Bilim

Uzaydaki Uydular – Uydu Ağları ve Sistemleri LEO-MEO-GEO

Yazar

11 Ekim 2018

4570

Bu yazımızda ilk uydu, uydu çeşitleri, uzaydaki uydular, uydu ağları ve sistemleri nelerdir, Arthur C. Clarke kimdir, Alçak Yörünge Uyduları, Low Earth Orbit, LEO, Orta Yörünge Uyduları, Medium Earth Orbit– MEO, Yerdurağan Yörünge Uyduları, Geostationary Earth Orbit-GEO, Sputnik-1, Explorer-1 konuları hakkında genel bilgilere değineceğiz.

Konular:

İhtiyaç
Uydu Haberleşme Tarihi
Ne işe Yarar ?
Uydu Çeşitleri
1. Alçak Yörünge Uyduları (Low Earth Orbit – LEO)
2. Orta Yörünge Uyduları (Medium Earth Orbit– MEO)
3. Yerdurağan Yörünge Uyduları(Geostationary Earth Orbit-GEO)
Avantaj ve Dezavantajları
Kaynak

İhtiyaç:

Dünyanın küresel biçiminden ve yeryüzü şekillerinden dolayı en az iki haberleşme noktasının birbirini görmesini sağlamak.

Tarihçe :

Fikir 1945 de Arthur C. Clarke tarafından ortaya atılmıştır.

Clarke 1945’te Wireless World Dergisi’nde yazdığı bir makalede Dünya’dan 35786 km uzaklıktaki bir yörüngede uyduların konumlandırılabileceği ve sinyallerin bu uydular üzerinden iletilebileceğini belirtmiştir.

Bu fikir pek çok araştırmacı ve bilim
insanının ufkunu açarak günümüz
uydu teknolojilerinin geliştirilmesi
için bir başlangıç oluşturmuştur.

1957 de Sputnik-1 ve Sputnik-2 uzaya gönderilen ilk uydu olmuştur.

Gerçek anlamda ilk aktif uydu Explorer-1, 31 Ocak 1958 de yörüngeye yerleştirilmiştir. Bu uydu ile dünyanın çevresindeki manyetik kuşaklar ölçülmüştür.

ABD başkanının ses kaydını tüm dünyaya dinleten uydu ise 19 Aralık 1958 de uzayda yörüngeye oturtulmuştur.

Ne işe yarar?

Günümüzde uydular aracılığı ile :

1.sesli iletişim,
2.faks,
3.meteoroloji araştırmaları,
4.uzaktan algılama
5.internet erişimi
gibi çok çeşitli hizmetler sağlanmaktadır.

Uydu ağları, karasal sistemlerden bağımsız olabildiklerinden, özellikle hiç bir alt yapının kalmadığı deprem gibi doğal afetler sonrasında daha büyük bir öneme sahiptir.

Uydu Ağları – Çeşitleri :

Uydular, yörüngelerinin şekillerine, ağırlıklarına, sağladıkları hizmetlere ve benzeri pek çok kritere göre sınıflandırılabilir. Yaygın olarak kullanılan bir sınıflandırma türü ise yeryüzünden olan yüksekliklerine göredir;

1.Alçak Yörünge Uyduları (Low Earth Orbit – LEO)
2.Orta Yörünge Uyduları (Medium Earth Orbit– MEO)
3.Yerdurağan Yörünge Uyduları
(Geostationary Earth Orbit-GEO)

LEO ve MEO uydulara aynı zamanda
Yerdurağan Olmayan Uydular
(Non-Geostationary, NGEO) da denilmektedir.

1 – Alçak Yörünge Uyduları (Low Earth Orbit – LEO) :

Yeryüzünden 200-3000 km yükseklikte konumlanmışlardır.
Kapsama alanları dardır, o nedenle evrensel hizmet sağlanabilmesi için çok sayıda LEO uydu kullanılmalıdır. Min 32 tane (Iridium66, Teledesic 288 uydu içerir).
Atmosfer etkilerine maruz kaldıklarından ömürleri kısadır.
Yörüngede kalabilmek için Newton Hareket yasalarına göre oldukça hızlı hareket ederler. Bu nedenle kapsama alanları 10-15 dakika içinde değişir.
Hareketliliklerinden dolayı sık sık el değiştirme yaşanabilir

2- Orta Yörünge Uyduları (Medium Earth Orbit- MEO) :

5000-15000 km yükseklikte bulunan uydulardır.
Kapsama alanları Alçak Yörünge Uydularına oranla daha geniştir.
Evrensel hizmet sağlanabilmesi 10 – 15 MEO uydu kullanılmalıdır.

3- Yerdurağan Yörünge Uyduları (Geostationary Earth Orbit-GEO) :

Yeryüzünden yaklaşık 36000 km yükseklikte Ekvator düzleminde olan uydulardır.
Dönme periyotları Dünya’nın dönüş periyoduna eşittir ve dolayısı ile yeryüzündeki bir gözlemciye göre durağan olduklarından bu isim verilmiştir.
Kapsama alanları neredeyse tüm dünyanın %40’ı olmak üzere oldukça geniştir. Yere göre sabit olmaları nedeni ile Çeşitli hizmetler için oldukça elverişlidir.
Sadece 3 GEO uydu ile evrensel hizmet sağlanabildiğinden sistem karmaşıklığı az ve dolayısı ile ağın yönetimi kolaydır. Ancak 36000 km gibi bir yükseklik söz konusu olduğundan, sinyaller yüksek gecikme ve yol kaybına uğrar.

İşlem Kapasitelerine Göre Uydular:

Ayrıca uydular, işlem kapasitelerine göre Araç üstünde işlem yapabilen (Yeni Nesil) ve yapamayan uydular(Eski Nesil) olmak üzere ikiye ayrılırlar.

Eski Nesil Uydular :

Eski nesil uyduların araç-üstü işleme özellikleri bulunmamaktadır ve gökyüzündeki tekrarlayıcılar olarak görev yaparlar. Bu uydular “kıvrık boru” (bent-pipe) olarak da adlandırılırlar. Bu tip uydular, kullanıcı hattından (uplink) gelen sinyali yükseltirler, aşağı hat frekansına modüle ederler ve bu hat üzerinden gönderirler.

Yeni nesil uydular ise, daha karmaşık yapıdadır ve frekanslar arasında geçiş, uzayda yönlendirme yapabilme ve sinyalin yeniden üretimi gibi daha pek çok fonksiyona sahiptir. Uzayda yönlendirme yapabilme yetenekleri ile “gökyüzündeki ağ” fikrini oluşturmuşlardır.

Avantajları :