Amatör Uyduların Tarihçesi
İlk amatör uydu 1961 yılında yörüngeye oturtuldu. Uydunun ismi OSCAR 1 idi, anlamı; Orbital satelitte Carrying Amateur Radio kelimelerinin baş harflerinden oluşuyordu.
Bu uydu ilk OSCAR olmasının yanında ilk resmi olmayan özel uydu statüsünü taşır.
EKMEK kutusu da denilen bu uydu , kutusu dışınde 64 dolara malolmuştu ve sadece HI gülme işareti gönderen bir vericisi vardı, henüz transponder taşımıyordu.
Bataryaları şarj edilmeyen pillerden oluştuğu için enerjisi bitene dek üç hafta süreyle çalıştı.
Yine ardından OSCAR 2 atıldı yıl 1962.
İlk aktif dublex haberleşme uydusu OSCAR 3 dür. 1965 martında gönderildi,çalıştığı süre zarfında 100 den fazla istasyon 16 ülke ile görüşme yapmıştır.
OSCAR4 ise kötü yörüngesine rağmen başarılı qso lara yardımcı olmuştur.
Melbourne üniversitesinde yapılan OSCAR 5 , 1970 yılında yörüngeye yerleşti, daha güçlü aküleriyle 6 haftadan daha uzun süre çalıştı, bu yıllarda henüz SOLAR paneller kullanılmadığından , şarjlı akü de kullanılamıyordu. Bu sıralarda AMSAT uydu üretim ekibi, dünyanın çeşitli ülkelerinden toplanan amatör telsizci ve teknik adamlardan oluşacak şekilde çalışmalara başladı.
AMSAT ekibi 1974 sonunda tekrar bir araya geldi ve OSCAR 7 yi imal ederek yörüngeye yerleştirdi.
AO-7 1982 senesinde tamamen sustu ve 2002 yılında yeniden canlandı, aküleri açık devreye geçince paneller güneşi gördüğü sürece transponderi çalışıyor ve bu gidişle yüz yıllarca çalışabilir.
Bu çalışma amatör uydu programında büyük bir adım idi. Farklı MODE larda çalışan bir sistemi imal ederek, uzun mesafeli VHF haberleşme imkanı sağlamıştı ve 7 yıllık uzun bir çalışmanın ürünüydü. İlk kez modül formunda üretilen bu uydu; USA, Canada, Almanya ve Avusturalyalı ekipler tarafından tasarımlandı.
Alçak yörüngede Faz II serisinden olan OSCAR 8 , 1978 martında biraz alçak bir yörüngeye oturtuldu, Kanada, Japon, Amerikan ve Alman amatörlerinin emeklerinin birleştirilmesiyle ortaya çıktı ve bu ülkeler AMSAT OSCAR eğitiminin devamlılığını sağladılar. ARRL nin desteği altında AMSAT ekibi sadece uydu çalışmaları ve geliştirme programını devam ettiren grup haline dönüştü. Bundan sonra Faz III projesine geçildi.
Bu aşamalar meydana gelirken Sovyetler ilk amatör uyduları olan RS 1 ’ i yörüngeye gönderdiler. Amatörlerin uzayda dolaşan uyduları çoğalıyordu, bu yüzden amatör yer istasyonlarınında gelişmesi gerekiyordu. Hem istasyonlar, hem antenler uydu haberleşmesine uygun gelişmeler gösterdi.
LOCATOR bilgisi, nokta QTH bilgisi ve olağan dışı hallerde tehlike yardımının gideceği yerlerin kesin hesaplanması gibi konular önem kazandı. Yer istasyonları, gemiler ve hastahaneler arasında tıbbi bilgi alışverişi sağlandı.
AMSAT FazIII projesi ile SPIN modulasyon etkisini azaltacak şekilde bigisayar programları ve elektronik devreler dizayn edildi.
SPIN modülasyon: Uyduların kutuplara yakın geçişlerde ve kendi etrafında dönmelerinden kaynaklanan, işaretin azalıp çoğalması ve modülasyonun dönüşten ve manyetk alandan etkilenmesi halidir.
DOPPLER EFFECT: Yakın geçiş yapan uydularda yer istasyonu ile arasındaki uzaklığın artması frekansta düşme olur ve istasyona yaklaşması ile frekansta yükselme olur.Bu da frekansta kaymalara neden olur. Uydu tepede iken kayma sıfırdır ve frekanslar merkezdedir.
Bu arada NASA amatör uyduların yörüngeye yerleştirilmesinde yardımcı olmaya başladı. AMSAT konusuna ve eğitimine önem verdi. Oluşturulan sınıflarda, uzay teknolojisi, doppler efekt, yörünge dinamiği faraday dönüşümü, telemetri ölçümleri ve daha birçok konuda amatör katılımcılar eğitildi. Halen NASA daha önce denenmeyen bazı yeni buluş ve çalışmaları AO-40 üzerinde denemiş ve denemektedir.
