Uzay Teknolojisi
Aşağıdaki Başlıklara Tıklayarak Daha Ayrıntılı Bilgi Edinebilirsiniz
>>Yer Çevresinde Yörüngeye Giren Uydular
>>İnsanlı
Uydular
Uzay araçları genelde iki gruba ayırmaktadır:
>>İnsanlı uzay araçları
>>İnsansız uzay araçları
Bunlarda girdikleri yörüngelere göre üçe ayrılırlar:
>>Yer etrafında yörüngeye girecek olanlar
>>Ay çevresinde yörüngeye girecek olanlar ya da Ay’a inecek olanlar
>>Gezegen yörüngelerine girecek olanlar ya da Güneş çevresinde dolananlar
İnsansız uzay araçlarının Yer’i terk ettikten sonra geri dönmelerine gerek yoktur. Ancak insanlı olanların yere dönmeleri gerekmektedir. Bu nedenle içlerinde insan metabolizması için gerekli olan donanımın bulunması gerekmektedir. Başka bir sınıflama da amaca göre sınıflamadır. Buna göre:
>>Bilimsel amaçlı uydular (genelde tek bir uydudan oluşurlar)
>>Hizmet amaçlı uydular (birden fazla uydunun ortak çalışması vardır, örneğin, meteoroloji uyduları, haberleşme uyduları bu türdendir)
>>Askeri amaçlı uydular (erken uyarı sistemleriyle donatılmış aynı zamanda askeri haberleşme amacıyla kullanılırlar)
>>Casus uyduları, yapıları, amaçları, ömürleri saklı tutulan, düşman topraklarını gözleyen uydular
İmha uyduları, askeri uyduların bir cinsidir. Düşmana ait bir askeri veya casus uyduyu işlemez hale getirmek için fırlatılan uydulardır. Bir bomba olarak düşünülebilir.
YER ÇEVRESİNDE YÖRÜNGEYE GİREN UYDULAR
Lütfen Başlıklara Tıklayınız....
>>>Bilgisayar ve veri toplama sistemleri:
>>>Pozisyon belirleme ve sabitleme üniteleri:
Bu tür uydular genellikle insansızdır. Şu anda yer yörüngesi etrafında binlerce uydu bulunmaktadır. Uydu bir merkezi cisim etrafında (yer, gezegen, güneş gibi) eliptik veya dairesel yörüngeye girmek üzere imal edilmiş araçlardır. İçlerinde ve dışlarında yapacakları işe göre uygun aletlerle donatılmıştır. Kabaca bir uydunun yapısı incelenirse, şu kısımlardan oluştuğu görülür:
Uyduların dışları:
Uydunun dış kısımları gümüş veya altın bir baraka ile
kaplanmıştır (özellikle tüm haberleşme uyduları, iç gezegenlere
gönderilen uydular ve ay modülleri). Bu tabakanın en belirgin
özelliği yansıtıcı olmasıdır. Güneş ışınları yansıtılarak
uydunun ısınması engellenmiş olur. İkinci neden ise özellikle
altının iyi bir iletken olmasıdır. Yer yörüngeli uyduların büyük
bir kısmı Van Allen manyetik kuşakları içersinde bulunurlar. Bu
kuşaklar güneşten ya da yıldızlar arası ortamdan gelen yüklü
parçacıkları hapsederek, kutup ışımasına neden olurlar. Bu
parçacıkların oluşturdukları elektrik alan uydudaki elektronik
aletlerin çalışmasını engeller. Altın barak oluşan elektriği
toplamaya yarar. Özellikle haberleşme uydularının anten
bağlantıları bile altın barak ile kaplanmıştır. Üçüncü bir neden
ise mikron büyüklüğündeki asteroidlerin uydunun iç kısımlarına
zarar vermesini engellemek içindir.
