Proje Öneri

  • Yazdır

İstanbul Kültür Üniversitesi

Türkiye’de seçilmiş bölgelerde gece gökyüzü parlaklığının ölçülmesi

 

 

Giriş

 

Dış aydınlatmada, yani kamunun ortak kullanım alanlarında yapılan aydınlatmada, gerektiğinden fazla ve yanlış yönde, yanlış zamanda ışık kullanılmasına ışık kirliliği diyoruz. Gözün alışık olduğu aydınlatma düzeyi aşıldığı zaman göz kamaşması olur, yani gözün görme yeteneği bozulur ya da görüş tamamen kaybolur. Işığın istenmeyen ya da gerekmeyen yeri aydınlatması bir ışık tecavüzüdür. Işığın taşması boşa giden ışık demektir. Görevin gerektirdiği ışık miktarını aşan aydınlatma düzeyi, aşırı miktarda ışık harcandığının göstergesidir. Yatay doğrultudan yukarıya, göğe doğru giden dikine ışık ise tam anlamıyla boşa giden, kaybolan ışıktır. Uzaydan uydularla alınan görüntüler, dış aydınlatma lambalarından çıkan ışığın önemli bir kesrinin uzaya gittiğini kanıtlamaktadır. Bir önemli kesri de Yer atmosferi içindeki moleküller ve tozlar tarafından atmosfer içine saçılır, gece gökyüzünün doğal fon parlaklığından daha parlak olmasına neden olur. Bu yapay gök parlaklığı hem astronomi gözlemlerini olumsuz etkiler, bazen tamamen engeller, hem de vatandaşların gökyüzünü seyretmelerini engeller. Işık kirliliğinin doğal hayatı da olumsuz etkilediği bilinmektedir. Bütün bunların yanında ekonomiye maliyeti de çok yüksektir: boşa giden ışık için harcanan doğal kaynaklar ve kullanılan enerji de boşa gidiyor demektir. Bu nedenlerle, Türkiye’de ışık kirliliğinin kültürel etkisini ve ekonomik boyutunu değerlendirebilmek için, ışık kirliliğinin nicel olarak ölçülmesine gereksinim vardır.

 

Türkiye’de 1990’larda başlayan ışık kirliliğini önleme çalışmaları sonunda, TUG’un girişimi ve TÜBİTAK Bilim ve Teknoloji Politikaları Dairesi’nin eşgüdümü ile bir "Elektrik Dış Aydınlatma Yönetmeliği" taslağı hazırlanmış ve 2001 yılında Enerji Bakanlığı’na sunulmuştu, fakat bu yönetmelik çıkmadı. Işık kirliliğini önlemek üzere artık bir Dış Aydınlatma Yasasına gereksinim vardır. Gök parlaklığı ölçümleri, hazırlanacak böyle bir yasa taslağı için veri oluşturacaktır.

 

Amaç

 

Bu projenin amacı, Türkiye’de seçilmiş yerleşim yerlerinde, seçilmiş “karanlık” yerlerde, astronomi gözlemevlerinde ve milli parklarda geceleyin gök parlaklığını ölçmek, bu ölçümleri yıldızlı gecelerin doğal gök parlaklığı ile karşılaştırmaktır. Gelecekte kurulması olası astronomi gözlemevleri için, amatör gökbilimi gözlemleri ve gökyüzü şenlikleri için uygun karanlık yerleri belirlemek ve bunların koruma altına alınması için ilgiler nezdinde girişimlerde bulunmak bu projenin amaçları arasındadır.

Yerleşim yerlerinin gök parlaklığı verilerinden, ışık kirliliğinin ekonomik, çevresel ve kültürel boyutunun değerlendirilmesi amaçlanmaktadır. Bu değerlendirme, ışık kirliliğini önlemek üzere çıkarılması gereken yasa için sayısal gerekçe olacaktır.

Türkiye’de ışık kirliğini işleyen, ışık kirliliğine karşı savaşan bir internet sitesi yoktur. Bu proje ile bir internet sitesi oluşturulması da amaçlanmaktadır.

