Edward Purdy Ney

Edward Purdy Ney (28 Ekim 1920 – 9 Temmuz 1996) kozmik ışın araştırmaları, atmosferik fizik, heliofizik ve kızılötesi astronomiye oldukça büyük katkılarda bulunmuş olan Amerikalı fizikçi. Kozmik ışınların ağır çekirdeklerini ve solar proton olaylarını keşfeden ilk kişidir. Bilimsel araştırmalar ve incelemeler için yüksek irtifa balonlarının kullanılmasında öncülük etmiştir ve bilimsel anlamda modern balonla seyahatin temelini oluşturan ekipman ve prosedürlerin hazırlanmasına yardımlarda bulunmuştur. Uzay araçları içinde deneyler yapabilen ilk araştırmacılardan biri olmayı başarmıştır.

1963 yılında, bilinen ilk kızılötesi gök bilimcilerinden biri olmuştur. O’brien Gözlemevi’ni kurmuş ve burada çalışma arkadaşları ile birlikte bilinen yıldızların karbon ve silikat minerallerinin tanecikleri ile etraflarının sarılı olduğunu keşfetmiştir ve gezegenlerin oluşumunu sağlayan bu taneciklerin yıldızların çevresindeki rüzgarlar ile yıldız oluşum alanlarında her yerde bulunabilen parçaçıklar olduğunu saptamıştır.

Babası Otto Fred Ney ve annesi Jessamine Purdy Ney Waukon, Iowa’da yaşamlarını sürdürmüşlerdir. Ancak, 1920 yılının Ekim ayında annesi Edward Purdy Ney’i dünyaya getirmek üzere Minneapolis, Minnesota’da bir sezaryen ameliyatına alınmıştır. Ney, ilkokul yıllarından sonra Waukon lisesinde öğrenim hayatına devam etmiştir ve burada derslerinden birkaçını veren ve daha sonraları Iowa Üniversitesi’nde yöneticiliğe yükselen öğretmeni Howard B. Moffitt’in cesaret vermesi ile bilim ve matematik alanlarına ilgi duymaya, yönelmeye başlamıştır.

1938 yılında Minnesota Üniversitesi’nde lisans çalışmalarına başlamış ve burada kütle spektrometresinde bir uzman olan professör Alfred O. C. Nier ile tanışmıştır. Tanıştıktan kısa bir süre sonra Nier spektroskopi laboratuvarında saati 35 sentliğine çalışması için Ney’i işe almıştır. 1940 yılının Şubat ayında Nier, oldukça saf ancak bir o kadar da az miktarda Uranyum-235 numunesi elde etmeyi başarmıştır ve bu örneği Columbia Üniversitesi’nde çalışmalarını sürdüren John R. Dunning’e posta ile göndermiştir. Dunning ve takımı elde edilen bu izotopun daha çok bulunabilen bir madde olan Uranyum-238’e göre nükleer fizyon’dan (parçalanma) daha fazla sorumlu olduğunu kanıtlamışlardır. Bu ispatlama atom bombasının geliştirilmesinde çok önemli ve etkin bir adım olarak kabul edilmektedir. O yılın yaz aylarında Ney ve Robert Thompson daha sonra sürdürülecek olan bazı önemli testlerde kullanılmasını sağlamak üzere daha fazla miktarda Uranyum-235 numunesi elde etmişlerdir. Daha sonraları ise Ney Nier’a kütle spektrografların tasarlanması ve test edilmesi konularında yardım etmiştir ve bu aletler Manhattan Projesi’ndeki yaygın kullanımı için çoğaltılmıştır.

1942 yılının Haziran ayında, Fen fakültesi Fizik bölümünden mezun olduktan sonra Ney ile June Felsing evlendiler. Bu evlilikten dört çocukları dünyaya geldi ve çocuklarının adları: Judy, John, Arthur ve William’dır. O yıl, Ney eşini ve Nier’ın kütle spektrograflarından ikisini de yanına alarak Charlottesville, Virginia’ya gitti. Burada Jesse Beams ile birlikte Virginia Üniversitesi’ndeki yüksek lisans çalışmalarına başladı. Ney bu alandaki çalışmalarına getirdiği tecrübe ve ekipmanlarla Beams’in savaş zamanında uranyum izotoplarının ayırılmasında kullanılan gaz santrifüjlerini geliştirmek için yaptığı projesine oldukça önemli katkılarda bulunmuştur.

Ney uranyum hekzaflorür’ün öz yayınım katsayısını ölçmeyi başardı ve bu ölçümü yaparken yanında tez danışmanı olarak Beams bulunuyordu. O sıralarda bulduğu sonuçlar gizli tutuluyordu ancak 1947 yılında bulunan bu sonuçlar Physical Review adlı bilimsel bir dergide yayımlandı ve böylece dergi okurlarına duyuruldu. 1946 yılında Ney fizik alanında doktorasını aldı ve Virginia Üniversitesi’nde asistan profesör olarak görev almaya başladı. Beams ve Leland Swoddy ile birlikte Ney, New Market-Virginia yakınlarındaki Endless Caverns’da (mağaralarda) yeraltı kozmik ışın deneylerini yapmaya başladı.

