Doğu Anadolu Gözlemevi (DAG) ve Türkiye’de astronomi merakı: Cahit Yeşilyaprak ile konuştuk

Türkiye astronomide atılıma hazırlanıyor: Doğu Anadolu Gözlemevi (DAG)

Uzay çalışmalarında büyük bir atılımın eşiğindeyiz. Türkiye’nin en büyük (4 m çaplı) ve ilk kırmızı öte teleskopuna sahip uluslararası bir gözlemevi projesi olan Doğu Anadolu Gözlemevi (DAG) projesinin, Türkiye’deki uzay bilimcilerin uluslararası düzeyde gözlem verisi üretmesi ve uluslararası ortak projeler yapmalarına çok büyük katkı sağlaması bekleniyor. T.C. Strateji ve Bütçe Başkanlığı ile Atatürk Üniversitesi desteğiyle yürütülen projenin, Türkiye’nin 2023 Vizyon Projeleri’nden biri olup 250 milyon TL’lik bütçesiyle en büyük temel bilim yatırımı olduğunu duyunca heyecanlandık. “Yenilikçi teknolojilere imkân sunmak ve güncel bilimin gelişimine katkı sağlamak” amacı güden DAG Teleskopu ile astronomi ve uzay bilimlerinin güncel konularının tamamına yakınında çalışmalar yapılabilecek.

DAG projesinin yürütücüsü 2012 yılında Atatürk Üniversitesi bünyesinde kurulan Astrofizik Araştırma ve Uygulama Merkezi’nin (ATASAM) Müdürü Doç. Dr. Cahit Yeşilyaprak. Projenin ilk gününden itibaren görev yapan Yeşilyaprak ile hem projeye hem de Türkiye’deki astronomi eğitimi ve uzay merakına dair söyleşi gerçekleştirdik.

• Cahit hocam, DAG projesinde hangi üniversite ve kurumların iş birliği söz konusu?

DAG, hem Ar-Ge altyapısı hem de proje olarak Atatürk Üniversitesi’ne ait bir yatırım. Bu nedenle, gerek idari-mali süreç ve personel açısından gerekse de teknik işler ve alt-üst yapı açısından destek veren esas kurum Atatürk Üniversitesi’dir. Bu yatırım, mali açıdan T.C. Strateji ve Bütçe Başkanlığı ile Atatürk Üniversitesi’nin desteğiyle gerçekleştiriliyor. Bunun dışında ikili iş birliği yaparak DAG için birlikte çalışmalar veya alt projeler yürüttüğümüz hatta zaman zaman akademik proje personeli desteği aldığımız üniversitelerimiz (ODTÜ, İstanbul Üniversitesi, FMV Işık Üniversitesi) de bulunuyor.

• Tasarımı ve üretimi nerede ve kimler tarafından yapıldı? Tabii patentler konusunda da bilgi verebilir misiniz?

DAG kapsamında; gözlemevi binası, teleskopun temel optik sistemi ve diğer bazı özel optik sistemler (Adaptif Optik, Derotator gibi) yerli olarak tasarlandı. DAG Binası (aktif - pasif Güneş enerjisi, su arıtma, engelsiz, çevre dostu, bütünleşik özellikleriyle) ve DAG Yerleşkesi master plan tasarımı Günarda A.Ş. (Y. Mimar A. Erkan Şahmalı), DAG Teleskop optik tasarımı ATASAM ve OPAM (FMV Işık Üniv., Optomekatronik Araş. ve Uyg. Merkezi) tarafından, Adaptif Optik (AO) ve Derotator (DR) sistemlerinin tasarımı da OPAM tarafından yapıldı. Bu yerli tasarımların üretimi ve diğer üretim süreçlerinin de bir bölümü yine yerli olarak gerçekleştirildi: DAG Binası ve diğer alt - üst yapılar, Elektrik - Fiber hatları, Elektrik güç sistemleri, özel yazılımlar, AO ve DR sistemleri gibi... Bunun dışındaki sistemler (teleskop, kubbe, kamera gibi) ise; DAG Teleskopu, AMOS (Belçika) firması; DAG Kubbesi, EIE (İtalya) firması; Ayna, SCHOTT (Almanya) firması, NIR Kamera AAO (Avustralya) firması tarafından tasarlanıp üretiliyor. Bu tasarımların bazılarından hem ulusal hem de uluslararası patent başvuruları yapıldı ve patent süreci devam ediyor.

