Mevzu İTÜ: Türkiye’de üretilen ilk uydu İTÜpSAT1

Mevzu İTÜ’de bu haftaki konumuz Türkiye’de üretilen ilk uydu olan İTÜpSAT1. 1957’de fırlatılan dünyanın ilk yapay uydusu olan Sputnik 1 ile yapay uydular hayatımıza girerek uzay çağını başlattı. 1957’den bu yana fırlatılan uydular insanlığa iletişim, gözlem, araştırma ve navigasyon gibi birçok alanda hizmet vermektedir. Günümüz uyduları atalarına oranla daha kompakt, küçük ve hafif tasarlanmaktadır. Onlarca, yüzlerce kilogramlık uydulara göre üretim maliyeti ve risk oranları göz önünde tutulduğunda -ayrıca uyduların testleri, onaylaması ve fırlatma maliyetlerindeki avantajlarından- dolayı küçük tasarımlar büyük önem arz etmektedir. 2001 yılında Kaliforniya Politeknik Üniversitesi ve Stanford Üniversitesi tarafından "Cubesat" isimli bir küçük (piko) uydu projesi başlatıldı. İlk küp uydular 2003’de fırlatıldı. Bu proje ilk başta lise, lisans ve yüksek lisans öğrencilerini eğitmek amaçlı olmasına rağmen gösterdiği büyük avantajlardan dolayı zamanla birçok alana yayıldı. Devletler, şirketler ve üniversiteler tarafından fonlanmaya başlanması ile birlikte bu projeler halen devam etmekte. Günümüzde 100’den fazla üniversite, çeşitli amaçlarla küp uydu üretmek için çalışıyor ve diğer eğitim kurumları ve ticari firmalarla uluslararası işbirliği yapıyor. 

2005 yılında gelindiğinde İTÜ, birinci piko (ağırlığı 0-1.00 kg arasında olan uydular) uydusu anlamına gelen ITUpSAT1 isimli Cubesat projesine el atarak küçük uydu teknolojilerinde söz sahibi olmak istediğini gösterdi. 2005’in sonlarında küp uydu grubu oluşturuldu. İTÜ’nün kaynaklarına ek olarak TÜBİTAK’tan destek almak için bir proje hazırlığı yapıldı. 2006’da TÜBİTAK’tan alınan proje desteğiyle çalışmalar hız kazandı. Prof. Dr. A. Rüstem ASLAN ve ekibinin yürüttüğü projenin ana görevi düşük çözünürlüklü görüntü almak olarak belirlendi. Diğer görevleri ise pasif kararlılık sağlanması ve ataletsel veri yakalama olarak tanımlandı. Her sınıf uyduda olduğu gibi küp uyduların da alt sistemleri var. Bunlar; uydu ana taşıyıcı yapısı, uydu ya da uçuş bilgisayarı, yönelim belirleme ve kontrol sistemi, faydalı yük sistemi, elektrik güç sistemi ile haberleşme sisteminden oluşur. İTÜpSAT1’in büyüklüğü, yörüngesi ve işlevi nedeniyle üretiminde ayrı bir ısıl kontrol sistemine gerek duyulmamıştır. 

Fırlatmayı üstlenen Antrix firması, PSLV adı verilen uzay fırlatma aracıyla küp uyduları büyük uyduların yanında ikinci ya da üçüncü yük olarak fırlatıyor. Küp uyduların kompakt tasarımı sayesinde küp uydu üreticileri ucuza uydu fırlatma olanağı buluyor.

23 Eylül 2009 tarihinde Hindistan Uzay Araştırma Ajansı’na (ISRO) bağlı Hindistan'ın Güney Sriharikota bölgesindeki Satish Dhawan Uzay Merkezi'nin, PSLVC-14 roketi ile (TSİ) saat 09:21'de uzaya fırlatılan ITUpSAT1 ile beraber 38 tane daha uydu fırlatılmıştır. Başarılı geçen fırlatma sonunda yerden 720km yükseklikte Alçak Dünya Yörüngesi’ne (160-2000km yükseklik) yerleşen uydunun gönderdiği ilk sinyalleri Kaliforniya Politeknik Üniversitesi tarafından alınmıştır. Türkiye’de ise uydudan alınan ilk sinyalleri henüz 13 yaşında olan telsiz ve radyo amatörü Serenay Uslu olmuştur. Serenay o anları şöyle anlatmaktadır: “veeee sonunda minik devi DUYDUKKKK. İTÜpSAT1 bizi adeta bizi selamlıyordu. O kadar heyecanlandım ki bir an anteni bıraktım ve el salladım ona. Babam "antennnnnn" diye seslenince "ne tarafaaaaaaaaa" demişim. (...) Aşağı yukarı derken bir daha yakaladık. Bizden uzaklaşırkenki sinyali sanki daha güçlüydü. Hele son CW sinyali sanki "kendine iyi bakkk gidiyorum bennnnnn" dercesine uzun ve kuvvetliydi. Sen de kendine iyi bak benim sevgili minik uydum. Sen orada olduğun sürece ben buradayım.”

10 cm x 10 cm x 10 cm boyutunda olan ve ağırlığı 1 kilogramı geçmeyen İTÜpSAT1 kuzey-güney kutupsal yörüngede saniyede 7.5 km hızla dünyayı ortalama 96 dakikada bir dolanmaktadır ve üzerinde bulunan 640 x 480 çözünürlüklü bir kamera ile kıtasal ölçekte fotoğraflar çekip göndermektedir. Türkiye’nin üstünden geçtiğinde yaklaşık 10 dakika boyunca İTÜ’de kurulan yer istasyonu sayesinde iletişime geçilebilmektedir.

Görev süresi 6 ay olarak öngörülen uydunun bu süreyi bir hayli aştığı bilinmektedir. Dönemin Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi dekanı Prof.Dr Fevzi ÜNAL’ın bir röportajında belirttiğine göre uydunun yapımı 150 bin Dolar, fırlatması 60 bin Euro ve roket fırlatma ile uydu altyapısı 1 milyon Euro’ya mal olmuştur.

Uzay macerasının daha ilk aylarında uydu büyük bir tehlikeyle karşılaşmıştır. Amerikan Hava Kuvvetleri (USAF) tarafından 1966-1972 yıllarında kullanılmış olan THORAD AGENA D, Thor ve Delta roketlerinden türetilmiş bir fırlatma sisteminin 2. aşamasının (uzay çöpü) İTÜpSAT1'in yörüngesine doğru hızla yaklaştığı ve izlenmeye başlandığı 14.01.2010 TSİ 07.38 bildirildi. Uzay çöpü, İTÜpSAT1 uydusunun yaklaşık 600 metre kadar yakınından hızla geçerken iki uzay aracı kendi dillerinde adeta selamlaştılar.  

İTÜ’nün geliştirdiği diğer uydular

İTÜ, uzay çalışmalarında sadece İTÜpSAT1 ile sınırlı kalmamıştır. İTÜ bünyesinde bulunan Uzay Sistemleri Tasarım ve Test Laboratuvarı’nın geliştirdiği diğer uydularsa şu şekildedir:

• TürkSat-3USAT (Fırlatılma Tarihi: 26 Nisan 2013

• HAVELSAT (Fırlatılma Tarihi: 17 Nisan 2017)

• BeEagleSat (Fırlatılma Tarihi: 18 Nisan 2017)

• UBAKUSAT(Fırlatılma Tarihi: 2 Nisan 2018)