Uydular Nasıl Yapılıyor?

hamitcansayilgan

BSC Editörü

2099 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

[sizer][sizer]Uydular Nasıl Yapılıyor?[/sizer]

Dr. Egemen İmre ile gerçekleştirdiğim söyleşinin "Uydular Nasıl Yapılıyor?" bölümünü sizlerle paylaşmak istiyorum.

Hamit Can SAYILGAN: Genel olarak uyduların yapım süreçlerini anlatır mısınız?

Egemen İMRE: Uyduların yapım süreçleri aslında birilerinin aklına gelmesiyle başlıyor. Birilerinin aklına “biz uydu yapalım!” diye bir şey değil, “bizim şöyle bir veriye ihtiyacımız var!” geliyor. Örneğin; “Dünya’daki karbondioksit emisyonlarını ölçebilir miyiz? Veya Türkiye’de yetişen tarım ürünlerin tespitini yapabilir miyiz?” sorularıyla başlıyor. Veriyi kullanacak insanlar, nasıl bir veri istediklerini tanımlıyor ve bu istekleriyle uyduyu yapacak (ya da yaptıracak) kişilere geliyorlar. Sonucunda da uyduya da değil üretilen verilere bakılıyor. Örneğin uydunun çektiği görüntüler. Burada uydu, amaç değil araç olarak nitelendiriliyor. Bu şekilde bakınca da bizim önemimiz azalmış gibi oluyor; bir taraftan da öyle çünkü bu görüntüler geliyor, görüntü işlemeciler tarafından geliştirilen algoritmalarla işleniyor ve ürüne dönüştürülüyor. Biz devasa bir zincirin en görünür kısmımı oluşturuyoruz ama neticede biz de bir aracız.
Uydunun içerisinde iki ana bölüm var. Bunlar platform ve faydalı yük. Faydalı yüke bu örnekte kamera diyelim. Platform ise bu kameranın çalışması, verilerini aktarabilmesi ve hayatta kalabilmesi için oluşturulan yapıdır. Uyduya enerji sağlanması, ısıl kontrolün gerçekleştirilmesi, verilerin yere indirilmesi, uydunun istenilen yöne bakması, yapısal sağlamlık ve bunun gibi kalan her şeye ilgilenilmesi platformun alanına giriyor. O anlamda, uyduların içerisine girildiği zaman en çok ilgiyi çeken taraf faydalı yükü yapan kişiler oluyor. Çünkü mesela kameracılar ne istiyorsa bu süreçte onların bu isteklerine uygun bir sistem ortaya çıkarılmaya çalışılıyor.

Uydunun yapılması denilen şey öncelikle neyin yapılmasının istendiğini anlamaya çalışmakla başlıyor ve bu belki 1 yıl civarında bir süre. Bu aşamada sadece oturup, “bu istenilen şeyi yapabilir miyiz? Nasıl bir teknolojiyle yapabiliriz? Hangi sensör ve haberleşme teknolojisini kullanabiliriz? Nereden fırlatabiliriz?” bunlar düşünülüyor ve ortaya çıkan ön tasarımla birlikte istenilenlerin yapılıp yapılmayacağı tartışılıyor. Görüldüğü gibi bir sürü sorunun aynı anda çözülmesi gerekiyor ve bunlara göre de, çeşitli çözüm setleri oluşturuluyor. Bunlar mutlak anlamda en iyi çözüm setleri olmayabilir, fakat elde edilebilen en iyi çözüm seti diyebiliriz. Belki geriye dönüp baksak bu yanlış karar oldu diyebiliyoruz ama geçmiş olsun, sistem ilerliyor.
Bu ön tasarım süreci ardından detay tasarım ve işlevsellik kısmına geçiliyor. Uydu ne yapmalı? Kamera ne yapmalı? Optik sistemler ne yapmalı? Uydu nasıl bir doğrulukta yönelim yeteneğine sahip olmalı? Bu soruları yanıtlayan analizler gerçekleştiriliyor ve ilgili tasarımlar yapılmaya başlanıyor. Sonra bir an geliyor ve müşteriye projenin doğru anlaşıldığını ve doğru ilerlediğini teyit etmek için sormak durumunda kalıyorsunuz “buraya kadar tasarladığımız sistem sizin talep ettiğiniz ile uyumlu, değil mi?” şeklinde.
Sistem isterlerinin çıkartılması, ön tasarım, detay tasarım süreci ve ardından üretim süreci başlıyor. Ardından sistemin yapı taşları tedarik edilmeye başlanıyor, yazılımlar yazılmaya başlanıyor ve bunlar bir araya getiriliyor. Ardından test ediliyor ve bizim gördüğümüz uydu denilen yapı ortaya çıkmaya başlıyor. Parçalar birleştirildiğinde örneğin “fırlatmadaki titreşim yüküne dayanabilir mi?” sorusunu yanıtlamak gerekiyor ve bunu tabii ki uyduyu kırıp dökmek istemediğinizden, uydu üzerinde test etmek istemiyorsunuz. Bunun için uydunun yapısal bir eş değerini çıkartıyorsunuz ve titreşim tablasına koyup test ediyorsunuz.