 

Gök parlaklığı ölçülecek yerlerin seçimi

Gök parlaklığı ölçülecek yerler, 1) yerleşim yerleri, 2) astronomi gözlemevleri, 3) milli parklar ve 4) karanlık bölgeler başlıkları altında verilecektir.

 

1. Yerleşim yerleri

 

Yerleşim yerlerinde ışık kirliliğinin esas kaynağı yol, cadde ve sokak aydınlatmalarıdır. Ayrıca sanayi ve yerleşim yerleri, tatil köyleri, park, bahçe ve spor alanlarının aydınlatmaları, binaların dış cephe aydınlatmaları ve binalardan taşan ışıklar, reklam panoları, güvenlik amacıyla yapılan aydınlatmalar da önemli katkıda bulunur. Türkiye'nin enerji gereksinmesi hızla artmaktadır, Dış aydınlatmada aydınlatma kurallarına uymayan armatür ve lambaların kullanılması da yaygınlaşmaktadır. Sonuç olarak ışık kirliliği de giderek artmaktadır. Seçilmiş yerleşim yerlerinde gök parlaklığı ölçülerek ışık kirliliğinin neden olduğu enerji kaybı ve yıldızların gözlenebilirlik durumu incelenecektir.

 

Gök parlaklığı ölçümü öngörülen yerleşim yerleri şöyledir:

 

a) İstanbul, Ankara, İzmir, Antalya, Konya, Kayseri, Çanakkale ve diğer büyük şehirlerde

i) iş yerlerinin yaygın olduğu bölgeler, ii) seçilmiş konut bölgeleri, iii) park ve dinlenme alanları, iv) üniversite yerleşkeleri

 

b) İlçe ve kasaba gibi seçilmiş yerleşim yerlerinde merkez ve çevreleri,

 

c) Seçilmiş köyler

 

2. Astronomi gözlemevleri

 

TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi (TUG)

Ankara Üniversitesi Gözlemevi

Ege Üniversitesi Gözlemevi

İstanbul Üniversitesi Gözlemevi

Kandilli Rasathanesi

Çanakkale Üniversitesi Gözlemevi

Erciyes Üniversitesi Gözlemevi

Çukurova Üniversitesi Gözlemevi

Ondokuz Mayıs Üniversitesi Gözlemevi

İnönü Üniversitesi Gözlemevi

 

Bunlardan TUG hariç, diğerleri büyük şehirlerdedir. Buralarda gök parlaklığı düzeyi ölçülecek ve sonuçlar ilgililere bildirilecektir. Bu bilgi, en azından mevcut durumu korumaları için sayısal veri oluşturacaktır.

 

Teleskopu olan ilk ve orta öğretim okulları ya da yukarıdaki üniversitelerin belirlediği okullar

 

Bu okulların bulunduğu bölgelerde gök parlaklığının ölçülmesinden, ölçümü yapacak öğretmenin belirlenmesinden yakındaki üniversite sorumlu olacaktır.

 

 

3. Milli parklar

 

Işık kirliliği doğal hayatı da etkilemektedir. Örneğin, ışık kirliliğinden yönlerini şaşıran deniz kaplumbağası yavruları, göçmen kuşlar, doğal yaşam alanlarında geceden yararlanan flora ve fauna (uzmanlara göre) tehlike altındadır. Türkiye’nin zengin doğasındaki ışık kirliliği düzeyini değerlendirmek bu bakımdan çok önemlidir. Türkiye’de, Milli Parklar Genel Müdürlüğü internet sayfasında ( Aralık 2009) 40 adet milli park, 30 adet tabiat parkı, 31 adet tabiatı koruma alanı kaydedilmiştir. Bunlar arasından, ulaşımı kolay, yapılaşmaya karşı korunması gerekenlere örnekler seçilecek ve gece gök parlaklığı (ışık kirliliği düzeyleri) ölçülecektir. Bu seçim projenin yürütülmesi sırasında yapılacaktır.