Devlet destekli 250 milyon TL’lik dev proje

• Projenin maliyeti nedir? Fonlamasını nasıl sağladınız; özel girişim mi yoksa devlet desteği mi var?

DAG’nin mali olarak desteklenmesi, ulusal çaplı bir Ar-Ge altyapısı olduğu için devletimizin imkânlarıyla sağlandı. Bu kapsamda en büyük pay T.C. Strateji ve Bütçe Başkanlığımıza ait olup gerek mali ve idari gerekse ekip, ekipman ve altyapısal olarak Atatürk Üniversitesi de gereken desteği, projenin başladığı yıldan itibaren kesintisiz ve artarak veriyor. DAG’nin yan üniteleri olarak yine Erzurum’da kurulması planlanan Optomekatronik Araştırma Laboratuvarı (OPAL) ve Ayna Kaplama Sistemi (AKS; özellikle büyük çaplı optik sistemlere ve uzay teknolojilerine hizmet verecektir) birlikte düşünüldüğünde; bütün bu Ar-Ge altyapısı yaklaşık 250 milyon TL’ye mal olacaktır.

• DAG Projesi şu anda hangi aşamada? Gözlemler ne zaman başlayacak?

2020 yılı başlangıcı olarak madde madde söyleyelim:

• Altyapı (elektrik, fiber, su, stabilize yol, jeolojik ve sismik etüd gibi) %95 tamamlanmış olup; 2020-21 yılı itibariyle asfalt yol yapımı da tamamlanacak (3170 m rakımlı Konaklı - Karakaya Tepeleri’nde alt-üst yapı, inşaat ve kurulum için dış ortamda çalışma süresi, sadece Haizran - Ekim ayalarında mümkün oluyor).
• DAG Binası ve diğer üst yapılar (enerji, su deposu, güvenlik gibi) %90’ı tamamlandı, 2020 yılı yazında ise kalan ufak eklentiler ve tamamlayıcı unsurlar tamamen bitirilecek.
• DAG Kubbesi, %80 oranında tamamlandı ve kalan üniteleri bu yaz tamamlanacak.
• DAG Teleskopu’nun üretimi tamamlandı (AMOS ve EIE, Belçika - İtalya), 2019 sonunda fabrika testlerinden (İtalya) geçirildi ve sökülerek nakliyeye hazır hale getirildi. Bu yaz itibariyle parça parça ülkemize getirilmeye başlanacak, kubbe biter bitmez ise ilk montaj süreci başlayacak.
• DAG’nin 4 m’lik büyük aynasının (M1) aşındırma, tıraşlama ve parlatma işlemleri tamamlandı, hassas parlatma ve son aşama olan kaplama süreci için tekrar Rusya’ya gönderildi (bundan sonraki 3-4 yılda bir gereken kaplama işlemleri, Türkiye’de ATASAM’da OPAL tesislerinde yapılacak); uzun sürecek bu hassas süreç, 2021 Haziran ayında tamamlanarak Türkiye’ye getirilecek.
• DAG’nin diğer aynalarının (M2, M3) üretimi, parlatması ve kaplaması tamamlandı ve 2020 Nisan ayı itibariyle Erzurum’a getirilecek.
• DAG Teleskopu’nun AO ve DR sistemlerinin fabrika testleri de İstanbul’da yapılmış ve nakliyeye hazır hale getiriliyor.
• DAG’nin özel yakın kırmızı ötesi (NIR) kamera sisteminin (AAO, Avustralya) de ilk tasarımı tamamlandı ve son tasarımdan sonra üretime başlanacak olup 2022 yılında teslim edilecek.

Bu genel ve temel aşamalardan sonra planlanan süreç kısaca; DAG Teleskopu’nun DAG Yerleşkesi’ne kurulması ve kurulum yerinde optik, mekanik, titreşim, elektronik ve diğer testlerinin tamamlanması, hassas M1 aynasının dikkatle taşınarak 3170 m rakıma çıkarılması ve yerleştirilmesi, ardından son hassas optik testler ve sonrası ilk ışığın 2021 sonunda alınması, şeklinde planlandı.

