Skip to content Skip to navigation

Yer Gözlem Uydularımızla İletişim İçin Milli Yer İstasyonu

Ferda Topcan
28/02/2019 - 18:32

2015 yılında başlayan Milli Yer İstasyonu Geliştirme Projesi (MİYEG), TÜBİTAK Uzay Teknolojileri Araştırma Enstitüsü (TÜBİTAK UZAY) tarafından yürütülüyor. Proje ile Türkiye’nin şu anda görev yapan ve gelecekte fırlatılması planlanan yer gözlem uydularının Dünya ile iletişim kurması için ihtiyaç duyulan yer istasyonu sistemleri Türkiye’de tasarlanıp üretilebilecek.

Proje kapsamında reflektör anten sistemi, haberleşme sistemi, yer istasyonu kontrol sistemi yazılım ve donanımları, uydu komuta kontrol yazılımları, yer gözlem uyduları tarafından çekilen ham görüntülerin anlamlı hale getirilmesini sağlayacak veri kıymetlendirme yazılımının ülkemizde geliştirilmesi planlanıyor. Projede ayrıca alçak irtifa yörünge (LEO) uydularında kullanılabilecek özellikte GPS (küresel konumlama sistemi) alıcısı da geliştirilecek.

Milli Yer İstasyonu Geliştirme Projesi kapsamında geliştirilen teknolojiler halen uzayda görev yapan RASAT, GÖKTÜRK-1 ve GÖKTÜRK-2 uydularının yanı sıra şu an tasarım aşamasında olan İMECE uydusu ile gelecekte üretilecek yer gözlem uydularıyla uyumlu çalışabilecek özellikte tasarlanıyor.

Yer gözlem uyduları çevre araştırmaları, tarımsal faaliyetleri izleme, şehircilik ve afet izleme gibi alanlarda kullanılıyor. Halen uzayda görev yapan yer gözlem uydularımız Dünya’nın yüzeyinden yaklaşık 700 kilometre yüksekte dolanıyor. Yer gözlem uydularımızın yörünge periyotları (Dünya etrafında bir tur atma süresi) yaklaşık 98 dakikadır. Dolayısıyla bir gün boyunca Dünya etrafında yaklaşık 14 tur atarlar. Yer gözlem uydularımız Güneş’e eş zamanlı yörüngede hareket eder. Bu sayede Dünya üzerinde görüntüledikleri bölgeler her zaman aydınlıktır.

Gezgin Blog - Etna Yanardağı’nın 11 Kasım 2018 RASAT uydusu tarafından çekilen görüntüsü

Yer gözlem uyduları ile iletişim kurmak, uyduların konumunu takip etmek ve uyduların topladığı verileri (örneğin çektiği fotoğrafları) Dünya’ya iletmek için yer kontrol istasyonlarına ihtiyaç duyulur. Yer kontrol istasyonları ile uydular arasındaki iletişim radyo dalgaları aracılığıyla yapılır. Uyduların üzerindeki vericilerin tüketebileceği enerji miktarının sınırlı olmasından dolayı uydudan gelen sinyaller zayıf sinyallerdir. Bu zayıf sinyallerin tespit edilebilmesi içinse büyük antenlere ihtiyaç duyulur.

MİYEG projesi kapsamında anten üretiminin tamamlanmasıyla projenin önemli bir aşaması gerçekleştirildi. Üretimi tamamlanan 7,3 metre çapındaki anten şu ana kadar Türkiye’de tasarlanan ve üretilen en büyük çaplı reflektör anteni. Projenin gelinen aşamasında Cassegrain türündeki reflektör anteni oluşturan on panel birleştirildi ve orta göbeğin montajı tamamlandı. Orta göbeğin içerisine uyduya gönderilecek sinyalin 100 W güce kadar çıkarılmasına imkân veren ve tasarımı ve üretimi ülkemizde gerçekleştirilen yüksek güç yükselteçleri (high power amplifier) yerleştirilecek.

Geliştirilen anten ile yer gözlem uydularımızla S ve X bantta haberleşme sağlanabilecek. S bandındaki sinyallerin frekansı 2-4 gigahertz aralığındadır. S bandından uyduya hem sinyal gönderilebilir hem de uydudan sinyal alınabilir. Uydudan gelen S bandındaki sinyaller uydunun genel durumu ile ilgili bilgileri yer istasyonuna iletir. Uyduya gönderilen S bandındaki sinyaller ile de uydunun kontrolünü sağlamada kullanılan komutlar ve uyduya yeryüzü görüntülerini alması için görev bilgileri gönderilir. X bandındaki sinyallerin frekansı ise 8-12 gigahertz aralığındadır. X bandından uyduya sinyal gönderilmez, sadece uydudan gelen sinyaller alınır. Uydudan gelen X bandındaki sinyaller uydunun çektiği görüntüleri yer istasyonuna iletir.

Antenler elektromanyetik dalgaları toplayan ya da elektromanyetik dalga yayan cihazlardır. Uydularla iletişimde çoğunlukla reflektör (yansıtıcı) antenler kullanılır. Reflektör antenlerin yüzeyi yansıtıcı özelliğe sahip bir malzemeyle kaplıdır. Cassagrain reflektör antenlerde içbükey şekilli ana yansıtıcının odak noktasına yakın bir noktada dışbükey şekilli ikinci bir yansıtıcı yüzey (subreflektör) bulunur. Ana yansıtıcının merkezine, antene gelen X bandındaki sinyalleri alan X bant besleyici yerleştirilir. Subreflektörün arkasına ise S bandındaki sinyalleri alan ve S bandında sinyal gönderen S bant besleyici yerleştirilir. Aşağıdaki çizimde Cassagrain türündeki antenin yapısını inceleyebilirsiniz.