John T. Tate Minnesota Üniversitesi’nde Fizik bölümünde oldukça etkili ve sözü geçen bir profesör, aynı zamanda Nier’ın akıl hocası ve Physical Review dergisinin editörü idi. Tate savaştan sonra Jean Piccard tarafından bulunan ve Minneapolis’in Como mahallesindeki General Mills laboratuvarlarında imal edilen büyük plastik balonların araştırmalarda kullanılabilme potansiyelleri olduğunu fark etti. Burada Otto C. Winzen tarafından yapılan çalışmalarla elde edilen ve polietilen kullanılarak üretilen balonların yüksek irtifalarda Piccard’ın geliştirmiş olduğu selefon (şeffaf kağıt)’dan yapılmış olan balonlardan daha iyi performans sergilediği gözlemlendi. 1947 yılında Ney’in kozmik ışınlara olan büyük ilgisi nedeniyle Tate ona asistan profesör pozisyonunda çalışabileceği bir iş teklif etti ve bu teklif Ney tarafından hemen kabul edildi. Ney uzun ve maaşlı bir izin ve iki kısa ayrılık sonucu olan yokluğunun dışında hayatının geri kalan kısmını Minnesota’da yaşayarak geçirdi.

Ney Minneapolis’e döndüğünde buraya kendinden bir yıl önce gelmiş olan Frank Oppenheimer ve Edward J. Lofgren adlı iki kişiyle tanıştı. Tate’in yapmış olduğu girişimler üzerine bu üçlü atmosferin üstündeki ilk kozmik ışın çalışmalarında balonu kullanmaya karar verdiler. İlk olarak, balonlarda bulunan bulut bölmelerinin balonla uçabilmeyi sağlayacak derecede küçük geliştirilmesine odaklandılar ancak daha sonra nükleer emilsiyonların enerjik parçacıkları ortaya çıkarmak için daha taşınabilir bir yol ortaya koyduğunu fark ettiler. Gruplarına emilsiyonlarla çalışma sorumluluğunu üstlenebilecek dördüncü bir isim olan yüksek lisans öğrencisi Phyllis S. Freier’i aldılar. Freier daha sonraları çok tanınan ünlü bir profesör olacaktı. 1948 yılında Minnesota grubu Rochester Üniversitesi’nden Bernard Peters ve Helmut L. Bradt ile bulut bölmesi ve emilsiyonlar taşıyan bir balon uçuşunu piyasaya sürmek için işbirliği gerçekleştirdiler. Gerçekleştirilen bu uçuş kozmik ışınlar arasında ağır çekirdekler olduğuna dair kanıt veriyordu. Daha spesifik olarak, araştırmacılar hidrojen çekirdeklerine (protonlar) ek olarak başlıca kozmik ışınların önemli numaralarda elementlerin, helyumdan demire kadar, hızlı hareket eden çekirdekler içerdiklerini keşfetmişlerdir.

Normal durumlarda bu elementlerin atomları elektron bulutuyla çevrelenmiş çekirdek içerirler. Ancak kozmik ışınlar söz konusu olduğunda, kozmik ışınlara dönüşen çekirdekler elektronlardan yoksundur ve bu da yıldızlararası maddenin içindeki atomlarla çarpışmasının bir sonucudur. Emilsiyonların ve bulut bölmelerinin içinde, bu soyulmuş ağır çekirdekler şüphe götürmez bir şekilde iz bırakır ve bu izler protonlarınkinden daha yoğundur. Ayrıca bu izlerin belirli özellikleri atom numarasına karar vermek için kullanılabilir. Grup, daha sonra gerçekleştirilen uçuşlarda kozmik ışınlardaki elementlerin bolluğunun dünyada ve yıldızlarda bulunanlarla benzer olduğunu göstermiştir. Elde edilen bu sonuçlar kozmik radyasyon çalışmalarının astrofizikte önemli bir rol oynayabileceğini göstermek adına oldukça büyük bir etkiye sahiptir.

Bu keşiflerden kısa bir süre sonra Lofgren, Kaliforniya’da Bevatron’u inşa edebilmek için ayrılmıştır. 1949 yılında Oppenheimer savaş öncesindeki Amerika Birleşik Devletleri Komünist Partisindeki üyeliğini gizlediği gerekçesiyle Minnesota fakültesinden istifa etmeye zorlanmıştır. O yıl John R. Winckler Minnesota’nın kozmik ışın grubuna katılmıştır.

1950 yılında Ney, Charles Critchfield ve yüksek lisans öğrencisi Sophie Oleksa kurşun plakalar içeren bulut bölmesi yardımıyla başlıca kozmik ışın elektronlarını araştırmaya başladılar. Araştırmaları sonuçsuz kaldı ancak 1958 yılında Minnesota grubuna katılan James Earl 1960 yılında küçük başlıca elektron bileşenini keşfetmek için benzer aparatlar kullanmıştır.

1950 yılından 1960 yılına kadar geçen 10 senelik sürede Ney’in kozmik ışın araştırmaları bulut bölmesi kullanmaktan emilsiyon kullanmaya doğru yönelmiştir. Ancak aynı zamanda Ney’in yüksek lisans öğrencileri kozmik ışınların araştırılması ve analiz edilmesi için kullanılan elektronik enstrümentasyonlarda önemli ilerlemeler yapabilmek adına sayaç kontrollü bulut bölmesi kullanmışlardır. Özellikle 1954 yılında John Linsley ağır çekirdeklerin yük dağılımını çalışabilmek için cherenkov dedektörüyle harekete geçirilmiş bulut bölmesi kullanmıştır. Bunun yanı sıra 1955 yılında Frank McDonald aynı amaç için sintilasyon (parıldama) sayacıyla harekete geçirilmiş bir bulut bölmesi kullanmıştır. Sonraki yıllarda, McDonald kullanılan bu iki elektronik dedektörü birleştirmiş ve bir balonun içine yerleştirmiştir. Bu oluşum birçok uzay aracında taşınan cihazların prototipi (ilk örnek) olarak hizmet vermiştir.