 

3. Karanlık bölgeler

 

Birleşmiş Milletler (BM) Uzay Sözleşmesi uzayı “tüm insanlığın ortak alanı” olarak tanımlamıştır. Temmuz 1999’da Viyana’da yapılan Uzayın Barışçıl Amaçlarla Kullanılması Konferansında alınan bir kararla, Birleşmiş Milletlere üye ülkelerin hem bilimin yararına hem de enerji tasarrufu, doğal çevre, gece güvenliği ve rahatlığı ve ulusal ekonomi yararına, gökyüzünün ışık ve öteki nedenlerle kirletilmesini denetim altına almaları istenmiştir. Ağustos 2009 da Brezilya’da yapılan IAU Genel Kurulu’nda bütün insanlık için kirlenmemiş gökyüzüne ulaşmayı koruma altına almanın eğitim ve kültür açısından önemi vurgulanmış ve her ülkenin Evrenin bilimsel gözlemi için uygun alanların astronomi niteliğinin korunması istenmiştir.

 

Türkiye’de Evrenin bilimsel gözlemleri için, yani astronomi gözlemevleri için, ışık kirliliğinden uzak, uygun yerlerin belirlenmesine gereksinim vardır. Ulusal Gözlemevi için yer seçimi çalışmalarından Batı Torosların, özellikle Elmalı yöresinin uygun olduğu bilgisi vardır. Aynı şekilde amatör gökbilim gözlemleri, gökbilim şenlikleri ya da yıldız partileri için de karanlık yerlere gereksinim vardır. Bugüne kadar gökyüzü şenlikleri, üniversite gözlemevleri dışında, Antalya’da Saklıkent, Kapadokya (Ürgüp) ve Uludağ’da yapıldı. Bu projede hem astronomi gözlemevi hem de gökyüzü şenlikleri için uygun yerlerde gök parlaklığı ölçümleri yapılacak ve uygun karanlık yerlerin koruma altına alınması için ilgili kurumlara başvurulacaktır.

 

Öngördüğümüz yerlerde gözlem için gerektiğinde ilgili valiliğe başvurularak izin istenecektir.

 

Yöntem

 

Gök parlaklığı ölçümleri, bir Unihedron marka sayısal Gök Niteliği Ölçeri (Sky Quality Meter –SQM) ile yapılacaktır. İstanbul Kültür Üniversitesi bu aletten 16 adet satın almıştır. SQM-LU ölçerinin özellikleri şöyledir:

 

  • Gece gökyüzünün karanlık düzeyinin görsel parlaklığını açısaniye kare başına kadir (kadir/açısaniye kare) cinsinden sayısal olarak ölçer. USB bağlantısı ile bir PC ye aktarır.

  • Kırmızı ötesi engelleyici süzgeç, ölçümü görsel bant aralığı ile sınırlar.

  • Tam Genişlik Yarı Maksimum (FWHM) açısal duyarlılığı ~ 20° dir. Eksene göre ~19° açı altında gelen nokta kaynağın duyarlılığı eksen doğrultusuna göre 10 kat daha azdır. Eksenden ~ 20° ve ~ 40° uzakta olan bir nokta kaynak, sırasıyla, 3.0 ve 5.0 kadir daha sönük kaydedilecektir.

  • En uzun ışık örnekleme zamanı: 80 saniye

  • En kısa ışık örnekleme zamanı: 1 saniye

 

 

SQM-LU

Gök Niteliği Ölçeri- Önden ve arkadan görünüşü

 

Diğer özellikler:

 

USB bağlantısı

5 m uzunluğunda USB A- USB B bağlantı kablosu, USB FTDI VCP sürücüsü

Fiziksel boyutlar

9.1x6.6x2.8 cm3

Ölçü duyarlılığı

SQM-LU, NIST ışık metre ile kalibre edilmiştir. Mutlak duyarlılık ± %10 kadardır (±0.10 kadir/açısaniye²).

