MaSat-1 Uydusu

Vega roketinin bir diğer yolcusu da Macaristan uydusu olan MaSat-1. Uydu Macaristan Uzay Araştırma Enstitüsü tarafından geliştirilmekle birlikte bazı yayınlarda bahsedildiği gibi istihbarat amaçlı değil, eğitim ve teknoloji geliştirme amaçlı hazırlanmış, alçak yörüngede (LEO) çalışan, kısa ömürlü bir tipik küp uydu formudur.

MaSat-1 küp uydu çalışmasında; geniş sıcaklık aralıklarında, ısı, vakum gibi testlerin yapılması, iletişim için sürekli çalışabilir yer kontrol istasyonu çalışmaları hedeflenen uydunun öngörülen yörüngede faydalı ömrü en az 3 ay olarak belirlenmiş.

Resim-1. MaSat-1 uydusunun genel görünümü. (© cubesat.bme.hu)

Genel yapılı bir uydu, ancak radyo amatörlerinin telemetre çözücü (decoder) yazılımını kullanabilmelerine yardımcı olmak için Macar uydusu MaSat-1’i biraz daha yakından tanıyalım.

Bu testlerin bir basamağı olarak da 1,2-2,2 Watt arasında değişen beslenme gücü ile; UHF bandı 437.345 MHz. de, 2 G-FSK modülasyonunda 625/1250 bps değişen hızda, 100-400 mW arası çıkış gücü ile half-dubleks haberleşme yapması planlanmış. Haberleşme amaçlı kullanılan olarak ise yapıda bir sistem tek çipli alıcı-verici (TRX) sistem kullanılmış, düşük güçlü sinyal bir PA ile güçlendirilmiş. MaSat-1 uydusunun genel bilgileri aşağıda listelendiği şekildedir.

Uydu Adı: MaSat-1
Çağrı İşareti: HA5MASAT
Ülke: Macaristan
Ağırlık: 1 Kg.
Ebatlar: 10 x 10 x 10 cm.
Organizasyon: Budapest University of Technology and Economics
Frekans: 437.345 MHz.
Modülasyon: GFSK 625/1250 bps
CWDecoder Yazılımı: İndirmek için buraya tıklayınız. (Detay açıklaması aşağıda mevcut)
Test Sinyali: Dinlemek için buraya tıklayınız.

Video-1. Bilgisayar destekli modelleme ile tanıtım demosu.

Video-2. Yörünge animasyonu.

Video-3. Uydu proje grubu ile yapılan bir TV röportajındaki tanıtım.

Uydu Yer İstasyonu

Yer istasyonlarının amacı uydu izleme, uydudan gönderilen sinyali alma ve işleme (varsa telemetrik veriye decode etme), uyduya komuta sinyallerini göndermek olarak özetlenebilir. Birincil uydu yer istasyonu sistemi Budapest University of Technology and Economics (BME)’de bulunmaktadır. Yer istasyonu diğer uydular gibi kendi uydularının telemetre veri geri besleme ve kontrolü için radyo amatörleri ile işbirliği amaçlamaktadır.

Resim-2. Her 5 saniye de bir güncellenen resimde canlı olarak izleme istasyonunun takip antenleri görülmektedir. (Burada izleme için F5 tuşuna basarak sayfayı güncelleme yapınız) (© cubesat.bme.hu)

Yer İstasyonu Anten Sistemi:

70 cm (UHF) Bandı İçin,

Tip: 4 Adet 17 elemanlı çapraz (cross) YAGI anten. Birleşik anten kazancı (anten başına)> 15 dB-3 DB,
Patern: 30 derecelik dairesel polarizasyon.

2 m (VHF) Bandı İçin;

Tip: 2 Adet 9 elemanlı çapraz (croos) YAGI anten. Birleşik anten kazancı (anten başına)> 13 dB-3 DB
Patern: Yaklaşık. 45 derece, dairesel bir polarizasyon.

Uydu yer istasyonunun testi, 31 Mart 2009’da Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS)’nda bulunan Macar asıllı Amerikalı dolar milyarderi Charles Simonyi’nin yardımı ile testi yapılmış.

Simonyi önce 7-20 Nisan 2007 tarihleri arasında Soyuz TMA-10 uzay aracı ile uzaya giden 15 uzay turisti ve ikinci Macar olup, Mart 2009’da Soyuz TMA-14 aracı ile ISS’ye yaptığı ikinci bir yolculukta bu denemeyi gerçekleştirmiştir.