İlk plastik balonların olağanüstü bir şekilde bazı olaylarda kullanılmasına rağmen üretimleri sırasında çokça aksilik ve uçuşları sırasında da fazlaca beklenmeyen başarısızlıklar yaşanmıştır. Ney yaşanan bu güvensizliklerin yetersiz mühendislik bilgileri ve balon fiziğini anlamadaki önemli eksikliklerden kaynaklandığını fark etmiştir. Bu farkındalığın karşısında ise Winckler ve Critchfield ile işbirliği yaparak ‘ Yüksek İrtifa Plastik Balonları Alanında Araştırma ve Geliştirme’ başlığı altında bir proje başlattılar. Bu projeye Birleşik Devletler ordusu, donanması ve hava kuvvetleri sponsor oldular ve Nonr-710 (01) isimli deniz kuvvetlerine ait ofis ile sözleşme yaptılar. Bu sözleşme Aralık 1951’den Ağustos 1956’ya kadar yürürlükte kalmıştır.

Soğuk Savaş sırasında Birleşik Devletler aşırı miktarlarda finanse edilmiş ve çok gizli tutulan bazı denemelere sponsorluk yapmıştır. Bu denemelerin amacı Sovyetler Birliğini düzenlenen çeşitli balon uçuşlarıyla gözetlemektir. Bu denemelere örnek olarak: Mogul Projesi, Moby Dick Projesi ve Genetrix Projesi verilebilir. 1958 yılının Temmuz ayında gösterilen bu çabaların hayal kırıklığıyla sonuçlanması ve Lockheed U-2’nun savaş düzeni almasına karşılık olarak başkan Eisenhower balon gözetlemelerini durdurmak için emir vermiştir. Çünkü bu gizli programlar Minnesota balon projesinden alınan gizli bilgilerle gerçekleştirilmişti ancak bu gizli bilgiler 1958 yılında gizliliğini kaybetti.

Projenin hala aktif olduğu dönemde Ney ve iş arkadaşları 313 adet büyük ya da deneysel balon uçuşu , yayımlanan 16 teknik rapor ve patentlenmiş yaklaşık olarak 20 icat gerçekleştirmişlerdir. Son oluşturulan rapor 62 adet büyük yenilik ve başarı listelemiştir. Yeniliklere örnek olarak: dehliz uzantısı , doğal balon şekli , Minnesota piyasaya sürme sistemi ve tetroon balon tasarımı verilebilir. Listelenen son başarı ise gerçekleştirilen son uçuş olan ince ve dayanıklı polyester filmden yapılmış tetroon balonun 7 Eylül 1956 tarihinde Minneapolis üzerinde ulaştığı 145,000 feet (44,000 m) maksimum yüksekliktir. O zamanlar bu balonların çıkabildiği yükseklik rekoruydu ve bu uçuşta hatırı sayılır ölçüde basınç kapsama alanı vardı. Yapılan birçok projede kullanılan balonların çoğu New Brighton, Minnesota’da bulunan Minnesota Üniversitesi Havaalanı’nda üretilmiştir. Projeler, Havaalanı 6 Mayıs 1965 tarihinde bir kasırga tarafından harap edilene kadar 1948 yılından itibaren bu havaalanında yapılmış olan 1000’den fazla uçuş arasındaydı.

Bu projenin anahtar isimleri: mühendislik kapsamında bilirkişi olarak temin edilen William F. Huch ve Raymond W. Maas, fizik makine dükkanının yetkili kişisi olan Rudolph B. Thorness, elektronik dükkanını işleten Robert L. Howard ve projede çalışırken Ney’in liderliğinde doktorasını kazanan Leland S. Bohl idi. Birçoğunun adı sadece patentler ve teknik raporlarda yazar olarak gözükmüyor aynı zamanda bilimsel yayınlarda da bulunuyorlardı.

Gizliliğine rağmen projelerde kullanılan balonlardan birçoğu açık yapılan bilimsel araştırmalar için çeşitli cihazlar taşıyorlardı. Örneğin 20 Ocak 1953’ten 4 Şubat 1953’e kadar Winzen Araştırma A.Ş. ile yürütülen projede Teksas’ta bulunan Pyote Hava Kuvvetleri Üssü’nde 13 uçuş düzenlendi. Bunlardan bazıları kozmik ışın araştırmaları için paket taşıyorlardı ve bunlardan bir tanesi denge ağırlığı olarak dizayn edilmişti. Bu uçuşlar Skyhook uçuşları olarak adlandırılmıştı. Skyhook deniz kuvvetleri araştırma ofisinin başlıca amaçları askeri olmaktan ziyade bilimsel olan belirlenmiş bazı uçuşlar için kullandığı özel bir terimdi. 1500 uçuştan fazla olan Skyhook uçuşlarından bazı kilometre taşları şunlardır: ilk Skyhook uçuş faaliyeti (1947), ilk gemi güverteli uçuş (1949), Rockoon programı (1952), 1956 yılın Eylül ayında gerçekleştirilen tetroon rekor uçuşu, Stratoscope (1957-1971), ve Skyhook Churchill (1959-1976).

