Son yirmi yılda, uzayda bugün yeni uzay olarak bilinen şeye yol açan sessiz bir devrim oldu. Seçilmiş bir grup ülkedeki bazı üniversiteler ve araştırma enstitüleri, bu uzay ajansına ve uyduları ve diğer uzay araçlarını inşa eden, fırlatan ve işleten büyük endüstriye katılmak için çok iş yaptı. Bunun anahtarı, 1999 yılına dayanan CubeSat standardının tanımıdır. 2013 yılında, şu anda 100’den fazla CubeSat optik görüntüleme takımyıldızını işleten iki şirketin ilk lansmanları ile ticari yer gözlemi sektörüne giriş yapıldı. Bugün, aynı devrim iletişim ve astronomik bilim misyonları alanlarında yaşanıyor.
Eğitim açısından ESA, Şubat 2008’de ESA üyesi üniversitelerde ve işbirliği yapan ülkelerde CubeSat için ilk teklif çağrısını başlattı. 13 Şubat 2012’de Vega’nın ilk yolculuğunda öğrenciler tarafından inşa edilen yedi CubeSat başlatıldı. O zamandan beri, 12 CubeSat daha anlaşma imzaladı BM programı için Avrupa Uzay Ajansı, 2013’ten bu yana Genel Destek Teknoloji Programı (GSTP) FLY Unsuru kapsamında 12 CubeSat IOD görevine 16 milyon Euro’dan fazla yatırım yaptı. CubeSat Sistemleri Birimi, Avrupa Uzay Ajansı’nın Teknik ve Mühendislik Kalite Yönetimi Projesi yönetiminde Nisan 2019’da kurulmuştur. Bu birimin yaptığı işe ek olarak, ESA’da aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi başka CubeSat girişimi vardır:
• Entegre İletişim ve Uygulama Yönetimi, yeni iletişim teknolojilerini test etmek için CubeSat görevlerinin pilot setinin geliştirilmesi.
• Yenilikçi Görev Kontrol Programı için bir IOD testi olan OPS-SAT Ready to Fly’ı Harekat Başkanlığında bulundurmak,
• Görevin bir Mars örneğini görsel olarak tespit etme, gezinme ve yörüngeden örnek kabına geri dönme yeteneğini test etmek için CubeSat görevini oluşturan İnsan ve Robotik Keşif Müdürlüğü,
• Bilim Müdürlüğü ayrıca bazı CubeSat teknolojilerini derin uzay ortamında çalışacak şekilde uyarlıyor ve CubeSats’in gezegen bilimi misyonlarını desteklemek için potansiyel kullanımını inceliyor,
• Yer Gözlem Müdürlüğü, ortak bir L-bant mikrodalga radyometresi olan FMPL-3 (UPC, ES) kullanarak kutup bölgelerinin tandem gözlemi ve toprak nemi haritalaması için 6 U CubeSat ikili FSSCat görevini uçuracak.Bir VNIR ve TIR hiperspektral oluşturun bulut tespiti için yazılım tanımlı radyo ve AI ile geliştirilmiş HyperScout-2 (Cosine, NL) kullanan GNSS reflektometreli görüntüleyici,
İlk ESA CubeSat misyonlarına ek olarak, CubeSat misyonları ve minyatür yükler, işbirlikçi nanosatellitlerle uzaktan algılama, asteroit çarpma misyonları, Lunar CubeSats, astrobiyoloji/astrofizik deneyi CubeSats ve asteroit gözlem misyonları için uygulamalara odaklanan birkaç çalışma var.
CubeSats Bilim Fırsatları
2010 yılına gelindiğinde, bir yanda CubeSats, dağıtıcılar ve fırlatıcılar, diğer yanda bazı EO teknolojileri (yüksek çözünürlüklü multispektral görüntüler ve GNSS-RO), ticari kule tabanlı uygulamalar geliştiren bir dizi şirketin ulaştığı olgunluğa ulaşmıştı. Yoğun araştırma ve geliştirme teknolojisi sayesinde ve üç nedenden dolayı bugün durum çok farklı. Bir yandan, küçük boyutlarından dolayı üretilen elektrik gücünü artırmak için konuşlandırılabilir güneş panelleri eklemek, diğer yandan büyük anten reflektörlerini entegre etmek ve yeterli RF gücü iletmek zordu. Üçüncü neden, mini yıldız izleyicileri ve reaksiyon tekerlekleri sayesinde artık büyük ölçüde geliştirilmiş olan zayıf işaretleme doğruluğudur. Bu sebepler şimdiye kadar aktif optik sensörleri (LIDAR) ve aktif mikrodalga sensörleri (RADAR) CubeSats’tan uzak tutsa da, son zamanlarda sentetik açıklıklı radarların (SAR’lar) küçük uydu platformlarına başarıyla kurulduğunu belirtmek gerekir.