DAG Teleskopu’nu tanıyalım

• DAG Teleskopu’nun özelliklerinden bahsedebilir misiniz?

DAG Teleskopu, özellikle optik tasarımıyla ve özellikleriyle (2 ayrı odak düzlem platformu, Aktif ve Adaptif Optik, RC düzeltmesi, Derotator) kendi sınıfındaki (4 m sınıfı; 3 - 6 m çaplılar dahil edilmektedir) diğer büyük teleskoplardan farklı ve tektir. Bütün bu optik özellikleri birlikte bulunduran, kendi sınıfındaki tek teleskoptur. Diğer özelliklerini özetlersek: 4 m çaplı ve 56 m odak uzunluğuna sahip, efektif f# oranı 14, gözlem yapılabilir aralığı hem görsel hem yakın kırmızı ötesi bölge dahil (VIS + NIR) 0,3 - 3,0 mikron, yönlenme hızı saniyede 2 derece, görüş alanları (FoV) görünür bölge (VIS) için 24 ve yakın kırmızı öte bölge (NIR) için 7 açı dakikasıdır.

• Bu teleskopla ne tip ve hangi uzaklıktaki gökcisimleri gözlemlenebilecek?

DAG Teleskopu ile astronomi ve uzay bilimlerinin güncel konularının tamamına yakınında çalışmalar yapılabilecek. Buna fotometrik, tayfsal, polarimetrik, astrometrik, koronagrafik gözlemler de dahil. Bu tür gözlemlerin sınırlarını ise hem teleskopun ve odak düzlemi aygıtlarının teknik özellikleri hem de atmosferik koşullar belirliyor. Bu kapsamda; iyi atmosferik koşullarda planlanan parlaklık sınırları, astronomik gözlem batları için V’de 23 - 24 kadir, H’de 19 - 20 kadir, K’da ise 18 - 19 kadir olarak öngörülüyor. Bu değerler, oldukça iyi sınır değerlere sahip olduğunu da gösteriyor. Ayrıca, odak düzlemi aygıtlarının çeşitlendirilmesi içinde yürütülen projeler, iş birliği fırsatları ve yeni planlamalar da mevcut.

• DAG’yi Türkiye’deki diğer gözlemevlerinden farklı kılan özellikleri nelerdir?

DAG, esasen görsel bölgede gözlemlerini sürdüren farklı çapta teleskoplara sahip diğer gözlemevlerimizden farklı olarak, atmosferin izin verdiği bir diğer gözlem penceresini (yakın kırmızı öte bölge) daha hem de yüksek teknolojik teleskop, aygıt ve sistemlerle hizmete sunuyor. Yapısı gereği 4 m’lik çapıyla çok daha sönük gök cisimlerinin gözlenmesini sağlayacak, sahip olduğu ve kazandırdığı yeni teknolojilerle (aktif ve adaptif optik gibi) de atmosferik koşulların gözlemler üzerindeki olumsuz etkisini minimuma indirecek kalitede gözlem verisi üretilmesini sağlayacak. Ayrıca Türkiye’nin doğusunda bir konumda olması sebebiyle gözlemsel açıdan bir boşluğu da dolduruyor. Türk astronomların, iki farklı gözlemsel bölgeden (VIS + NIR), çok daha sönük cisimleri en kaliteli şekilde, farklı gözlem teknikleriyle gözlemlemelerine, özellikle de uluslararası düzeyde gözlem verisi üretmek ve ortak projeler yapmalarına çok büyük katkı sağlayacak.

• Peki, dünya genelindeki diğer gözlemevi/teleskoplarla kıyaslarsak DAG’yi nereye koyarsınız?

