Apollo’dan Günümüze Devam Eden Ay Deneyi
Havanın açık olduğu ve Ay’ın gökyüzünde görüldüğü anlar çoğu zaman romantiktir. Örneğin denizin üzerinde yükselen bir Ay ve ışığının denizde yansıması birçok fotoğrafa konu olmuştur. Bu güzel manzara oluştuğunda kimileri romantik bir akşam geçirirken kimileri de bilim dolu bir gece yaşar. New Mexico’da bulunan gökbilimciler işte bu bilim insanlarından yalnızca birkaçıdır. Onları özel yapan ise yaptıkları gözlemdir. Çünkü onlar Ay’a güçlü bir lazer demeti göndererek yakın komşumuzun uzaklığını ölçer. Bu ölçümün gerçekleşmesini de Apollo görevlerine borçludurlar.
Rusya gönderdiği iki insansız araçla (Lunokhod 1 ve 2), ABD ise Apollo 11, 14 ve 15 görevleriyle Ay’ın üzerine yaklaşık olarak bir valiz büyüklüğünde yansıtıcılar yerleştirdi. Bu yansıtıcıların, bir anlamda aynaların, işlevi yakın komşumuzun bize olan uzaklığını ölçmek içindi. Bu ölçümü yapmak için gökbilimciler yaklaşık olarak 300 katrilyon fotonu lazer demeti şeklinde Ay’a gönderir. Gönderilen ışın demeti her ne kadar lazer gibi bütünleşik bir haldeyse de mesafe arttıkça bu özelliğini kaybeder. Yeryüzünden Ay’a gönderilirken aradaki yüzbinlerce kilometrelik mesafeden dolayı 7 km çapa sahip bir demet haline dönüşür. Ay yüzeyindeki aynaya ulaşarak yansıdıktan sonra ise yeryüzüne 20 km çapa sahip şekilde gelir. Bu nedenle gönderilen fotonların bir kısmı Ay’daki yansıtıcıya denk gelemez ve büyük bir kısmı da yansıdıktan sonra Yer atmosferine girerken saçılır. Bu nedenle ışık kaybı yani bilgi kaybı yüksektir. Gönderilen katrilyonlarca fotondan ancak beşi demetin gönderdiği cihaza ulaşır ve kaydedilir. Bu nedenle bu zayıf ışığı kaydedebilmek için belirli zaman aralığında saatlerce gözlem yapılır. Bu çok az gibi görünen ışık miktarından gökbilimciler Ay’ın uzaklığını çok hassas biçimde hesaplar. Elde edilen veriler kullanılarak yapılan hesaplamalara göre Ay-Dünya uzaklığı ~3 cm duyarlılıkla ortalama olarak 384402+-0,00003 km’dir. Bu duyarlılık örneğin İzmir-Iğdır illeri arasını 0.1 mm hatayla ölçmeye benzerdir. Bu duyarlılıkla yapılan hesaplamalar oldukça ayrıntılı olup Einstein’ın genel görelilik kuramındaki önerileri de denetleyebilir. Elde edilen ölçümler kullanılarak yalnızca Ay’ın uzaklığını değil aynı zamanda Ay’ın yörüngesindeki değişimler de açığa çıkarılır. Ay’daki aynalar yoluyla uzun yıllar boyunca biriken verilere göre uydumuzun yılda yaklaşık 4 cm Dünya’dan uzaklaştığı saptandı. Yine bu ölçümlerden keşfedilen bir başka bulgu da Ay’ın kendi etrafındaki dönüşünde değişimlerin olmasıdır. Bilim insanları bu değişimleri inceleyerek Ay’ın kütle dağılımı ortaya çıkardı. Buna göre Ay, 350 km’den daha küçük bir yarıçapta sıvı bir özeğe sahiptir.
Apollo görevlerinin bilim deneyleri arasında yer alan bu görev 1960’lı yıllarda planlandı. NASA’lı bilim insanları tarafından önerilen deneyden asıl amaç Newton yerçekim sabitinde değişimlerin olup olmadığını saptamaktı. 20 yıldır devam eden deneyde bu sabitin değişmediği görüldü. Bu deney sayesinde Ay’ın uzaklığını çok hassas biçimde ölçebiliyoruz. Aynı zamanda da uzaklığındaki değişimleri yüksek duyarlılıkla saptayabiliyoruz. Apollo görevlerinden miras kalan bu aynalarla yapılan araştırmalar günümüze kadar devam eden ve Ay yüzeyinde gerçekleştirilen tek deneydir. Ölçümler için 1969-1985 yılları arasında ABD’de bulunan McDonald Gözlemevi’nde yer alan teleskoplar kullanılırken 1985 yılından günümüze kadar ise farklı ülkelerde yer alan birden fazla gözlemevinden ölçümler yapılıyor.