Uzay EO uygulamaları için frekans bantları, atmosferin yüksek geçirgenlik sergilediği radyo spektrumunun mikrodalga ve milimetre dalga bölümleri, uzun dalga kızılötesi (LWIR), yakın kızılötesi (NIR) ile sınırlıdır. Astronomik gözlemler için, karasal gözlemler de Dünya atmosferinin radyo ve spektrumun optik bölümlerindeki pencereleriyle sınırlıdır. Bu nedenle, elektromanyetik spektrumun geri kalanını keşfetmek için uzay gözlemevlerine ihtiyaç vardır. Her neyse, ister EO ister astronomik gözlemler için olsun, CubeSat tabanlı görevlerin daha düşük maliyeti, daha fazla birim almanıza olanak tanıyarak yeniden ziyaret süresini bir maliyetle azaltır. Bu, bir dizi yeni bilimsel fırsatın kapısını açar.
jeoloji:
• Küresel operasyonlar için yüksek doğruluklu çoklu nokta,
• veri boşluklarını azaltmak,
• Sürekli izleme,
Astrofizik:
Uzay teleskopları, radyo, uzak kızılötesi ve tüm yüksek enerji bandındaki (ultraviyoleden kızılötesine) büyük boşluklardan kaçınarak tüm elektromanyetik spektrumdaki enerjilere erişim sağlar,
Hubble Uzay Teleskobu ve James Webb Uzay Teleskobu gibi büyük görevlerde oldukça zorlu zaman alanlı programları çalıştırabilme,
Manyetosfer ve iyonosfer sistemindeki plazma süreçlerinin ölçülmesi gibi güneş fiziği,
• Planetoloji: gezegen yüzeylerinin veya atmosferlerinin yerinde incelenmesi,
• Astronomi ve Astrofizik: Düşük Frekanslı Radyo Bilimleri ve Ötegezegenlerin Keşfi,
Organizmaların hayatta kalması ve uzaya uyum sağlaması gibi biyolojik ve fiziksel bilimler,
CubeSats Kullanan NASA Bilim ve Teknoloji Stratejisi
CubeSat standardı 1999’da önerildiğinden beri, NASA’nın 2010’da Eğitim Lansmanını (ELaNa) başlatması yaklaşık on yıl sürdü. NASA’nın CubeSat Launch Initiative (CSLI) Amerika Birleşik Devletleri’ndeki üniversitelerle birlikte 85 CubeSat görevi başlattı ELaNa ve 34 CubeSat çağrıları diğer 4 çağrıda gösterildi. Üniversite öğrencileri, alet ve uydu tasarımından fırlatma ve izlemeye kadar bir görevin tüm aşamalarında yer alırken, NASA’ya gelecekteki uzay görevlerinde faydalı olabilecek yeni teknolojileri test etmek için paha biçilmez fırsatlar sunar. 2012’nin başlarında, NASA’nın Bilim Misyon Müdürlüğü (SMD) teknoloji programları, yeni bilim araçlarını doğrulamak için CubeSats’i kullanacak şekilde adapte olmaya başladı. Ayrıca, bilim portföyünü geliştirmek için küçük uzay araçlarının kullanımını stratejik olarak teşvik etmiştir.
Bir yandan, Bölümün gelecekteki Yer Bilimi misyonlarını desteklemek için teknolojileri belirlemek ve geliştirmekten sorumlu olan Yer Bilimi Teknoloji Ofisi (ESTO), 2-3 yıllık bir seçim döngüsünde yeni ödüller arayan üç büyük gözlemsel teknoloji programını yönetmektedir. Öte yandan Gezegen Bilimi Bölümü (PSD), 2014’teki bulgularının ardından güneş sistemini keşfetme ve astrofizik araştırmaları için küçük uydulara ev sahipliği yapma yolunda büyük adımlar attı. CubeSat misyonlarının çoğu tarafından 2012’de devam eden bu yatırımların sonucu, birçok EO teknolojisinin 5 yıl sonra uygulanabilir olduğunu gösterdi.
kaynak:
Researchgate.net/publication/223954441_Cubesats_Cost-effici_science_and_technology_large_and_developing_nations
digitalcommons.usu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=4102&context=smallsat
nationalacademies.org/our-work/achieving-science-goals-with-cubesats
geoset.irb.hr/science%20in%20cubesat
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]
İlk Yorumu Siz Yapın