Bunun gibi, önce kart seviyesinde sonra kartların birleştiği sistemler seviyesinde ondan sonrasında uydu seviyesinde testler yapılıyor. İşlevsel ve çevresel olarak test edildiğinde “tamamdır, bu uydu uzayda çalışacak gibi görünüyor.” diyorsunuz. İşlevsel testte “uydu, kameraya görüntü çek komutu verebiliyor mu? Bunun üzerine kamera, görüntü çekip yer istasyonuna görüntüyü iletebiliyor mu?” gibi soruları soruyorsunuz. Buna bir işlev silsilesi diyebiliriz ve uyduda bunun gibi birçok silsile mevcuttur. Performans testlerinde ise, verilerin istenilen hızda inmesi gibi uydunun performansına yönelik veriler kontrol edilir ve de bahsettiğim gibi çevresel testlerde tüm uydunun ısıl dayanımı, titreşim yüküne dayanımı test edilir.
Anlattığım bütün bu süreçler uydunun büyüklüğü ve karmaşıklığına bağlı olarak 3 ila 8 yılı bulabiliyor. Örneğin Hubble ve James Webb Uzay Teleskobu gibi büyük projelerde ise daha da uzayabiliyor. James Webb Uzay Teleskobu ne zaman fırlatılacak sorusu halen daha kesin bir yanıt bulamamış durumda. Projeye başlayanlar emekli oldu fakat doğrusu çok büyük bir aşama da kaydettiler.

Basit bir uydu yapmıyorsanız çok fazla bilinmeyen etmen vardır. Zaten en başta bir uydu 4 yılda tamamlanır dediğiniz zaman o uydu genellikle 4 yılda tamamlanmıyor. Kontrolünüz dışında gerçekleşen o kadar çok süreç var ki; tedarik edilen parçaların üretilmesi sürecindeki aksamalar bütün test ve entegrasyon süreçlerini de aksatıyor ve birçok ekipman birbirleriyle bağıntılı durumda. O yüzden uydu sektöründe gecikmeler normal karşılanır. O yüzden bizim ülkemizde “TÜRKSAT ve İMECE çok gecikti!” denildiğinde normal karşılamak gerekiyor çünkü çok zor bir iş yapılıyor. Mesela tasarımını iyi bildiğimiz GÖKTÜRK-2 uydusunu bir daha yapalım dediğinizde bile çok zorlanırız çünkü aynı parçaları tekrar tedarik etmek için çok zaman gerekecek.
Uydu yapımına geri dönecek olursak testlerin ardından bu uydu uçuşa hazır dediğimizde fırlatma üssüne gönderilip uydu fırlatılıyor. Ondan sonra fırlatıcıdan ayrılıyor ve ilk sinyal ile uyduyu kontrol altına almaya başlıyorsunuz. Birkaç haftalık, uydunun devreye alınması süreci başlıyor. Devreye alma süreci uydunun temel işlevlerinin çalışır hale getirilmesi süreçlerini kapsıyor ve bu işin en stresli kısmı. Uzun ve emek isteyen yorucu kısmı ise, “bu uyduyu talep eden insanların istediği hassasiyette veriler sağlanabiliyor mu? İstenilen çözünürlük sağlanabiliyor mu? Görüntü kalitesi istenilen şekilde mi?” gibi soruları yanıtlayan testlerin gerçekleştirilmesi. Bütün bunların cevaplanması yaklaşık 6 aylık bir süreci kapsıyor ve bu 6 ayın sonucunda istenilen verileri ve raporları müşterisine teslim ediyorsunuz. Örneğin GÖKTÜRK-2’nin durumunda bu Hava Kuvvetleri Komutanlığı’ydı. Ardından uydunu operasyonel dönemi başlıyor, görüntüler düzenli olarak indiriliyor ve bu görüntüler ilgili kullanıcılara dağıtılıyor.

