28 Ocak 2023

AMATÖR UYDULARIN TARİHÇESİ:

İlk Amatör uydu 12 Aralık  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. Ağırlığı 10 Kg idi.
245 km yükseklite yörüngeye gönderildi.
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 qsolara aracı 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.

 

AO-7 ilk Solar panelli Amatör uydu

 

 

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, Hortladı)
aküleri açık devreye geçince paneller güneşi gördüğü sürece transponderi çalışıyor ve bu gidişle yüz yıllarca çalışabilir)
İLK Güneş paneli ( Solar Panel ) kullanılan Amatör uydu oldu..

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 yörüngedeFaz 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.

AO13 Uydusu
AO-10 ve AO-13 Uydusu

Oscar-10 ve Oscar- 13 uyduları;  Dış görünüş olarak birbirlerine çok benzer olmasına rağmen AO-13 Siyah Beyaz ve renkli kameraya sahipti, Renksiz olan dünyayı Orient etme maksatlı , diğer renkli olan ise seyir maksatlı idi.
Orient: Ortalama

MOLNİYA YÖRÜNGELİ UYDULAR
AO-10
halen Aküleri şarj tutmadığından susmuştur. Ancak zamanla akü bağlantılarında OSCAR-7 gibi açık devre olursa güneşi gördüğü sürelerde aktif hale gelebilir.
AO-13: (AO-13 1996 sonunda atmosfere girerek yandı)
AO-40: Akü arızası sebebiyle sustu ( Bu uydunun başından geçenler sayfa eklenecektir)

AO-40  Ekvatora göre 60 derecelik bir açıyla kuzey yarım kürenin en az 16 saat kullanacağı sekildeYörüngeye oturtulması düşünülse de , yörünge düzeltmelerinde meydana gelen aksaklılar ve düzeltme gazlarının , tamamının ilk seferde tükenmesi nedeniyle ilk atıldığı andaki 5 – 8 derecelik açıda 2.5 yıl çalıştı.

AO-40 Foot print

Kontrol kartını besleyen akü grubunda açık devre olması ve solar panellerden gelen gücü de otomatik olarak kesmesi nedeniyle 2003 yılından beri arızalıdır ve devre dışı kalmıştır. Norad Radarlarında Kepler değerleri tesbit edilerek güncellenmektedir.
AO-40 Uydusunun da Parçaları bir çok farklı ülkede üretilip Almanyada birleştirildi.

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.Rus Uyduları yaklaşık 1600 km Yükseklite yörüngede dönerlerken ortalama görüş alanında  20 dakika kalabiliyorlardı.
Ruslar iki düzineye yakın RS Amatör uyduyu yörüngeye yolladılar.
Rus Amatör uyduları genellikle askeri ve profesyonel uyduların yanına eklenmiş Transponderlardan ibaretti. iyi yanı; askeri uyduların kaliteli solarpanel enerji sitemleri uzun süreli çalışmasına katkı sağlamıştır.Uplink ve down linkleri genellikle 29 MHz -145 MHz Frekanslarında oluyordu, son RS lerde VHF UHF bandları
da kullanıldı.

Uydularla birlikte LOCATOR bilgisi, nokta QTH bilgisi ve olağan dışı hallerde tehlike yardımının gideceği yerlerin kesin hesaplanması gibi konular önem kazandı. Yer istasyonları, gemiler ve hastaaneler arasında tıbbi bilgi alışverişi sağlandı.

AMSAT FazIII projesi ile SPIN modulasyon ve Doppler etkisini azaltacak şekilde bigisayar programları ve elektronik devreler dizayn edildi.

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 çalışmaları AO-40 üzerinde denemiş ve GPS uyduları 20200 km yükseklikte dolaşmalarına rağmen, GPS uydu kuşağının dışına çıkan AO-40 ile 60 bin km de AO-40 ın koordinatını üzerindeki GPS alıcıları ile tesbit edip, uydunun dünya dışındaki yerini Norad radarları dışında ilk kez tesbit etmiştir.
Bu tesbitte Norad radarlarının verdiği dünya dışı koordinat ile GPS uydularından gelen Koordinat birbiriyle eşleşmiştir.

Bu çalışma sonucunda elde edilen bilgiler neticesinde yeni uyduların yerlerinin belirlenmesinde bu uygulama kullanılabilecektir.

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 olmaları 10-12 saate kadar görüş alanında kalmalarını sağlıyordu.