DAG, gerek sahip olduğu özellikler ve teknolojiler gerekse de konumsal olarak astronomik açıdan stratejik pozisyonuyla birçok ülkenin ve uzay bilimlerinde çalışan merkezlerin odak noktasına daha şimdiden gelmiş durumda. DAG Teleskopu’nun kendi sınıfında sahip olduğu son teknoloji optik sistemler ve özellikler kendisini yegâne yaparken; yine bu çaptaki teleskopların Dünya üzerindeki konumları (Kanarya Adaları, Rusya, Hawaii, Şili gibi) dikkate alındığında, Dünya üzerinde büyük bir gözlemsel boşluğu doldurduğu da görülüyor. Bu durum, astronomik gözlemlerin devamlılığı ve uluslararası iş birliklerinin artmasında, dolayısıyla Türkiye’nin bu alanda uluslararası düzeyde tanınırlığının da fazlasıyla artmasında büyük bir rol oynayacaktır.

• Bu proje için Doğu Anadolu bölgemizin seçilmesinin özel bir nedeni var mı?

Yer tabanlı astronomik gözlemler açısından özellikle büyük gözlemevleri, hem altyapısal hem atmosferik ve astronomik hem de sürdürülebilirlik açısından planlanarak kuruluyor. Bu temel kriterlerin ilki ve en önemlisi atmosferik ve astronomik özellikler. Bu anlamda, Erzurum’da Konaklı Karakaya Tepeleri, atmosferik ve astronomik açıdan yapılan bilimsel çalışmalarla tespit edilen, Türkiye’deki en iyi yerlerden birisi. Yıldan yıla az değişim gösteren ve yılda yaklaşık 210-230 gün civarı açık gece sayısı, düşük nem oranları (%1’e kadar inen değerler gibi), soğuk (-35 ^oC’ye varan sıcaklıklar) ve durağan atmosferik özellikleri, 3000 m üzerinde kolay ulaşılabilir ve NIR bölgede gözlem yapmaya izin veren yoğuşabilir su buharı (PWV) oranı gibi özellikleri, bu bölgeyi fazlasıyla öne çıkardı. Bununla birlikte, bu altyapıya ulaşım ve altyapısal ihtiyaçların kolayca karşılanabilmesi ve sürdürülebilirlik açısından büyük ve güçlü bir kurumun (Atatürk Üniversitesi) bulunması da bir o kadar önemli.

“DAG sadece uzay bilimlerinde değil, uzay teknolojilerinde ve atmosfer bilimlerinde de büyük atılımlar yapılmasına fırsat sağlayacak.”

• Gözlemevi tam olarak nerede ve kimler kullanabiliyor?

DAG, Erzurum - Konaklı’da Karakaya Tepeleri’nde 3170 m rakımda, şehir merkezine yaklaşık 30 km uzaklıkta bulunuyor. Bulunduğu boylam ve enlem; N 39^o 47^ı ve E 41^o 14^ı ‘dir. Uzaktan erişime açık olarak tasarlanan DAG’de, gözlem projelerinin yürütüleceği gözlem program sisteminin diğer büyük teleskoplarda bulunan sisteme benzer olması (teleskopun, aygıtların ve gözlem zamanının en yüksek performansta ve en etkin şekilde kullanılması) için de çalışmalar yürütülüyor. Bu kapsamda; DAG’nin misyonuna (uluslararası alanda rekabetçi gözlem yapmak, yenilikçi teknolojilere imkân sunmak ve güncel bilimin gelişimine katkı sağlamak) uygun şekilde; yerli ve yabancı akademik bir kurul tarafından değerlendirilen projelerden bilimsel içerik, gözlenebilirlik, öngörülen gözlemsel şartlar ve aygıtlar ve benzeri kriterleri sağlayıp kabul edilen gözlem projeleri, DAG gözlem havuzuna alınacak, proje başvurusunda belirtilen uygun atmosferik ve astronomik koşullar sağlandığında, havuzdan seçilen bu proje, ekibinin de uzaktan katılımıyla gerçekleştirilebilecek. Bu hem gözlem zamanının ve teleskopun en etkin şekilde kullanılmasına yönelik hem de yüksek performans elde edilmesi ve ortak iş birliklerine imkân sağlanmasına yönelik bir yöntem. Bu nedenle, bilimsel içerik, gözlenebilirlik, öngörülen şartlar ve aygıtlar, gözlem tekniği ve benzeri kriterleri sağlayan proje sahibi her bilim insanı, DAG’da gözlem yapabilecek.

• DAG, Türkiye’nin uzay bilimlerinde bir atılım yapmasını sağlayabilir mi?