1960 yılında Atmosferik Araştırmalar Ulusal Merkezi kuruldu. 17 Ekim 1961 tarihinde balon operasyonlarının düzenlenmesi için kalıcı bir faaliyet alanı seçmek amacıyla bilimsel balonlar konulu bir panel düzenlendi. Verner E. başkanlığında yapılan bu panele katılan isimler arasında Ney, Charles B. Moore, Alvin Howell , James K. Angell , J. Allen Hynek ve Stratoscope’un fikir babası olan isim Martin Schwarzschild bulunmaktadır. Panel sonucunda Teksas’ta bulunan Palestine, Ulusal Bilimsel Balon Servisi (NSBF)’nin kurulması için seçilen bölge oldu ve 1962 yılında hizmet vermeye başladı. O zamandan sonra kurulan bu bölgede binlerce balon piyasaya sürülmeye başlandı ve bu bölge tüm dünyadaki uçuş seferleri için bir temel olarak hizmet vermeye başladı.

Minnesota balon projesi Skyhook, NSBF’te ve Stratolab Projeleri ile Manhigh insanlı uçuşlarında kullanılan prosedürlere ve ekipmanlara öncülük etmiştir. Öncülük edilenler arasında faaliyete geçirme metodları, güvenilir balonlar dizayn etme, atmosferik yapı hakkında bilgilenme ve iz sürme ile uçuş kontrolü yapabilmek için güvenli enstrümentasyon bulunmaktadır.

Balon projesinin yapıldığı ilk zamanlarda rüzgarlar ve atmosferdeki sıcaklık değişimleri araştırma için bakılan öncelikli konulardı. Bunun nedeni ise bu etmenlerin projede kullanılan balonların performansı üzerinde kritik etkilerinin olması olarak gösterilebilir. Profesör Homer T. Mantis atmosferdeki üst seviye rüzgarlarını araştırarak ve yeryüzünün özelliklerini fotoğraflayan aşağı kameralarını kullanarak bir tasarı hazırladı. Bu sıralarda ise Ney yükseklikle çeşitli değişimlere uğrayan hava sıcaklıklarını araştırma konularına ilgi gösteriyordu. Bu değişimlerin ölçümlerini yapabilmek için birçok uçuşa kablo termometreleri ve ısıl dirençler yerleştirmiştir. Ney’in öğrencisi olan John L. Gergen balon projesinin yanı sıra standart radyosonda ekipmanlarının da yardımıyla yaklaşık olarak 380 adet radyasyon sıcaklık sondajı gerçekleştirmiştir. Leland Bohl ve Suomi ile birlikte “siyah top”u icat etmiş ve patentini almışlardır. Siyah top hava sıcaklığına cevap vermediği halde atmosferdeki termal radyasyona tepki gösteren bir alettir.

John Kroening küçük atmosferik iyonlar üzerinde çalışmalar yapmış, kimyasal ışıldama ozon dedektörünü icat etmiş ve atmosferik ozon konusu ile ilgili bir çalışma taslağı hazırlamıştır. John Gergen “siyah top”u dizayn etmiş, hava bürosu istasyonlarının çoğunluğunun da yer aldığı ulusal radyasyon sondajlamada serilerinde en son noktaya erişmeyi başarmış ve atmosferik radyasyon dengesi üzerine çalışmalar yapmıştır. Jim Rosen optik tesadüf sayacını kullanarak aeresollerle çalışmıştır ve bu çalışmalar öylesine güzel yapılmıştır ki hala herhangi bir geliştirilme denemesi olmamıştır. Ve aynı zamanda stratosferde bulunan tozun yaprak şeklinde katmanlardan oluştuğunu keşfeden ve volkanik patlamalara neyin sebep olduğunu açıklayabilen ilk insandır. Ted Pepin balon platformlarından fotoğraflarla yapılan gözlemlere katılmış ve sonradan bu gözlemleme ilgisini daha da ilerleterek uydulardan Dünya’nın uzuvlarını optik olarak incelemeye başlamıştır.

Enternasyonal Jeofizik Yılı (IGY) 1 Temmuz 1957 tarihinden 31 Aralık 1958 tarihine kadar devam ettirilmiş olan bilimsel bir uluslararası girişimdir. Bu girişimin ele aldığı konulardan biri de kozmik ışın çalışmaları olunca Ney IGY’ın Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Komitesi’nde kozmik ışınlar üzerine oluşturulan teknik panelde çalışmalarını sürdürmüştür. Bu panelde görev alan diğer üyeler: Scott E. Forbush (başkan), Serge A. Korff , H. Victor Neher, J. A. Simpson, S. F. Singer ve J. A. Van Allen’dır. Ney, Winckler ve Freier ile birlikte kozmik ışınların IGY ile çakışan maksimum solar aktivite periyodundaki yoğunluklarını gözlemlemek için balonları sürekli olarak yukarıda tutmak gerektiği konusunda bir teklifte bulundular. Ortaya atılan bu oldukça hırslı teklif finanse edilmeye başlandığında Freier ve Ney her uçuşta kullanılan emilsiyon paketlerinin sorumluluğunu üstlenirken Winckler ise iyonizasyon bölmesiyle kombine edilen ve kemancı sayacıyla kullanılan bir taşıma yükü dizayn etmişti.