GPS uyduları 22.000 km yükseklikte dolaşmalarına rağmen GPS uydu kuşağının dışında AO-40 ile 60 bin km de koordinat belirleme konusunu amatörler sayesinde bu uyduya konulan GPS alıcıları sayesinde denenerek olumlu olan sonuçları bundan sonraki benzer yörüngeli uydularda kullanılacak.
FAZ III Eliptik ( MOLNİYA tipi yörünge) yörünge uyduları takip ettikleri yörüngeden dolayı çok uzun süre haberleşme imkanı tanıyordu. Dünyaya en yakın 1500 ve en uzak 37000 Km. arasında gidip gelmeleri en uzak noktada hızları azaldığından asılı duruyor gibi olmaları10-12 saate kadar görüş alanında kalmalarını sağlıyordu.
Bu yörünge modeli dünyanın yarısına yakın bölgeyi kapsıyabiliyordu ve en uzak ülkelerle PROPAGATION a bağlı olmaksızın haberleşme imkanı sağlıyordu. 1000 Km ve altında dönen uydular 10-15 dakikalık haberleşme sürelerine kıyasla bu yörünge modeli ile 10 saatin üzerine çıkılabiliyordu.
Clark kuşağındaki sabit uydular yerin eğiminden dolayı kutup noktalarında ufkun altında yada yere çok yatay kalmaktadır, uydu dar açıyle görülsede yer yüzünden üreyen statik ve manyetik gürültü haberleşmeyi zora sokmaktadır..
Bu yörünge modelini Sovyetler ilk kez kutup bölgelerindeki haberleşme hatlarının olmadığı kuzey kutbunun çevresiyle haberleşmek üzere MOLNİYA 1-2 ve 3 uydularında kullanmış ve başarılı olmuştu, bir yada iki uydu ufkun altında olsa bile en az biri görüş alanında ve uzun süre kullanılabilir oluyordu. Amatörlerde bu sonuç üzerine FAZ III serilerinde bu yörüngeyi kullanmaya başladılar.Bu model ile uzun süreli uydu kullanma imkanı buldular ancak yinede uzun süre ile uyduyu kullanmak uydu ile yer istasyonun ve uydunun yüksekliğinin çok uygun yer ve zamanda karşılaşmalarına bağlıdır. Bu her zaman mümkün olmaz, ama gün boyu en az 1 – 8 saate kadar ortalama kullanım söz konusu olabilir.
UYDU TERMİNOLOJİSİ: AMSAT: Amateur Radio Satelitte Corporation.(Merkezi Washigton da bulunan kuruluş)
APOGEE: Uydunun yerden en uzak olduğu yer,yörüngenin uzak ucu.
PERIGEE: Uydunun yere en yakın geçtiği yörünge noktası.
CIRCULAR POLARISATION: Hareketli uydularda yer istesyonlarına göre antenlerinde de devamlı polarizasyon değişmesi olmaktadır ve zaten hareketli uydular mutlaka kendi etraflarında saniyede bir yada birden fazla kez dönerler. Buna sebep güneşi gören tarafta ısı yükselir ve ters tarafta ise çok soğur, dönüşümlü olarak kabini ısıtmak devreler arasında sorun çıkmasını önler. Modern ve sabit uydularda bu sorun özel bir alaşımdan yapılan ve ısıyı sabit tutmaya yarayan bal peteği şeklinde ufak odacıklardan oluşan turuncu renkli ısı battaniyeleri ile en aza indirilmiştir ve ısı uydu içinde dağıtılarak kullanılır.Circular polarizasyon yani antenin devamlı Sağ tarafa dönümlü kulanılması nedeniyle yer istasyonlarıda sircular sağa dönümlü anten kullanırlar ve anten polarizasyonları uydu ile hep aynı fazda kalır. KROSS yagiler, HELICAL veTURNSTAIL antenler buna örnektir.
Antenden çıkan işaret bir dalga boyu mesafe katederken hem yatay hem dikey ilerler uyduda aynı yönede döndüğünden zayıflama en aza iner.
DOPPLER EFFECT: Uydunun ilerlemesinden kaynaklanan ve sinyalin erken yada gecikmeyle gelmesinden meydana gelen frekans kaymalarıdır.Yer istasyonuna yaklaşan uydunun frekansı artar, uzaklaşanın ise azalır çünkü kaynak uydu vericisi yere göre çok hızlı hareket etmektedir ve gönderdiği sinüs işaretlerin arası uzaklaşırken gerilen bir yay gibi araları açılır yaklaşırken ise daralan yay gibi çoğalır buda frekansa etki eder.