Yeri gelmişken bir konuya da değinelim. Benzer uyduların da gelişmiş uydu yer istasyonları olmasına rağmen niçin radyo amatörlerinden destek beklediklerini hiç düşündünüz mü?

Bu sorunun cevabı aslında uydunun yörüngesinde saklı. LEO yani alçak yörünge uyduları oldukları için çoğunlukla izlenme ve sinyal alma zamanları da oldukça dardır.

180 derecelik dik geçişte bile bu süre 9-12 dakika arasında değişmekte ufuk açısına yakın düşük açılı geçişlerde ise bu süre daha da azalmaktadır. Haliyle bu durumda elde edilecek veriyi de etkilemekte.

Ancak Dünyanın dört bir yanına dağıtık durumdaki radyo amatörleri sayesinde neredeyse tüm Dünya bir anlamda izleme alanında bulunmaktadır.

Bu sayede değişik bölgelerde, rakım ve arazi kesimlerinde bulunan radyo amatörlerinin gönderdiği bilgiler de sistemin sağlıklı işlerliğinin sürekli kontrolü için büyük önem arz etmektedir.

Resim-3. Yer istasyonu kurulum aşamaları. (© cubesat.bme.hu)

Yeni yer istasyonu ise Postgraduate Engineering College’den ödünç olarak kullanılan bir odanın çatısı üzerine inşa edilmiştir.

Decoder Yazılımının Kullanılması:

Uydunun genel işlevi diğerleri gibi olduğu ve bu çalışmada izleme amaçlı bir çözücü (decoder) yazılımı kullanıldığı için doğrudan bu konuyu inceleyelim.

Haberleşme izleme sistemi ve arabirim bağlantıları

Radyo amatörleri için 2 metre (VHF) uplink, 70 cm (UHF) bandı downlink olarak planlanmış. 437.345 MHz. frekansında telemetre verisini izlemede (+/-10) kHz. Doppler etkisini unutmamak gerek. En iyi izleme için açık havada 70 cm band anten ile Yaesu FT-817, FT-897D, Kenwood TS-2000 gibi cihazlarla SSB/USB modunda takip edebilecekleri belirtilmiş ancak benzer yapıda bir amatör cihaz da pekala kullanılabilir. Revize edilmiş ESA PUS v1 formatlı telelemetre verisi için ise Java destekli yazılımın önceden bilgisayarınıza indirilmiş olması gerekmekte.

Bilgisayarınızda Java desteği varsa decoder yazılımının kurulması sadece bir dakikanızı almakta. Burada bulunan sıkıştırılmış dosyayı bilgisayarınıza indirin ve açın. Daha sonra klasör (Masat1_GND_Client_20120208) içinde göreceğiniz “start.bat” dosyasına çift tıklayarak (Linux için ./start.sh) çalıştırın.

Ayarlar “Settings” sekmesinde ses kartı bilgilerinizi doğru bir şekilde ayarlayın ve “Start receiving” tuşuna basarak almayı başlatın. Burada dikkat etmeniz gereken bir husus mikrofonunuzun “Boost” özelliğinin kapalı olması gerektiğidir. İzlemeyi kolaylaştırmak amacıyla yazılımda bir de şelale “waterfall” uygulaması bulunmaktadır. CW modunda frekans değeri 1200 Hz, veri alımı durumunda ise 575 Hz, 1825 Hz ile aynı hizada olmalıdır.

Yazılımın diğer ekranları ise telemetre verilerini otomatik olarak doldurulacağı alanlardır. Bu sekmelerden gelen telemetre verilerini paketleri ve özellikleri izlenebilir. Gelen veri paketleri yazılımın bulunduğu klasör içerisinde Masat_1{tarih}.log şeklinde bir dosyaya otomatik olarak kaydedilmektedir.

Dilerseniz program kurulumunda karşınıza gelecek ekrandan kayıt formunu kullanarak işlemini yaptırabilirsiniz. Bu durumda Google Map haritası üzerinde isminiz belirecek ve paket izleme durumunuz belirtilecektir. Kayıt olmak istemiyorsanız kayıt “Registration” formu minik ekranında “No, thanks” tuşuna basarak kayıt adımını atlayabilir, herhangi bir kullanım kısıtlaması getirilmediği için çözme (decode) işlemine bağımsız olarak devam edebilirsiniz.

Kaynaklar:
http://cubesat.bme.hu
http://english.www.bme.hu/
http://portal.bme.hu/default.aspx
http://hu.wikipedia.org/wiki/Masat%E2%80%931
http://tr.wikipedia.org