IGY’ın ilk gününde Winckler ve öğrencileri, Laurence E. Peterson, Roger Arnoldy ve Robert Hoffman ile birlikte X ışınlarının yoğunluklarının Minneapolis üzerinde görülen kuzey ışıklarının geçici varyasyonlarını takip ettiklerini gözlemlemişlerdir ve bu durum Winckler’ın yapmış olduğu tasarının hesabını kapatmıştır. Birkaç hafta sonra, Winckler ve Peterson parıltılı bir solar yıldızdaki gama ışınlarının net şekilde gerçekleştirdiği patlamayı gözlemlemişlerdir.

Balon projesi sırasında Ney’in kozmik ışınlar üzerine yaptığı çalışmalar daha az bir yoğunluk kazanmıştır ancak Ney ve Freier birlikte çalışmaya devam etmişler ve Ney öğrencilerini bu alanda çalıştırmaya devam etmiştir. Ney, IGY’ı önceden tahmin edip ona göre davranması üzerine, Peter Fowler’ın 1956/57 yıllarında Minnesota’ya gelmesiyle daha aktif bir hale geldi. Fowler, Freier ve Ney Helyum elementinin çekirdek yoğunluğunu enerjiye bağlı bir fonksiyon olarak ölçtüler. Yüksek enerji değerlerinde yoğunluğun yükselen enerji değeriyle birlikte aşırı derecede dik düşüşler sergilediğini göstermişlerdir. Ancak, daha düşük enerji değerlerinde ise önce zirve noktasına ulaştığını daha sonra çok daha düşük enerjilerde düşmeye başladığını bulmuşlardır. Zirve noktası yoğunluklarının solar döngü içinde çeşitlilik göstermesi nedeniyle bu ölçümler düşük enerjili galaktik kozmik ışınların solar modülasyonunu (zamana bağlı değişimi) bulmayı sağlayan erken gözlemlerden olmuşlardır.

Fowler’ın Bristol’e dönmesinin ardından Freier, Ney ve Winckler 26 Mart 1958 tarihinde parçacıkların oldukça yüksek yoğunluklarını gözlemlemiş ve yapılan bu emilsiyon araştırmalarında kullanılan parçacıkların çoğunlukla düşük enerjili protonlar olduğunu ve bunların solar ışık saçılmalarıyla bağlantılı olduklarını kanıtlamışlardır. Elde edilen bu bulgular oldukça şaşırtıcı olmuştur çünkü dünyanın manyetik alanının normal koşullarda bu parçacıkların Minnesota’ya ulaşmalarına engel olması gerekmekteydi. Sonuç olarak gözlemleri yapan araştırma takımı gözlemlerini yaptıkları sırada jeomanyetik bir fırtınanın ortaya çıktığı ve dünyanın manyetik alanını protonların geçmesine izin verecek kadar bozduğu kanısına varmışlardır. Daha sonraları keşfi IGY tarafından yapılmış en önemli başarılardan biri olarak görülen bu solar enerjik parçacıkların akın etmesi solar proton olayları olarak kabul edilmiştir. Uzaydaki hava durumu koşullarında önemli bir fenomen olan jeomanyetik fırtınaların yanı sıra, çalışma grubu yoğun çalışmalarına gezegenler arası uzayda bulunan yüklü parçacıkların yayılmasının anlaşılmasına dair oldukça efor gerektiren araştırmalarla devam etmişlerdir.

IGY’ın sona ermesinin ardından Ney’in kozmik ışınlara olan ilgisi azalmaya başlamıştı ancak 1959 yılında daha sonraları sıklıkla alıntı yapılan Cosmic Rays and the Weather adlı kağıdı yazdı ve yazdığı bu kağıtta kozmik ışınların klimatolojikal etkilerinden bahsederek muhtemelen bu konuya değinen ilk insan olmuştur.

1959 yılında Ney ve iş arkadaşı Paul J. Kellogg solar korona (iç mineral halkası) teorisini ışıklarından bir kısmının solar manyetik alan içinde bulunan enerjik elektronların sarmallanmasından yayılan senkroton (hızlandırıcı) radyasyonu olduğu fikrine dayanarak geliştirmiştir. Bu teori koronal ışınların polarizasyonunun (kutuplaşmasının) güneş ışınlarının büyük ölçüde koronal aydınlatma gücünün kaynağı olarak kabul edilen Thomson saçılmasından kaynaklanan dik bileşenler sergilediğini tahmin etmekteydi. Ney bu teoriyi test etmek amacıyla bütün bir solar tutulma boyunca meydana gelen koronal polarizasyonun yönünü ve yoğunluğunu ölçmek için tutulma polarimetresini geliştirmiştir. 2 Ekim 1959 tarihinde Ney ve iş arkadaşları bu ölçümleri, sadece küçük bir ihtimalle Sahara çölü üzerinde bulunan bulutların yapılacak gözlemleri bozma olasılığı dışında, Kuzey Afrika’dan görülen tutulma sırasında yapmaya karar vermişlerdir. Ney, Temmuz ayında, düzenlenecek bir seferin lojistik desteğini kurmak için Fransız Batı Afrikası’na gitmiştir. Burada, askeri bir kamyonla tutulmayı gözlemlemek için mekan ararken içinde bulundukları kamyon kaza sonucu ters dönmüş ve bu kaza sonucunda Ney’in yedi kaburga kemiği, köprücük kemiği ve bacağı kırılmıştır. Ekim ayında ise Ney, iş arkadaşları ile birlikte tam tutulmanın aldığı yol boyunca yayılan üç adet polarimetre yerleştirdikleri Afrika’ya dönebilecek kadar iyileşmişti. Bunlardan bir tanesi data alamayacak kadar üzeri bulutla kaplanmış ancak diğer ikisi gözlemleri sonucu oldukça iyi datalar vermiştir. Elde edilen bu datalar Kellogg ve Ney’in ortaya çıkardığı teorinin yanlış olduğunu göstermiştir.