Haberleşme Sistemleri: Eğer uydu ölçüm yapıyorsa, örneğin astronomik amaçlı ise yıldızları, gezegenleri, güneşi ya da derin uzayı inceliyor demektir. Ölçümleri radyo sinyalleri ile yeryüzüne ulaştırıyordur. Uydudaki bilgi yerdeki belli istasyonlara belirli zamanlarda aktarılır. Haberleşme uyduları ise yeryüzünün belli bir bölgesinden gelen sinyalleri diğer tarafa aktarırlar (devletler ve kıtalar arası telefon konuşması, TV yayını vs.). Bu tür uydulara yansıtıcı uydular denir. Bunun dışında uydu ile bizzat haberleşmeyi sağlayan sistemler vardır. Bu sistemler yardımı ile uydunun yeri, enerji durumu, hızı tespit edilir. Ona görede gerekli yörünge düzeltmeleri yapılır.
Bilgisayar ve veri toplama sistemleri: Dedektörler, radyo antenleri, teleskoplar, kameralar vs.
Güç kaynakları: Güç kaynağı bir uydunun en önemli kısmıdır. Uydu üzerindeki elektronik ve mekanik donanımı çalıştırmak için enerjiye ihtiyaç vardır. Bu enerji ya imalat sırasında kendisine yüklenmiş piller (doldurulmuş pil veya atom pilleri) vasıtasıyla karşılanır. Ya da uydu enerjisini dış ortamdan tedarik eder. Dış ortamdan (Güneş’ten) enerji güneş panelleri ya da güneş pilleri yardımıyla sağlanır. Bu tür elde edilen enerji elektronik aksam için gereklidir. Bunun dışında uyduların yörünge düzeltmelerinde belli bir eksoz hızı elde etmek için itme kuvvetine ihtiyaçları vardır. Bu tür enerji ile genellikle imalat sırasında uyduya yüklenir (yanıcı ve yakıcı sıvı yakıtlar) ya da uzay mekikleri vasıtasıyla yörüngede yakıt nakli yapılır.
Pozisyon belirleme ve sabitleme üniteleri: Uydular güneş ışınlarından korunmak için kendi eksenleri etrafında dönerler. Bu dönme düzgün olmak zorundadır ve daima kontrol edilir. Belli bir yıldıza kilitlenme için uydunun pozisyonu çok önemlidir. Ayrıca astroid veya yörüngedeki bir uydu artığı ile çarpışma uydunun kontrolden çıkmasına neden olabilir.
Uyduların şekilleri, yörünge yükseklikleri yapacakları işe göre seçilir. Eğer yer yörüngeli bir uydu ise, uydunun dolanma peryodu yörüngenin yarı-büyük eksenine bağlıdır.
H (km) V1(m/sn) T (sn)
150 7814 87.49
200 7789 88.34
300 7726 90.52
500 7613 94.62
1000 7350 105.1
2000 6898 127.2
5000 5919 201.3
10000 4933 347.7
357860 3075 1436=23s 56d
Yukarıdaki tablo yeryüzünden farklı uzaklıklardaki yörüngelere ait değerlerdir. Eğer yörünge elips ise H uzaklığı uydunun enöte noktasındaki uzaklık ve hızı vermektedir. Bir uydunun yerin çekim etkisinden kurtulabilmesi için kabaca 10 km/sn hız kazanması gerekir. Yer yörüngeli uyduların enberi hızları hiçbir zaman 10 km/sn' yi aşamaz. Eğer daha büyük yörüngeler (gezegenler arası ya da güneş merkezli yörüngeler) gerekiyorsa, ilk yörüngeden fırlatılış hızları şöyledir:
| H (km) | V2(m/sn) |
| 0 | 11180 |
| 200 | 11010 |
| 400 | 10840 |
| 1000 | 10390 |
Ancak Güneş merkezli yörünge çizen uydularda hızlar oldukça yüksektir. Örneğin Halley kuyruklu yıldızını incelemek için gönderilen beş uydunun Halley'e göre rölatif hızları şöyledir:
|
Sonda |
1986 | Halley Uz. (km) | Hız (Halley'e göre) (km/sn) | |
| Vega 1 | 6 mart | 8890 | 79.2 | |
| Vega 2 | 9 mart | 8030 | 76.8 | |
| Sakigake | 11 mart | 6 910 000 | - | |
| Suisei | 8 mart | 151 000 | 73 | |
| Giotto | 14 mart | 605 | 68.4 |
Bu tür uydular, yeryüzünün boylam çizgilerine paralel olarak dolanırlar. Yer küresi döndüğü için devamlı olarak yeryüzünün farklı bölgelerini gözlerler. Genelde Yer’in iyonosfer tabakası, kutup bölgeleri, okyanuslardaki akıntılar, erozyon, tarımsal ürünlerin tespiti, yeryüzünün fotoğrafının çekilmesi, askeri bölgelerdeki hareketlilik, maden ve petrol yataklarının tespiti gibi, yer küresine ait bilgi toplama işleri bu tür yörüngeli uydular vasıtasıyla yapılırlar. Bazı meteoroloji uyduları da kutup yörüngeli olarak atılabilmektedir. Alçak yörünge uydularıdır ve dolanma periyotları kısadır.