Güç gereksinimi

18mA ( 5V USB bağlantısından)

Çalışma sıcaklığı

- 40°C ile + 85°C arasında

Sıcaklık duyarlılığı

25°C de en çok ± 2°C

Sıcaklık güncelleme hızı

4.3 saniye, 60 Hz de 256 örneğin ortalaması

 

 

Projenin yürütülmesi

 

Projenin, İstanbul Kültür Üniversitesi yöneticiliğinde, çok sayıda üniversite ve eğitim kurumunun işbirliği ile yürütülmesi öngörülmektedir. Bu kurumlardan seçilen elemanlarla bir proje ekibi oluşturulmuştur.İstanbul ili içindeki ölçümler İKÜ elemanlarınca yapılacaktır. İstanbul dışında, ölçümler İKU elemanları ya da ilgili üniversite ya da eğitim kurumu elemanları tarafından yapılacaktır.

 

Uygulamanın şöyle olması öngörülmektedir:

  • SQM-LU ile birlikte kullanılacak bilgisayarda FTDI VCP sürücü yüklü olmalıdır. Kullanılan işletim sistemine uygun sürücü http://ftdichip.com/Drivers/VCP.htm ya da Windows kullanıcıları için SQM Reader programı www.knightware.biz/sqmadresinden ücretsiz indirileblir. Window kullanıcıları, SQM Reader programını proje yürütücüsünden isteyebilirler.

  • Her SQM-LU’nun bilgisayar bağlantısı İKU elemanlarınca İKÜ’de yapılıp sınanacaktır. İKÜ elemanlarınca İstanbul’da çeşitli gök aydınlığı koşullarında deneme gözlemleri yapılacaktır.

  • Seçilen bir gözlem yerinde bir kaç noktada eş zamanlı gözlem yapılacaktır. Elimizdeki SQM’lerden kaç tanesinin hangi ölçüm yerine gönderileceği İstanbul’da yapılacak demene gözlemleri izleyen çalşıştaydan sonra kararlaştırılacaktır.

  • Aletin tanıtımı ve bilgisayar bağlantısının yapılması, ilgili üniversitedeki elemana teslim edilmesi işlemleri çalıştaydan sonra belirlenecektir. Aletin kullanımı ve ölçümün hangi koşullarda nasıl yapılacağı anlatılacaktır. Bunun için elemana yazılı bir “bilgi notu” ya da bir kitapçık verilecektir.

  • SQM-LU, gök parlaklığını ( kadir/ açısaniye2 , gözlem tarihi ve saatini, ve dış sıcaklığı (Co ) bir teks dosyasına yazar. Bu bilgilerin aktarılacağı bir bir Excel formu hazırlanacaktır.

  • Ölçümler,

  1. başucu (zenit) doğrultusunda yapılacaktır,

  2. Aysız ve açık (yıldızlı) gecede, astronomik tanın bitiminden sonra, ve mümkün ise, bir hafta boyunca her gece birkaç kez yapılacaktır,

  3. yaz ve kış aylarında olmak üzere her ölçüm yerinde yılda en az iki kere tekrarlanacaktır,

  4. karşılaştırma amacı ile, proje yürütücüleri tarafından Ay’ın ilk dördün ve dolunay evrelerinde de yapılacaktır.( İsteyenler elbette kend,leri de böyle ölçümler yapabilir ve ölçümleri proje yürütücüsüne bildirebilirler).

  5. ışık kirliliğinin bulut örtüsü nedeniyle gök parlaklığına etkisini - en azından nitel olarak- değerlendirebilmek için yerleşim yerlerinde ve ‘karanlık’ yerlerde de tekrarlanacaktır.

  • SQM-LU’nun ölçüm değerleri ( tarih, saat ve gök parlaklığı) excel dosyasına aktarılacaktır. Ayrıca gözlemci adı, gözlem yeri, gözlem yerinin enlem, boylam ve (denizden) yüksekliği, çevre durumu (park, okul bahçesi, üniversite bahçesi, şehir merkezi vb), meteoroloji koşulları kaydedilecektir. Enlem ve boylam GPS ile ya da Google Eath’den bulunabilir.