Ney bu gözlemleri doğrulamak ve uzatmak için The Forks, Maine ve Senneterre, Quebec’e seferler organize etmiş ve 20 Temmuz 1963 tarihinde gerçekleşecek tutulmadaki koronaları ölçmek için buralara iki polarimetre kurmuştur. Zodyak (burçlara ait) ışığını kayıt edebilmek için, yapılan ölçümlerin koordinasyonu ile birlikte, tutulmanın gerçekleşeceği yola kameralarla kuşatılmış iki balon yerleştirilmiştir. Zodyak kameraları ayrıca V. D. Hopper ve J. G. Sparrow tarafından Avustralya’da da üretilmiş ve astronot Scott Carpenter’ın Kanada üzerinde 40.000 feet’te bulunan bir hava aracından koronaları fotoğraflaması görevinde kullanılmıştır.

Ney’in koronalar üzerinde yapmış olduğu çalışmalar onun solar sistemde bulunan sönük ışınların diğer kaynaklarına olan merakını kırmıştır. Sonuç olarak, Ney ve Huch sönük ışıkları kaydedebilme becerilerini geliştirebilmek için düşük F-numaralarının bulunduğu güvenilir kameraları geliştirmişlerdir ancak aynı zamanda bu kameraların görüntü keskinliğini feda etmişlerdir. 15 Mayıs 1963 tarihinde, Faith 7 adlı taşıtın içinde, Ney’in kameralarından biri Merkür astronotu Gordon Cooper tarafından uzayda işletilmiştir. Ney’in NASA’nın Uzay Bilimi ve Uygulamaları’nda danışman öğretim üyesi olan öğrencisi John E. Naugle’a göre kameranın çektiği fotoğraflardan biri gece parıltılarının yukarıdan çekilen ilk fotoğrafı olmuştur. NASA, Ney’in yapmış olduğu deneyi insanlı uzay uçuşuyla yürütülen ilk bilimsel deney anlamına gelen “S-1” olarak belirlemiştir. Daha sonraları, Geminis taşıtının içinde, 5, 9, 10 ve 11 astronot tarafından Zodyak ışığı ve Merkür görevlerinde gece parıltısı tarafından gizlenmiş olarak bulunan gegenschein (gök kürede güneşin bulunduğu yerin daima aksi tarafında görülen açık renkli gök sahası) fotoğraflanmıştır.

Ney insanlı uzay görevlerinde yapmış olduğu zodyak deneylerini Orbital Solar Observatory (OSO)’nin içine yerleştirdiği aletlerle devam ettirmiştir. Bunun sonucunda elde edilen gözlemler zodyak ışınlarının oldukça yüksek değerlere kadar polarize olabildiğini (kutuplaştığını) ve bu ışınların yoğunluğunun ve polarizasyonunun zaman içinde neredeyse sabit bir değer alabildiğini göstermiştir. OSO’nun enstrümanları aynı zamanda dünya üzerinde gerçekleşen yıldırımları kayıt edebilmiş ve oldukça önemli ve dikkate değer bir gerçeği de, kısaca karalar üzerinde okyanus üzerinde olduğundan on kat daha fazla parıldama meydana geldiğini ispatlamıştır. Bu farklılık hala açıklanamamıştır.

1963 yılında Ney öğretim üyelerinin çoğunlukla yedi senede bir çıktıkları maaşlı izin için Avustralya’ya gitmiş ve burada Narrabri Stellar Yoğunluk İnterferometre’sini (girişim ölçer) inşa edebilmek için Robert Hanbury Brown ve Richard Q. Twiss’e yardım etmiştir. Ney geri döndüğünde arkasında bir çalışma enstrümanı bırakmıştı ancak Avustralya’da tanıştığı Fred Hoyle’un tavsiyeleri ile dikkatini daha kapsamlı bir faaliyet alanı olan kızılötesi astronomi üzerinde yoğunlaştırmaya karar vermiştir. Öğrencileri, daha önceleri tutulma keşif seferlerine de katılan Wayne Stein ve Fred Gillett da bu alan üzerinde çalışmalarına devam etmek için oldukça isteklilerdi. O zamanlarda, Arizona Üniversitesi’nden Frank J. Low ve California Teknoloji Enstitüsü’nden Gerald Neugebauer olmak üzere iki tane kızılötesi astronom (gök bilimci) bulunmaktaydı. Ney ve teknisyeni Jim Stoddart bu konu hakkında daha fazla bilgi edinebilmek için Arizona’da bulunan ay ve gezegenlerle ilgili olarak kurulan laboratuvara gitmişler ve burada Ney’in “ kızılötesi astronominin papası “ olarak nitelendirdiği Low tarafından yeni geliştirilmiş olan düşük sıcaklık bolometre’si (ısınım ölçer) ile ilk defa karşılaşmışlardır. Stein 1964 yılında doktorasını tamamladıktan hemen sonra Ney’in eski öğrencilerinden biri olan profesör Robert E. Danielson’a Stratoscope 2 üzerindeki kızılötesi gözlemleri gerçekleştirmesine yardım edebilmek için Princeton Üniversitesi’ne gitmiştir. Benzer şekilde, Gillett, San Diego’da (UCSD) bulunan California Üniversitesi’nde kızılötesi astronomi konusunda bir program başlatması için Larry Peterson tarafından ikna edilmiştir. Kısa bir süre sonra ise Stein da UCSD’de bulunan Gillett’a katılmıştır.