Yer'in ekvator düzlemine paralel ve o düzlem içinde dolanan
uydulardır. Yörüngelerinin en öte noktası yaklaşık olarak 36000
km, peryodları da 24 saat civarındadır. Bu nedenle yeryüzünden
bakıldıklarında sabit görünürler ve ampul uydu diye
adlandırılırlar. Göz ile bakıldığında yıldız sanılabilirler.
Haberleşme amacıyla atılan uydular, erken uyarı askeri uyduları,
meteoroloji uyduları bu tür uydulardır. Yaşam süreleri daha
uzundur.
RASGELE
UYDULAR
Genellikle yörüngeleri yer ekvatoruyla belli bir açı yapan
uydulardır. Çoğunlukla haberleşme ve meteoroloji uydularıdırlar.
İlk insan taşıyan uydu Sovyetler Birliği'nin 12 Nisan 1961 de
fırlattığı Vostok-1 uydusudur. Böylece Sovyetler Birliği içinde
insan bulunan bir uyduya tam bir dönüş yaptırmayı
başarmışlardır. Uzaya çıkan bu ilk insanın adı Yuri Gagarin idi.
Sovyetler daha sonraları da uzaya gönderdikleri uyduları karaya
indirmeyi başarmışlardır. İnme olayı, uydu atmosfere girdikten
sonra, atmosferin alt kademelerinde paraşüt açarak sağlanmıştır.
Halbuki bugün bile ABD paraşütle karaya uydu dönüşü
yapamamaktadır. Bunun için uzay mekiği teknolojisini
geliştirmiştir. Sovyetler Birliği'nin Vostok, Salyut, Soyuz
serileri ile ABD'nin Mercury ve Gemini serilerine ait uydular
insanlı ya da canlı yük (deney hayvanları) serilerdir. Uydunun
yeryüzüne dönen canlı taşıyan kapsül kısmı son derece ısıya
dayanıklı bir koruyucu ile kaplanmıştır. Bunun nedeni atmosfere
girdiğinde sürtünmeden dolayı kapsülün erimesini önlemektir
(yıldız kayması olayını düşününüz).
Sovyetler Birliği'ne ait ilk uyduların bazı özellikleri
1985 yıllarından sonra uydular tek amaçlı olarak
fırlatılmıyorlar. Bir uydunun üzerine farklı amaçlı aletler
yerleştirilerek daha çok bilgi toplama yoluna gidiliyor. Ayrıca
yörüngeye bir uzay laboratuarı görevi gören ve içinde insanların
yaşayabileceği kabinler bırakılıyor. Bunlara genellikle uzay
laboratuarları deniyor. Buralara malzemeler ve insanlar belirli
dönemlerde gidiyorlar. Ancak bu tür incelemeler büyük maliyet
gerektirdiğinden birçok ülke birleşerek böyle büyük projeleri
gerçekleştirebiliyorlar. Örneğin European Space Agency (ESA)
tarafından 1982 yılında ERS (Remote Sensing Satellite) adı
verilen bir proje başlatıldı ve ERS1 (1991) ve ERS2 (1993)
uyduları yeryüzünden yaklaşık olarak 777 km yükseklikte bir
yörüngeye oturtuldular. BU uydular kutup yörüngeli uydular olup
Yer'in belirli bir noktasından 15.3 günde bir geçecek şekilde
yörüngelerinde dolanıyorlardı. Spektral bandı 5.3 GHz ve 3.7,
11, 12 mikronda yeryüzünü taramaktaydı. Ticari amaçlı uydular
olup çözünürlüklerine göre elde ettikleri haritalar
satılmaktadır. Ayrıca Japonlar 1987 de MOS (Maritime Observation
Satellite) adını verdikleri bir proje başlattılar ve 19 Şubat
1987 de MOS1 uydusunu 908 km yükseklikte bir yörüngeye
oturttular. Gerek Avrupalıların gerekse de Japonların uyduları
aynı amaçlıydı. Bu uydular özellikle infrared, görsel ve
mikrodalga boyunda gözlemler yapıyorlardı. Aynı yıllarda yani
1987'li yıllarda Ruslar Cosmos serisi uydularla, uzayda
laboratuar kurup deney ve gözlem yapma yollarını arıyorlardı.