Buna örnek bir otomobilin yada trenin sesi yaklaşırken incedir ve yanınızdan geçip uzaklaşırken kalınlaşarak devam eder.
Uydu transponderleri bu etkiyi azaltmak için ters kullanılır yani UP LSB ve DWN linkler USB çıkışlıdır ve UP link girişleri ile çıkışları da ters çalışır: Bir transponderin DWN linkinin alt frekansından çıkış yapmak isterseniz UPlinkin üst frekansından uyduya girmek gerekir.USB: Üst yan band. LSB:Alt yan band.
DOWN LINK: (DWN),Uydunun yere gönderme yaptığı frekans, yada band genişliği.
UP LINK: (UP),Uydu alıcısının dinleme yaptığı frekans, yada band genişliği.
BEACON: Uyduların tanınmasını sağlayan, devamlı telemetri işaretleri gönderen ve transponderinin bir yada daha fazla frekansından duyulan sinyaller.
ECCENTRICITY: Eliptik yörüngede her dönüşte meydana gelen sapma değeri.
ORBIT: Yörünge
ELLIPTICAL ORBIT: Elips seklinde yörünge meydana getirme.
ELEVATION: Yere göre yükseklik açısı.
AZIMUTH: Kuzeye göre yatay açı.
ERP: ( EFFECTIF RADIATION POWER) Çıkış güçünün kablo kaybı ve anten kazancı hesap edilerek ifade şekli.
GEOSTATIONER ORBIT: 36-37 bin km deki yere göre iz düşümleri sabit uyduların bulunduğu CLARK kuşağı. Dünyadan bu uzaklıkta dönen uydular uygun hızlarını koruyabilirseler yere göre sabit kalırlar.TV ve Haberleşme uydularının yanında bazı bilimsel uydular bu yörüngeyi kullanır ve anten polarizasyonları hep sabittir. Solar yüzeyler sensorlar yardımıyle otomatik olarak güneşe maximum bakışı yapar.Bazı alçak yörünge uydularındada solar yüzeyler güneşe en dik açıyla bakacak şekilde hareketlidir.
INCLINATION: Ekvatoru kesen bir yörüngede çalışan uyduların ekvatorla kesişme noktasındaki açıları. Bu açı FAZ III uydularında ne kadar dik ise kuzey yarım küre o kadar çok süre güneye göre uyduyu görür.Yani yerleşim ve nüfus sayısı kuzey yarım kürede fazla olduğundan daha çok bu yarım küreye hizmet eder.
AO-10, AO-13 (AO-13 1996 sonunda atmosfere girerek yandı) ve AO-40 amatör uyduları böyledir.
Ancak AO-40 , 60 derecelik bir açıyla kuzey yarım kürenin en az 16 saat kullanacağı sekilde düşünülmesine rağmen yörünge düzeltmelerinde meydana gelen aksaklılar ve düzeltme gazlarının tamamının ilk seferde tükenmesi nedeniyle ilk atıldığı andaki 5 - 8 derecelik açıda 2.5 yıl çalıştı. Kontrol kartını besleyen akü grubunda açık devre olması ve solar panellerden gelen gücüde otomatik olarak kesmesi nedeniyle 2003 yılından beri arızalıdır ve devre dışı kalmıştır.
INCREMENT: Uyduların hareketi esnasında dünyanında döndüğünü hesap ederek her yörünge dönüşünde üzerinden geçtiği yada katetiği meridyen sayısı.
KİK MOTOR: FAZ III amatör ve profesyonel uyduların geçici ilk yörüngelerine oturtulduktan sonra Periggeede (en yakın noktadan) Apogee ye (en uzak noktaya) ulaşacak yörünge şeklini sağlayan itme motorlarıdır.
Bu motorlar soğuk itme ve sıcak itme olarak iki türlüdür. Amatör uydularda soğuk itme ilk kez AO-40 da kullanılmıştır . Sıcak itme denilen ve ateşlenme ile uzaya gaz bırakan NEWTON motorunun yanında soğuk ağır gaz ile itmede de bu yöntem kullanılmıştır. NEWTON motoru ateşlemede sorunlar çıkarmış ve istenen yörüngenin dışında bir yörüngeye geçmişti ve hatalar ince hesaplarla bu bahsettiğimiz soğuk gaz itme motoruyla en aza indirilmiştir.
Şu an AO-40 ın yörünge düzeltme için kullanabileceği ne sıcak nede soğuk gazı kalmamıştır. Yapılan hesaplarla bu yörüngede 8 sene dönebilecektir.
Kaynak:
TA1D'nın hazırlamış olduğu TRAC sayfası (Tnx. TA1D)
adresine e-posta gönderebilirsiniz.