Bunları uzunca anlatmamın sebebi, insanların uydu yapımını ilk günden birilerinin bir şeyleri lehimledikleri veya bir şeylerin satın alınmaya başladığı bir süreç olarak bilmeleri. Hiçbir parçasının AR-GE olmadığı hepsinin dışarıdan toplandığı bir uydu yapalım desem, onda bile inanılmaz büyük bir tasarım süreçlerinden bahsediyoruz. Bir kamera satın alıyorsunuz ama kamera ekibi diyor ki, “kameranın sıcaklığını +/- 0.5 derecede tutacaksınız”. İstenilen sıcaklıkta tutmak tamamen sizin sorumluluğunuz. Veyahut yazılımları dışarıdan satın alsanız bile uydunun ataletini ölçmekten tutun, uydunun bir tarafının “kızarmaması” diğer tarafının soğumaması için yapılan ısıl tasarım gibi o kadar çok iş var ki yapılması gereken. Uydu çalışabilir fakat müşteri “bu uydu benim istediğim veriyi üretmiyor” diyebilir. O yüzden karmaşık bir süreçten bahsediyoruz. Bu uçak da yapsanız böyledir, İHA’da yapsanız böyledir.
Bu kısım gözden kaçıyor, o yüzden işin bir taraftan sistem mühendisliğini vurgulamak istedim. Diğer taraftan da sistem mühendisliğinin bu denli bütüncül yapısı genellikle lisansta öğretilmiyor. Herkes kendini bir kartı lehimleyecek sanıyor. Fakat bütün bunların nasıl bir araya geldiğini hiç kimse hayal etmiyor.

Söyleşinin devamını https://hamitcansayilgan.blog/2020/08/12/dr-egemen-imre-soylesisi/ buradan okuyabilirsiniz.

-
Egemen İmre, ODTÜ Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü'nden 2001 yılında mezun oldu. TÜBİTAK BİLTEN'in (yeni adıyla TÜBİTAK UZAY) Bilsat uydu projesi kapsamında yüksek lisans programı için Surrey Üniversitesi'ne gönderildi, Surrey'de yüksek lisans ve doktora çalışmalarını Yörünge Mekaniği alanında tamamladıktan sonra 2006 yılında TÜBİTAK UZAY'da çalışmaya başladı. Türkiye'de tasarlanan ve üretilen yer gözlem uyduları olan RASAT ve GÖKTÜRK-2 projelerinin tasarım ve analiz çalışmaları ile fırlatılmasında, devreye alınmasında ve operasyonlarında çalıştı. Doküman yazmak ve toplantılara girmekten kalan boş vakitlerinde uydu tasarımı, uzay çöpleri ve yörünge mekaniği alanlarında çalışmaktadır.

Uzay ve havacılık hakkında merak ettikleriniz için @uyducusirin Twitter hesabından sorularınızı sorabilirsiniz.

< Bu mesaj bir yönetici tarafından değiştirilmiştir >

Benzer içerikler