleyici sayesinde.
06:02
through a starshade like that.
168
350044
1070
06:03
You can see Jupiter, you can see Saturn,
169
351114
2025
Jüpiter'i görebilirsiniz, Satürn'ü görebilirsiniz,
06:05
Uranus, Neptune, and right there in the center,
170
353139
2623
Uranüs, Neptün ve tam burada merkezde
06:07
next to the residual light
171
355762
1340
kalıntı ışıkların yanındaki
06:09
is that pale blue dot. That's Earth.
172
357102
1905
soluk mavi noktayı. Bu Dünya.
06:11
We want to see that, see if there's water,
173
359007
2374
Şunları anlamak isityoruz: Su var mı,
06:13
oxygen, ozone,
174
361381
1405
oksijen var mı, ozon var mı?
06:14
the things that might tell us that it could harbor life.
175
362786
2523
Yaşam barındırabileceğine ilişkin işaretler arıyoruz.
06:17
I think this is the coolest possible science.
176
365309
2409
Bence bu mümkün olabilecek en harika bilim.
06:19
That's why I got into doing this,
177
367718
1653
Bu yüzden bu işin içine girdim
06:21
because I think that will change the world.
178
369371
1970
çünkü bence bu dünyayı değiştirecek.
06:23
That will change everything when we see that.
179
371341
2438
Bunu gördüğümüz zaman her şeyi değiştirecek.
06:25
Thank you.
180
373779
1586
Teşekkürler.
06:27
(Applause)
181
375365
4000
(Alkışlar)
ABOUT THE SPEAKER
Jeremy Kasdin - Planet finderUsing innovative orbiting instruments, aerospace engineer Jeremy Kasdin hunts for the universe’s most elusive objects — potentially habitable worlds.
Why you should listen
At Princeton’s High Contrast Imaging Laboratory, Jeremy Kasdin is collaborating on a revolutionary space-based observatory that will unveil previously unseen (and possibly Earth-like) planets in other solar systems.
One of the observatory’s startling innovations is the starshade, an orbiting "occulter" that blocks light from distant stars that ordinarily outshine their dim planets, making a clear view impossible. When paired with a space telescope, the starshade adds a new and powerful instrument to NASA’s cosmic detection toolkit.
More profile about the speakerOne of the observatory’s startling innovations is the starshade, an orbiting "occulter" that blocks light from distant stars that ordinarily outshine their dim planets, making a clear view impossible. When paired with a space telescope, the starshade adds a new and powerful instrument to NASA’s cosmic detection toolkit.
Jeremy Kasdin | Speaker | TED.com