DAG, gerek kendisinin sahip olduğu özellikler ve teknolojilerle (aktif ve adaptif optik, yönlenme hızı, parlaklık sınırı vd.) gerek getirdiği yeniliklerle ve farklılıklarla (hem görsel hem de yakın kırmızı öte bölgede yüksek kalitede gözlem imkanı, disiplinler arası çalışma fırsatları, gözlem teknikleri, OPAL ve Ayna Kaplama Sistemi, vd.) gerekse de bulunduğu konumu (Dünya üzerindeki astronomik açıdan stratejik konumu, uluslararası iş birlikleri, ortak projeler, vd.) itibariyle sadece uzay bilimlerinde değil uzay teknolojilerinde ve atmosfer bilimlerinde de büyük atılımlar yapılmasına fırsat sağlayacaktır. Ayrıca, uzay bilimleri ile birlikte ilişkili farklı disiplinlerle (atmosfer ve meteoroloji, malzeme ve kaplama, optik ve fotonik, aygıt ve kontrol sistemleri, uzaktan algılama ve veri analizi gibi) yürütülen projeler ve çalışmalar kapsamında; bu alanlarda çalışan ve aynı zamanda akademik kariyer yaparak uzmanlaşan yetişmiş insan gücüne de katkılar (uzman personel, bursiyer gibi) sağlıyor.

• Cahit hocam, DAG dışında yaptığınız çalışmalardan ve makalelerinizden bahsedebilir misiniz?

Uzay Bilimleri ve DAG ile ilgili birçok farklı alanda veya konuda çalışmalar yaptım ve halen de yapıyorum. Bu çalışmalar, temelde astronomi ve astrofizik konuları olmakla birlikte, gözlemsel astronomi, yığın veri analizi, astronomik yazılımlar, optik ve fotonik, atmosfer ve meteoroloji, astronomik ve atmosferik aygıtlar, uzaktan algılama ve görüntü işleme, optik kaplama, optik sistemler ve aygıtlar, odak düzlemi aygıtları gibi konulardadır. Bu kapsamda; yürütülen çalışmalar ve projeler, yapılan yayınlar ve patent başvuruları ile çalışılan konularda insan gücü potansiyeli de oluşturmak adına hem lisansüstü öğrenciler (tez konusu ve proje) ve doktora sonrası araştırmacılar (proje konusu) hem de DAG Proje teknik ekibi bütün bu çalışmalara katılmakta, zaman zaman diğer kurumlar ve kuruluşlarla (TÜBİTAK UZAY, MGM, TUG, üniversiteler, vd.) iş birlikleri de yapılmaktadır.

Türkiye’de astronomi ve uzay merakı

• Türkiye’de astronomi eğitimi hangi düzeyde?

Türkiye’de uzay bilimleri konusunda yapılan eğitim-öğretim, farklı üniversitelerimizde bulunan astronomi ve uzay bilimleri, uzay bilimleri ve teknolojileri, astronomi ve astrofizik ile fizik bölümleri bünyesinde lisans ve lisansüstü programları şeklinde yürütülüyor. Bunun dışında, akademik kariyer açısından üniversiteler bünyesinde bulunan bazı merkezlerimizde ve gözlemevlerimizde (DAG, TUG gibi) doktora sonrası araştırmacılar çalışmalarını sürdürüyorlar. Bu kapsamda, temel bilimlerin en eskisi olarak bilinen astronomi alanındaki bölümlerin lisans öğrenci sayıları, diğer temel bilim bölümleriyle karşılaştırıldığında fazlasıyla yeterli. İlgili bölümlerin lisans kontenjanlarını doldurma oranı %90-100 arasında değişiyor. Yurtdışındaki benzer bölümlerdeki eğitime benzer şekilde bu bölümlerimizde hem teorik hem de gözlemsel eğitim, gerek kendi bünyelerindeki altyapılarla gerekse de büyük gözlemevlerimizin (DAG, TUG gibi) altyapılarıyla ve eğitim programlarıyla da destekleniyor. Bölümlerimizdeki lisans ve lisansüstü ders içerikleri de zaman içerisinde alana özgü gerek güncel gelişmelere ve keşiflere gerek ülkemizdeki yeni altyapı yatırımlarına gerekse de yeni çalışma konularına göre güncelleniyor.