Bu arada ABD ve Fransa ayrı ayrı projeler geliştiriyorlardı.
Birden fazla uydu aynı amaçla çalışarak, yeryüzündeki
değişiklikleri tespit edecekti. Bu amaçla ABD 27 Eylül 1985 de
LANSAT projesini, Nisan 1986 da Fransa'da SPOT (Satellite Pour
Observation de la Terre) projesini başlattılar. LANSAT uyduları
700 km yükseklikte, SPOT uyduları 832 km yükseklikte yörüngelere
oturtuldular. Yörüngede 7 LANSAT ve 4 SPOT uydusu vardır.
Bunlardan bazıları ömürlerini doldurmuştur. Bu uydular çeşitli
dalgaboylarında yeryüzünün detaylı haritasını çıkararak
madencilik, orman sanayi, tarım ve askeri sektörlerde hizmet
vermektedir. SPOT4 uydusunda 10 m çözünürlüğe kadar inilmiştir.
Bugün LANSAT verileri, içinde Türkiye'ninde bulunduğu birçok
ülkenin bilimsel merkezleri tarafından incelenmektedir.
Bunların dışında Yer dışı bilimsel araştırmalar için (astronomik
amaçlı) bazı uydularda Yer çevresinde yörüngeye oturtulmuştur.
Örneğin Haubble Uzay Teleskobu.
|
|
Adet |
Atılış Tarihi |
Ağırlık (kg) |
Yer'den Uzaklığı (km) |
|
TIROS Serisi |
10 |
1960-63 |
717-854 |
837-1119 |
|
ESSA Serisi |
9 |
1966-69 |
131-159 |
1561-1637 |
|
NIMBUS Serisi |
3-7 |
1969-78 |
545-1092 |
1700 |
|
NOAA Serisi |
11 |
1970-88 |
1030 |
875 |
ABD'nin kutup yörüngeli meteoroloji uyduları
Rusya'nın ise,
30 adet Meteor I serisi 1969-78
4 adet Meteor II serisi 1975-89
2 adet Meteor III serisi 1985-88
meteoroloji uyduları vardır. Ağırlıkları bilinmemektedir, yerden
ortalama uzaklıkları 980 km dir. Çin Cumhuriyeti ise 1988-90
arasında Fengyun1 ve 2 uydularını 904 km yükseklikte bir
yörüngeye oturtmuştur. Bunlardan başka peryodu 24 saat
yüksekliği 36000 km olan ekvatoral uydularda vardır. Bunlara
ampul uydular denir. Genellikle haberleşme ve radyo, TV yayını
için kullanılırlar. Bu uyduların ağırlıkları 293 kg ile 834 kg
arasında değişir. Aşağıda bu amaçla atılmış uyduların adları
vardır.
|
ABD |
Avrupa |
Japon |
Hindistan |
|
SMS1,2 |
Meteosat1-5 |
GMSF1,2 |
Insat 1A ve 1B |
|
GOES1-7 |
|
GMS3 |
Insat 1C ve 2 |
Ana Sayfasına Dön Sayfa Başına Dön
Kaynak: http://www.istanbul.edu.tr/fen/astronomy