  • Gözlem yerinin işaretlendiği 1'x1' boyutlarında bir Google Earth haritası gözlem formuna eklenecektir.

  • Gözlemin yapıldığı yerinin bir fotoğrafı mümkün ise gözlem formuna eklenmelidir.

  • Ölçüm sonuçları, ölçü aleti ile birlikte, İKÜ’ye verilecektir.

 

Gözlemlerin duyarlılığı

 

Gece gökyüzü parlaklığı, Zodyak ışığı ve Güneş’in 11 yıllık çevrimine de bağlıdır. Bunun etkisi % 1 ya da 2 den fazla olmayacaktır. Projede amaçlanan ölçümler (olası astronomi gözlemevi yeri dışında) ışık kirliliğinin az ya da çok etkisi altında olan yerlerde yapılacağından bu etkiler fark edilir düzeyde olmayacaktır. Ayrıca, Zodyak ışığı çoğunlukla ufuk yakınlarında olur. Gök parlaklığı gözlemleri başucu doğrultusunda yapılacağından bunun etkisi daha da az olacaktır. Olası (karanlık) gözlemevi yerlerinde, gök parlaklığının Güneş çevrimi (Güneş leke sayısı) ile değişimi de incelenebilir. Bu projenin amacında bu yoktur. Bu etkiler, yaptırılacak bitirme tezleri ya da diploma çalışmaları ile incelenebilir.

 

 

 

Proje süresi

 

Proje süresi üç yıldır. Yılda bir toplantı yapılacak ve ölçümler değerlendirilecektir.

 

İnternet sitesinin oluşturulması

 

Proje sonuçlarını tüm topluma duyurmak, ışık kirliliği hakkında halkı bilinçlendirici yayınlar yapmak, karanlık gökyüzü farkındalığı yaratmak ve genel olarak ışık kirliliğine karşı savaşmak için bir internet sitesi oluşturulacaktır.

 

Proje Elemanları

(katılım sırasına göre)

 

Prof Dr Zeki Aslan (yürütücü) (İKÜ)

Prof. Dr. Orhan Gölbaşı (İKÜ)

Yrd. Doç. Dr. Emre Işık (İKÜ)

Dr. Ayşegül Teker Yelkenci (İKÜ)

Arş. Gör. Korhan Yelkenci (İÜ)

Prof. Dr. Zeynel Tunca ( Ege Ü)

Yrd. Doç. Dr. Ahmet Devlen (Ege Ü)

Yrd. Doç. Dr. Tuncay Özdemir (İnönü Ü)

Doç. Dr. İbrahim Küçük (Erciyes Ün)

Doç. Dr. Seyfettin Çakmak (Süleyman Demirel Ün.)

Prof. Dr. Hüseyin Kalkan (Ondokuz Mayıs Ün.)

 

Kaynaklar

  1. Z. Aslan Işık kirlenmesi ve ışıklandırmada enerji tasarrufu Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Enerji Tasarrufu Semineri Tebliğleri, 21-22 Ocak 1993. s. 281-284

  2. Z. Aslan Yerleşim yerlerinde ışıklandırma ve yıldızlı gökyüzü, Bilim ve Teknik Dergisi Ocak 1998, s.66-69

  3. Z. Aslan ve S. Isobe, Türkiye’den Uzaya kaçan şehir ışıkları ( Z. Aslan, S. Isobe) 3.Ulusal Aydınlanma Kongresi, 23-24 Kasım 2000, İTÜ Talkışla, İstanbul , s. 106

  4. Z. Aslan Kirlenen Karanlık – Yeryüzünün ışıkları insanoğlunu gökyüzünden koparıyor, National Geographic, Kasım 2008, 164-167

  5. Verlyn Klinkenborg, “Kaybolan Gecemiz," National Geographic, Kasım 2008

  6. www.unihedron.com

  7. www.starlight2007.net

  8. www.darksky.org

  9. http://www.lightpollution.it/cinzano/en/index.html