 

Ana yansıtıcı, yüzeyine gelen X ve S bandındaki sinyalleri subreflektöre yansıtır. Subreflektör, X bandındaki sinyali yansıtan ancak S bandındaki sinyali geçiren bir malzemeden üretilmiştir. Böylece subreflektörden geçen S bandındaki sinyal, S bant besleyici tarafından alınıp anten sisteminin S bant alıcı hattına iletilir. Subreflektörden geçemeyip geri yansıyan X bandındaki sinyal ise X bant besleyici tarafından alınıp anten sisteminin X bant alıcı hattına iletilir. Bu şekilde X ve S bandında aynı anda gelen sinyaller birbirinden ayrılarak aynı anda işlenebilir.

Antenin uyduyla haberleşebilmesi için uyduyu takip edebilecek bir hareket mekanizmasına ihtiyaç vardır. MİYEG projesi kapsamında, bu amaçla kullanılacak hareket sisteminin tasarımı ve üretimi de ülkemizde gerçekleştirildi. Bu sayede anten üç eksende hareket edebiliyor ve yarım küreyi tamamen tarayabiliyor.

Üretimi tamamlanan reflektör anten gerekli testlerin tamamlanmasının ardından TÜBİTAK UZAY binasının çatısına kurulacak. Besleyici, reflektör ve frekans seçici yüzey (subreflektör), hareket sistemi, yer istasyonu kontrol sistemi (istasyon ve anten kontrol sistemi), haberleşme, görüntüleme sistemi ile ilgili modül ve yazılımlardan oluşan Milli Yer İstasyonu Geliştirme Projesi’nin 2020’de tamamlanarak yer gözlem uydularımızın Dünya ile iletişiminin sağlanmasında kullanılmaya başlanması hedefleniyor.

 

Yazar Hakkında:
Ferda Topcan
Başuzman Araştırmacı
TÜBİTAK Uzay Teknolojileri Araştırma Enstitüsü

İlgili İçerikler

Gökbilim ve Uzay

2011 yılında uzay mekikleri emekliye ayrıldığından beri NASA astronotları Rusya’nın Soyuz uzay araçları ile uzaya gidiyor. SpaceX şirketinin geliştirdiği Dragon uzay aracı ile yakın zamanda bu durum değişebilir.

Gökbilim ve Uzay

Gökbilimciler önümüzdeki yıllarda Güneş ile ilgili araştırmaların altın çağının yaşanacağını düşünüyor. Hem yakın geçmişte hayata geçirilen hem de yakın gelecekte hayata geçirilmesi planlanan projeler sayesinde Güneş bugüne kadar eşi benzeri görülmemiş bir hassasiyetle incelenebilecek.

Gökbilim ve Uzay

1. TÜBİTAK Liseler Arası İnsansız Hava Araçları Yarışması’nın başvuruları başladı. Başvuru için son tarih 23 Mart 2020.

Gökbilim ve Uzay

5. TÜBİTAK Uluslararası İnsansız Hava Araçları Yarışması başvuruları başladı. Başvurular 23 Mart’a kadar devam edecek ve bu yıldan itibaren çevrimiçi olarak yapılacak. Yarışma 15 - 20 Eylül 2020 tarihleri arasında Gaziantep Alleben Göleti’nde gerçekleştirilecek.

Gökbilim ve Uzay

Bu yıl 23.’sü düzenlenen Uluslararası Gökyüzü Gözlem Şenliği’nin başvuruları başladı. Başvurular 31 Mart’a kadar devam edecek. Etkinliğe bu yıl ilk defa yurt dışından da başvuru yapılabilecek. Şenliğe katılacak 1000 kişi nisan ayının ikinci haftasında kura ile belirlenecek.

Gökbilim ve Uzay

Şubat ayında Merkür ve Venüs, Güneş’in batışından sonra gökyüzünde. Mars, Jüpiter ve Satürn ise Güneş’in doğuşundan önce görülebilir. Merkür, şubat ayının ilk yarısında gün batımından sonra Venüs’le birlikte güneybatı ufkunun üzerinde görülebilir. Merkür, 10 Şubat’ta en büyük doğu uzanımı konumuna ulaşıyor. 

Gökbilim ve Uzay

1666 yılının Ocak ayında çevrenizdeki herkesin konuştuğu, Robert Hooke’un bitler, pireler ve benzer canlıların mikroskop altında görünümünü zengin görsellerle anlatan Micrographia kitabını almış olsaydınız muhtemelen yazarın araya sıkıştırdığı birkaç ilgisiz konuya bakıp şaşırabilirdiniz. 

Gökbilim ve Uzay

Çin’in Chang'e-4 uzay aracı geçtiğimiz yıl ocak ayında Ay’ın karanlık yüzüne iniş yaptı. Bugünlerde ise daha ileri bir teknolojiye sahip Chang’e-5 Ay’a yolculuk için gün sayıyor. Chang’e-5, Çin’in Ay’dan örnek getirmek üzere planlanan ilk uzay görevi.

Gökbilim ve Uzay

Nisan 2019’da ilk kez bir karadeliği doğrudan görüntülemeyi başaran 200 kişilik ekipte yer alan Prof. Dr. Feryal Özel ile Bilim Genç ekibi olarak bir söyleşi gerçekleştirdik.

Gökbilim ve Uzay

Erboğa Takımyıldızı’nın bir üyesi olan Proxima Centauri, Güneş Sistemi’ne en yakın yıldızdır. 2016 yılında gökbilim alanında yaşanan en önemli gelişmelerden biri, yıldızın etrafında dolanan bir gezegen keşfedilmesi olmuştu. Üstelik Proxima b adı verilen gezenin yaşama elverişli koşullara sahip olma ihtimali de var.