Ney kızılötesi çalışmalarına başlayana kadar, beyaz cüce yıldızları hakkında bir uzman olan ve onlara 1922 yılında bu ismin verilmesinde kredisi olduğu bilinen Willem Luyten’ın öncülüğünde, Minnesota’da, astronomik çalışmalar gerçekleştirilmekteydi. Luyten 1967 yılında emekli olduktan sonra yerine Ney tarafından Texas Üniversitesi’nden bu iş için getirilen ve daha önce Stratoscope 2’ye de katılmış olan Nick Woolf getirilmiştir. Yapılan bu değişiklikle birlikte bölümün araştırma konularındaki vurgusu tamamen ve kesin bir şekilde kızılötesi astronomiye doğru değişmiştir. Bu durum sonucunda ise Minnesota yeni yeni gelişmeye başlayan bu alanda çok önemli bir varlık olmuştur.

Minnesota’da başlayan kızılötesi astronomi araştırmaları oldukça önemli olan ve çalışmaları kötü şekilde etkileyen bir dezavantajla yürütülmüştür. Bu dezavantaj yakınlarda bir gözlemevinin olmamasının verdiği büyük eksikliktir. Kızılötesi radyasyonun öncelikli olarak atmosferde bulunan su buharı tarafından absorbe edilmesi nedeniyle kızılötesi gözlemevleri genellikle su buharının minimal düzeylerde olduğu dağların zirvelerinde kurulmaktaydı. Atmosfer fiziği üzerinde sahip olduğu bilgiler neticesinde Ney, soğuk kış günlerinde Minnesota üzerinde bulunan havanın da yüksek dağların zirvesinde olduğu kadar su buharından arınmış olduğunu fark etti. Farkına vardığı bu durum sayesinde Ney, NASA’nın kızılötesi astronomi programlarında sorumlu kişi olan Nancy Boggess ile irtibata geçti ve Boggess hızlı bir şekilde Minnesota’da kurulması planlanan yeni gözlemevinin parasal kaynağını ayarladı. Ney, St. Croix, Minnesota’da bulunan Marine üzerindeki tepelerden bir tarafı (yaklaşık olarak Minneapolis’in 22 mil kuzeydoğusunda bulunan) bağışlaması için Thomond “ Tomy “ O’Brien’ı ikna etti. Thomond’ın büyükbabasının sahip olduğu oldukça büyük hisselerin 180 dönüm parsellik bir başka parçası (nehrin yukarı yakasından Marine’e yaklaşık 2 mil kadar) da William O’Brien State Park’ının merkezini oluşturmaktadır.

Ney’in O’Brien Gözlemevini çevirmesi için yerleştirdiği 30 inç'lik Cassegrain reflektörü ilk ışığını Ağustos 1967 tarihinde gözlemlemiştir. O kış bu reflektörleri Ney ve Stein kullanmıştır. Bir sonraki kış ise Woolf ve Ney, bazı bilinen soğuk yıldızlardan gelen kızılötesi radyasyonun spektral bir özellik sergilediğini keşfetmişlerdir. Bu özellik, onların karbon ve silikat minerallerinin tanecikleri ile çevrelenmiş olduğunu da içermektedir. Takip eden iki yıl içinde Minnesota/UCSD’nin yapmış olduğu ileri çalışmalarda bu gezegenlerin oluşumunu sağlayan taneciklerin yıldızların çevresindeki rüzgarlarda ve yıldız oluşum alanlarında sık rastlanan ve aynı zamanda her yerde bulunan tanecikler olduğu bulunmuştur. O’Brien’da, Ney ve Avustralyalı iş arkadaşı David Allen sıcaklık anomalileri (normal olmayan durumlar) meydana getiren ay yüzeyini görüntüleme çalışmalarını gerçekleştirmişlerdir. Bu durumları açıklamak için Allen ve Ney alt yüzey katmanlarının oldukça derinlerinde yer alan geniş kayaların gevşekçe birikmiş olan regolit’lerden (Ay yüzeyindeki güneş ışını bombardımanı nedeniyle düşen parçalar) daha yavaş soğuduğu fikrini ortaya atmışlardır.

O’Brien gözlemevinin oldukça büyük bir başarı sağlamasına rağmen Minnesota/UCSD grubu yüksek irtifada bulunan mekanlarda konumlandırılmış büyük kızılötesi bir teleskopa düzenli erişim sağlanmasının gerekli olduğunun farkına varmışlardır. Sonuç olarak ise Stein, Gillett, Woolf ve Ney 60 inç'lik kızılötesi bir teleskopun inşa edilmesini önermişlerdir. Bu önerileri için finansal olarak desteği ise bulundukları iki üniversiteden, Uluslararası Bilim Kurumu’ndan ve Minnesota’da eğitilmek için can atan İngiliz kızılötesi astronomlarını anlayışla karşılayarak katkıda bulunmayı teklif eden Fred Hoyle’dan almışlardır. Woolf’un öğrencisi Robert Gehrz’in uygun mekan arama çalışmalarını tamamlamasının ardından grup, Arizona Üniversitesi’nde bulunan sıvı helyum kaynağına olan yakınlığı sayesinde lojistik alandaki işleri oldukça basite indirgeyen Lemmon Dağı’nda bu çalışmaları yürütmeye karar kılmıştır. Kurulmasının ardından gözlemevi Lemmon Dağı Gözlem Servisi (MLOF) adını almıştır. İlk ışık gözlemini ise Aralık 1970 tarihinde gerçekleştirmiştir.

