ESTCube-1 Uydusu

 Ruha USLU, TA2IRU
 11 Nisan 2013

Adını Estonya ve küp uydu isimlerinin birleşmesinden oluşan ESTCube-1’de yörünge ile buluşma bekleyen uydulardan sadece biri. Estonya Tartu Üniversitesi öğrencilerin uydu programı çerçevesinde geliştirilen ve bu yazımızda da incelediğimiz uydu, standart 1U yapıda bir formdur. Her uyduyu incelerken akılda kalması adına onlara bir isim takmak alışkanlık demiştim ya; bunu da kolayca hatırlamanız için “telli uydu” diye isimlendirdim. ESTCube-1 uydusu yakın zamanda yörüngeye ekonomik sebepler de gözetilerek Avrupa Uzay Ajansı (ESA) tarafından gönderilecek.

Estonya, 20 Ağustos 1991 yılında yine eski Sovyetler Birliği’nden ayrılan ilk devlettir. 1999 yılında Dünya ticaret örgütü’ne, 2004 yılında NATO’ya ve AB’ye katılmış, 2007 yılında ise Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ile anlaşma imzalayan ilk baltık devletlerinden biri olmuştur.

%47’si ormanlarla kaplı, denize kıyı alanlarının çoğu bataklık olup, 1400 göle ev sahipliği yapan ve doğal kaynaklardan yoksun 1,5 milyondan az nüfusa sahip bu ülke; 1991 yılında bağımsızlığını kazandıktan sonra ağırlığını şaşırtıcı derecede uzay araştırmaları ve kozmoloji üzerine vermiştir. Sonuçta bu konulardaki gelişmeler yeni sanayi alanlarının da oluşmasına da ön ayak olmuştur.

Küçük bir ülke olmasına rağmen, halen Estonya’lı şirketler Mars misyonlarında görev alacak uydu iletişimi için yer istasyonlarına ve ESA’nın Avustralya’daki 35 metrelik radyo teleskop çalışmasında anten reflektörü imal çalışmalarına da  katkı sağlamaktadır. Estonya’lı bilim insanlarının gökadaların ve uzak yıldızların sırlarını öğrenmek için uzay sondası, spektrofotometri, Finlandiya ile ortak bir araştırma uydusu ve güneş rüzgarlarını izleme araştırmaları ise diğer bilimsel çalışma alanlarında yer almaktadır.

Geçmişte ağır ekonomik kriz dönemleri geçirmesine rağmen, bilgi teknolojileri, elektronik, makine ve ileri teknoloji alanına yaptığı yatırımların bugünkü konumuna etkisi oldukça fazladır. Bu kısa bilgilerden sonra biz yine konumuz olan ESTCube-1 uydusuna dönelim.

Resim. ESTCube-1 demonstrasyon resmi.

Resim. ESTCube-1 demonstrasyon resmi.

Bilimsel Yük

ESTCube-1’nin ana amacı öğrencilerin eğitimi olsa da ikincil amaç olarak bilimsel araştırma da hedeflemiştir. Uydu bünyesinde Fin bilim insanı Pekka Janhunen in buluşu olan elektriksel bir rüzgâr yelkeni taşımaktadır (e-sail). ESTCube-1, uçuşu sırasında 10 metre uzunluğunda ve 20-50 mikrometre kalınlığındaki bu yelkeni açacaktır. Literatürde “Haytether” olarak da adlandırılan elektriksel rüzgâr yelkeninin açılısı, aynı zamanda uyduda bulunan bir kamera vasıtası ile de kontrol edilecektir.

Elektriksel rüzgar yelkeninin kontrolü, uyduda bulunan iki nano elektron tabancası tarafından gerçekleştirilecektir. Yelkene bağlı olarak çalışan bu iki tabanca, üretilen 500 Voltluk bir pozitif elektrik yükü ile elektron fırlatmakta kullanılacaklardır. Sistemin çalışması ise uydunun dönüş hızının değişmesi ile orantılı olarak ölçülecektir.

Elektriksel rüzgar yelkeni üzerinde yapılması planlanan test ve ölçümler bittiğinde ise sistem ters elektrik yükü ile yüklenerek plazma freni olarak kullanılacak ve böylece uydunun yörüngeden çıkması sağlanacaktır.

Resim.ESTCube-1. Büyük resim için üzerine tıklayınız.

Resim.X. 1U’luk ESTCube-1 yapısı.

RAW formatta resim elde edebilen VGA çözünürlüklü CMOS kamera bulunmakta. Bu kamera da uydudan ayrılacak ancak kablo ile bağlı olan bilimsel yükü izleyecek şekilde yapıya yerleştirilmiş.

Yörünge

Uydu, yaklaşık 670 kilometre yüksekliğe güneş-senkron dairesel yörüngeye ESA’nın Vega roketi ile gönderilecek.  Uydunun yörünge işlemlerinde diğer uygulamalara göre çok da bir fark görülmüyor. Merak eden okuyucularımız için yine de bu süreci genel hatları ile eklemekte fayda var.

– Fırlatmadan yaklaşık yarım saat sonra antenleri açılacak,
– Alıcı verici telsiz sistemi aktif hale gelecek,
– Testler başlayacak, buna göre uydunun tam kapasite çalışması sağlanacak,
– Uydu saniyede yaklaşık 1 devir ile dönmeye başlayacak,
– Üzerindeki kamera sistemi ile Dünya’nin iyi açılardan göründüğü resimler çekilmeye çalışılacak,
– Bilimsel faydalı yük devreye girecek,
– Sorun çıkmadığı taktirde veri toplama ve araştırma misyonu bir kaç ay içinde tamamlanacak ve uydu yörünge dışına çıkacağı zamana kadar dönüp duracak.

Uydu İletişim

Uydu haberleşmesi için IARU Amatör Uydu Frekans Koordinasyonu ile yapılan frekans regülasyonunda üç frekans belirlenmiş. Bunlar; 437.250 MHz, 437.505 MHz ve 437.250 MHz’tir. Son frekansta yapılacak olan özel periyodik haberleşme hızı biraz daha düşük tutulmuş.

Bu haberleşmede önemli parametre bilgileri her 3-5 dakikada bir iletilecek. 437.505 MHz’de hızlı iletişim için 9600 baud hız, AX.25 protokolü ve FSK modülasyonu kullanılması öngörülmüş ancak GFSK, MSK ve GMSK modülasyonu da mümkün. Yer kontrol istasyonunun uyduya gönderilecek olan komutları için ise VHF bandında frekans belirlenmiş. Radyo amatörü olarak uyduyu takip etmek istiyorsanız gerekli bilgiler ise aşağıdaki şekilde;

437.250 MHz – CW beacon, çağrı işareti ES5E/S
437.505 MHz – 9600 bps AX.25 telemetre, çağrı işareti ES5E-11

Maliyetler

ESa ve diğer alanlardaki işbirliği çalışmaları sayesinde, çoğu eğitim gideri olan 70.000 Euro değerindeki lansman giderleri ile birlikte yaklaşık  100.000 Euro civarındadır.

Referanslar:

http://www.estcube.eu
http://en.wikipedia.org
http://amsat-uk.org

 

Yazı hakkında görüşlerinizi belirtmek istermisiniz?