• Uzaya merakınız ne zaman başladı?

Uzaya merak, ben de de hemen hemen herkes gibi çocukluktan itibaren başladı. Bunun yansıması ise üniversite tercihinde ön sıralara yazılan ODTÜ Fizik Bölümü ile sonuçlanmıştı. Lisans eğitimim süresince, o dönemlerde Fizik Bölümü’nde uygulanan farklı alt alanlara yönelik birden fazla programı (atom, katıhal, astrofizik gibi) tamamlama imkânı bulmuş olmakla birlikte, bu programları farklı seçmeli derslerle desteklediğimi de belirtmek isterim. Lisansüstü eğitimi süresince ise Akdeniz Üniversitesi’nde astrofizik alanında eğitimimi tamamladım. O dönemlerde kurulum çalışmaları yürütülen TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi’nde (TUG) uzay bilimleri konusunda fazlasıyla uygulama, gözlem, alt-üst yapı ve teknik konulardaki çalışmalara katılma imkânı bulmam; şu anda idari, teknik, akademik, alt-üst yapısal ve mali süreçleri başarıyla yürüttüğümüz DAG için de büyük bir deneyim ve kazanç olduğunu söyleyebilirim.

• Uzaya ilgisi olan gençlere ne tavsiye edersiniz?

Uzay bilimleri ve ilişkili diğer konularda (uzay teknolojileri, astrokimya, atmosfer, odak düzlemi aygıtları, optik ve fotonik, görüntü işleme ve uzaktan algılama, optomekatronik ve optoelektronik, yığın veri analizi, vd.) çalışacak gençlere önerilerim ve tavsiyelerimi özetle şöyle sıralayabilirim:

• Öncelikle uzay bilimleriyle ilgili konularda lisans eğitimlerine önem vermeleri,
• Zorunlu staj programı olmasa dahi uygulamalı eğitim programlarına, yaz-kış okullarına veya gönüllü staj programlarına alanla ilgili farklı kurumlarda (ATASAM, DAG, TUG, TÜBİTAK UZAY vb.) katılmaları,
• Eğitim süresince farklı alanlardan (temel ve mühendislik bilimleri gibi) ders alarak ve lisansüstü veya doktora sonrası araştırma konusunda farklı ve ilişkili alanlarda (optik, fotonik, uzaktan algılama, atmosfer, odak düzlemi aygıtları, yığın veri analizi gibi) çalışmalar yapmaları, böylece ihtiyaç duyulan yetişmiş insan gücüne katkı amacıyla disiplinler arası bilgi ve donanıma sahip olmaları,
• Disiplinler arası çalışmalara hızlı adapte olabilecek veya ilişkili alanlara geçiş sağlayacak bilgi birikimine ve donanıma sahip olmaları,
• Yurtdışı ve içi öğrenci değişim programlarına (ERASMUS, FARABİ vb.) katılmaları ve bu programlardan maksimum düzeyde yararlanmaları,
• Özellikle DAG ve TUG gibi altyapılarda staj, eğitim - uygulama programı, yaz - kış okulu, teknik çalışmalar veya alt projelere mutlaka katılmaları,
• Lisans ve lisansüstü süreçte yabancı dil öğrenmeleri, farklı gözlem yöntemleriyle yeterince gözlem deneyimi kazanmış olmaları ve alanla ilgili en az bir bilgisayar programlama dilini (C++, Phyton, LabView, MatLab, vb.) çok iyi öğrenmeleri,
• Üniversitelerin ilgili bölümlerinde veya merkezlerinde yürütülen Ar-Ge kapsamlı TÜBİTAK, BAP, SANTEZ benzeri projelere katılmaları, kendileri ve kariyerleri açısından önemli olacaktır. Gençlerin önlerine çıkacak kariyer fırsatlarında, eğitim ve bilgi çeşitliliği açısından hazırlıklı ve donanımlı olmaları, kariyer ve istihdam şanslarını fazlasıyla artıracaktır.

Söyleşi: Batuhan Sarıcan ([email protected])

Not: Bu söyleşi, daha kısa haliyle 22 Mayıs 2020 tarihli 217. sayımızda yayımlanmıştır.