Molniya Yörünge modeli ile uydu Apogee de olduğu uzun sürelerde 
Yeryüzünün %49 una ulaşma imkanı sağlıyordu

Bu yörünge modeli dünyanın yarısına yakın bölgeyi kapsaması  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 çıkılabiliyorduk.
Clark kuşağındaki sabit uydular yerin eğiminden dolayı kutup noktalarında ufkun altında ya da 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.
Tek Sorun zor yörünge dinamiği idi. Dairesel polar orbit uydular daha az yörünge hatası yaparken molniya karmaşık yapıdaydı.
Ancak;  uzun süre ile uyduyu kullanmak uydu ile yer istasyonun ve uydunun yüksekliğinin çok uygun yer ve zamanda karşılaşmalarına bağlıdır. Ruslar üç adet uydu ile bu sıkıntıları ortadan kaldırmıştı.
Amatör AO-10- ve 13 uyduları ise tek başlarına  her zaman uzun süreli haberleşme sağlayamazdı,  ama gün boyu enaz 1 ila 8 saate kadar ortalama kullanım söz konusu olabiliyordu.
Şahsen ben bu kadar uzun süre AO-10 ve AO-13 Uydularını kullandım.

20.4.1991 Gmt:15.45 AO-13 uydusuna ilk ulaştığım ve JA1BLC Japon istasyonuyle Morsla  qso yaptığım an.
O sırada TA1E nin şu an TA için tarihi an deyişini unutamam.
Resimde solda TA1E Aziz Şasa, Ortada TA1F Tuncer Topdemir  SK ve AO-13 uydusuyle yaptığım ilk CW QSO anı. Foto. TA1CYB-TA1YB Gülay Başak
AO-13 ile ilgili geniş yazı eklenecektir.

AO-10 ile Bin  cıvarı qso, AO-13 ile 3 Bin den fazla qso yapmıştım, qso ların birkısmı aynı istasyonlarla uzun sohbetli mükerrer qsolardı. Çünkü uyduyu kullananlar bir süre sonra ahbap arkadaş oluyor ve nerdeyse her gün aynı frekansta net meetinglerde sohbet ediyordu.
Ayrıca Molniya yörünge modeli: Dünya üzerinde yaşayan insan yoğunluğunun kuzey yarım kürede olması nedeniyle, Uydu daha çok kullanıcıya hitap edebilmekte idi. Yani: Uydu Kuzey yarım kürenin görüş alanında daha fazla kalıyordu. Buna sebep; Ekvatora yaptığı açı 25 dereceden fazladır Perigee Güney yarım kürenin birkaç bin km altından geçişli ve Apogee 37 bin km üst noktada oluştuğunda Kuzey yarım küredeki Amatör telsiziler daha uzun süre uyduyu görebiliyorlardı.
Uyduyu üretenler kuzey yarım kürede olduklarından kendilerine avantaj sağlamışlardı.
Rus Molniya uydularında da İnclinasyon fazlaydı.

UYDU TERMİNOLOJİSİ:

AMSAT: Amateur Radio Satelitte Corporation. (Merkezi Washigton da bulunan kuruluş)

APOGEE:Uydunun yerden en uzak olduğu yer, yörüngenin uzak ucu.

PERİGEE:Uydunun yere en yakın geçtiği yörünge noktası.

CİRCULAR POLARİSATİON: Hareketli uydularda yer istasyonlarına göre antenlerinde 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.
sabit Haberleşme uydularında 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 veya sol tarafa dönümlü kullanılması nedeniyle yer istasyonları da sircular sağa dönümlü
antenler kullanırlar ve anten polarizasyonları uydu ile hep aynı fazda kalır. Sinyalde azalıp çoğalma en aza indirilir
KROS yagiler, HELİCAL veTURNSTAIL antenler buna örnektir.
Sağa dönümlü Helical antenler
Antenden çıkan işaret bir dalga boyu mesafe kat ederken hem yatay hem dikey ilerler uydu da aynı yönde döndüğünden zayıflama en aza iner.

DOPPLER EFFECT: Uydunun ilerlemesinden kaynaklanan ve sinyalin erken ya da 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 bu da frekansa etki eder. Buna örnek bir otomobilin ya da 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 UP linkin 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 gücünün 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 koruyabildikleri takdirde,
yere göre sabit kalırlar. TV ve Haberleşme uydularının yanında bazı bilimsel uydular bu yörüngeyi kullanır ve anten pozisyonları hep sabittir. Solar yüzeyler sensorlar yardımıyle otomatik olarak güneşe maximum bakışı yapar. Bazı alçak yörünge uydularında da 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. Polar orbit dairesel yörüngeli uydularda fark etmez.

INCREMENT: Uyduların hareketi esnasında dünyanın da döndüğünü hesap ederek her yörünge dönüşünde üzerinden geçtiği ya da kat etiği 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 motoru nun 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.
Soğuk gaz valfleri yörünge düzeltmelerinde kullanılır.

SPIN modülasyon: Uyduların kutuplara yakın geçişlerinde ve kendi etrafında dönmelerinden kaynaklanan, işaretin azalıp çoğalması ve modülasyonun dönüşten ve manyetik alandan etkilenmesi halidir.

Konu ile ilgili diğer yazılar yeni web düzenine eklenecektir.

TA1D
Kadri Mehmet Başak