Ney insanlara bir şeyler öğretmeyi çok seviyordu. 1961 yılında modern fizik alanında ilk dersini Minnesota’daki departmanda vermiştir. Verdiği dersleri Ney’s Notes on Relativity adı altında yazıyordu ve bu notlar daha sonraları Electromagnetism and Relativity isimli bir kitap olarak basıldı. 1964 yılında, Ney Minnesota’nın verdiği seçkin öğretim ödülünü almaya hak kazanmıştır.

1982 yılında Ney oldukça önemli bir kalp krizi geçirmiştir. Bu krizin ardından aynı yıl içinde 28 Kasım tarihinde açık kalp ameliyatına girmiştir ve bu ameliyat sonrasında hayatı boyunca onu yalnız bırakmayan ventriküler taşikardi ile yaşamak zorunda kalmıştır. İçinde bulunduğu bu durumun tedavi edilmesinde aktif bir rol üstlenebilmek için Ney fizik konuları üstünde olan bilgilerini kendi kalbinin elektriksel sistemi ve kardiyoloji üzerinde uygulamaya başlamıştır.

Geçirdiği bu hastalık Ney’i birkaç yıllığına da olsa yavaşlatmıştır ancak sonunda Ney atmosferdeki radon (bir soy gaz) gazının etkileri hakkında çalışmalarına başlamıştır. Radon’un kayaların içindeki uranyum ve toryum’un radyoaktif bozunmasından kaynaklanan iyonizasyonunun karalar üzerinde meydana gelen yıldırımların yüksek frekansları için hesaba katılabileceğini düşünmüştür ve bu düşünce OSO tarafından ispatlanmıştır. Bu araştırması 1990 yılında emekli olmasının ardından devam etmiştir ancak 9 Temmuz 1996 tarihine yani ölümüne kadar herhangi bir sonuca ulaşamamıştır.

1959 yılında John Naugle Goddard Uzay Uçuşu Merkezi’ne katıldı ve 1960 yılında ise Ulusal Havacılık ve Uzay Yönetimi’nin parçacıklar ve alanlar araştırma programında iradeyi almıştır. Daha sonra, NASA’nın Uzay Bilimi Ofisi’nde ortak yönetici rütbesine kadar yükseldi ve 1977 yılından 1981 yılına kadar NASA’nın şef bilim insanı olarak hizmet vermiştir. Benzer şekilde, Frank McDonald’da 1959 yılında dokuz adet uydu programının proje bilim insanı olarak bulunduğu Uzay Bilimi Bölümü’nde yer alan Enerjik Parçacıklar Branşı’nda başkan olarak Goddard’a katılmıştır. 1982 tarihinden 1987’ye kadar NASA’nın şef bilim insanı olarak hizmet vermiştir ve 1987 yılında Goddard’a ortak direktör/şef bilim insanı olarak geri dönmüştür.

Princeton’da kızılötesi astronomi alanında öncülük yapan Bob Danielson ise Stratoscope projesinde anahtar kişi rolünü üstlenmişti. James M. Rosen, Wyoming Üniversitesi’nde bulunan ve atmosferik toz ile aerosoller üzerinde çalışmalarını sürdürdüğü Fizik ve Astronomi Bölümü’nde profesör konumuna gelmişti. Aynı zamanda da Ney’in başka bir öğrencisi olan John Hackwell ve Robert Gherz tarafından inşa edilen Wyoming Kızılötesi Gözlemevi’nin kurulmasında aracı olmuştur.

1973 yılında Fred Gillett kızılötesi astronomik uydusunun geliştirilmesine yardımcı olabilmek için UCSD’den Kitt Peak Ulusal Gözlemevi’ne hareket etmiştir. Bu görev hakkında yaptığı araştırmalar sonucunda “ Vega fenomen “ olarak adlandırılan bazı bilinen genç yıldızların etrafında bulunan orbitlerdeki tozu meydana çıkarmıştır. Yapılan bu keşif galaksi boyunca meydana gelen gezegen oluşumunun bilinen ilk somut kanıtını sağlamıştır. 1987 yılından 1989 yılına kadar NASA merkezi karargahında ziyaretçi kıdemli bilim insanı olarak kızılötesi astronominin geleceğini tanımlamada oldukça önemli ve büyük bir rol oynamıştır. Daha spesifik olarak ise 2003’te üretilmeye başlanmasından sonra Spitzer Uzay Teleskopu adını alan Uzay Kızılötesi Teleskopu’na, kızılötesi astronomi için kurulan ve uçaklarda bulunan büyük bir kızılötesi teleskopu içeren Stratosferik Gözlemevi’ne, ve son olarak da kızılötesi bütün bir gökyüzü araştırması olan 2MASS’e büyük teknik ve programatik katkılarda bulunmuştur. Bu idari dinlenmeden sonra proje bilim insanı olarak göreve getirildiği Gemini Gözlemevi’ne gitmiştir. 22 Nisan 2001 tarihinde gerçekleşen Gillett’ın zamansız ölümünden sonra Mauna Kea, Hawaii’de bulunan teleskopa resmi olarak Fredrick C. Gillett Gemini Teleskopu adı verilmiştir.