Küçük Bir Uydunuz Olsun İster misiniz?

Günümüzde uzay sistemleri bilimsel çalışmaların yanı sıra ekonomi, politika, güvenlik gibi birçok unsuru bir arada barındırıyor. Bu bağlamda özellikle gençlere uzay sistemleri ve uydu teknolojileri ile ilgili pratik bilgi ve tecrübe kazandırmak için birçok proje gerçekleştiriliyor. CanSat ve yüksek irtifa balonları bunlardan bazıları.

CanSat

CanSat (model uydu, kutu uydu) fikri ilk olarak 1998 yılında Stanford Üniversitesi’nde danışman olan Bob Twiggs tarafından ortaya atıldı. En fazla 1 kg – 1 l ebatlarına sahip olabilen bu küçük model uydular, büyük bir uydunun gerçekleştirdiği birçok görevin benzerini yerine getirebiliyor. Bu özellikleriyle CanSat projelerinin gençlere bir uydunun tasarımı, üretimi ve operasyonlarına yönelik kazandırdığı tecrübe hayli önemli. CanSat projelerini teşvik etmek amacıyla birçok organizasyon gerçekleştiriliyor. Bu organizasyonlar arasında en popüler olanlar ABD, Avrupa, Japonya vb. dünyanın birçok noktasında düzenlenen CanSat yarışmaları. Bu yarışmalarda CanSat’lar amatör roketler yardımıyla 4 km irtifaya kadar fırlatılabiliyor. Bu yükseklikten iniş, ortalama 10-15 dakika arası sürüyor ve bu süre içerisinde uydu ile yer istasyonu arasında haberleşme gibi işlemler gerçekleştiriliyor. Bu yarışmalar sırasında katılımcılara ya belirli görevler veriliyor ya da katılımcılardan kendi seçtikleri görevleri yerine getirmeleri bekleniyor. En yaygın görevler arasında CanSat’ın roketle gökyüzüne gönderilmesi, CanSat roketten ayrıldıktan sonra çeşitli ölçümlerin (sıcaklık, basınç, iniş yönü, ışık şiddeti vs.) yapılması ve ardından CanSat’ın belirlenen bir noktaya indirilmesi sayılabilir.

Peki, CanSat üzerinde hangi ekipmanlar bulunuyor? Algılayıcılar, eyleyiciler (elektrikli motorlar, hareketli mekanizmalar vb.), haberleşme ve veri kotarma üniteleri bunlardan bazıları. Ayrıca hem görev süresince alınan uzölçümleri (telemetri/uzaktan izleme) izlemek hem de gerektiğinde komut göndermek için bir yer istasyonunun da olması gerekiyor. CanSat projeleri sayesinde gençler, sistem mühendisliği, algılayıcılar, veri kotarma, yazılım, haberleşme, elektrik/elektronik ve mekanik tasarım olmak üzere birçok mühendislik alanı ile birlikte proje (zaman, kaynak, maliyet ve risk) yönetimi ile ilgili uygulamalı çalışmalar gerçekleştirebiliyor.

Yüksek İrtifa Balonları (Stratosferik Balonlar)

CanSat dışında yüksek irtifa balonları ile 15-35 km irtifaya 100 kg’a kadar faydalı yükler gönderilip çeşitli bilimsel deneyler ya da testler gerçekleştirilebiliyor. Bunun yanı sıra yüksek irtifa balonları, CanSat’a oranla daha fazla faydalı yük taşıyabiliyor ve çok uzun süre havada kalabiliyor. Bu özellikleri, yüksek irtifa balonlarını kapsamlı araştırmalar (atmosfer vb.) için cazip hale getiriyor.

Deneyler, yüksek irtifa balonlarının üzerindeki çeşitli sistemler sayesinde gerçekleştiriliyor. Örneğin deneyde kullanılacak mekanik ve elektronik ekipmanların uygun çalışma sıcaklıklarında tutulabilmesi için ısıl kontrol (yalıtım ve aktif ısıtma gibi) sistemi, deney süresince elde edilen verilerin yer istasyonuna gönderilebilmesi için de yüksek menzilli (100 km’den fazla) haberleşme gibi sistemlere ihtiyaç duyuluyor. Verilerin yer istasyonuna aktarılamadığı durumlarda ise balon üzerine yerleştirilen küresel konumlama sistemi (GPS) ile balon takip edilebiliyor ve deney platformunun balondan ayrılıp yere düştüğü nokta bulunarak önemli veriler kurtarılabiliyor. Ayrıca deney platformunda mümkün olduğunca balonun çıktığı yükseklikte bozulmayacak ekipmanlar ve malzemeler kullanılıyor.

Üzerinde kamera, haberleşme ekipmanları ve seyrüsefer sistemleri bulunan küçük bir uydunun görüntü alma, veri depolama, konum belirleme, yön kontrolü gibi işlevleri yüksek irtifa balonları ile de gerçekleştirilebiliyor. Ayrıca bu balonlar birçok havacılık, uzay ve meteoroloji araştırması için kullanılabiliyor.

CanSat da olduğu gibi yüksek irtifa balonlarıyla deney yapılmasını teşvik etmek için birçok kurum ve üniversite hem yarışmalar düzenliyor hem de bu etkinlikleri ders programlarına alıyor.