TubeSat Uydu Formu

Küçük uydular denildiğinde çoğunlukla akla ilk gelen küp uydular (cubesat) olmaktadır. Ancak bu defa sizlere tanıtmak istediğimiz uydu formu biraz daha ilginç, bir TubeSat yani tüp uydu formu. Yazımızda bir TubeSat yapısını sizlere tanıtmak istedik. Hemen belirtelim, ekonomik oluşu en büyük etken olmakla birlikte TubeSat'a ilgi sanıldığından çok daha fazla.

1996 yılında kurulan Interorbital System (IOS) tarafından 2009 yılında uzayla ilgilenen herkesin uzaya erişimini sağlamak amacıyla TubeSat adı verilen küçük boyutlara sahip ve belki de en önemlisi kişisel olan uydu kitleri üretildi. Üretilen TubeSat kiti küçük, işlevsel, basit birleştirilmesi ve piyasadaki diğer benzerlerine göre çok daha uygun maliyetli olması açısından birçok kitleye hitap etmeyi amaçlamıştır.

Uzaya gönderim yapmak veya uzaydan mesaj iletmek isteyenler, mühendislik ve bilim alanlarında profesyonel insanlar, öğrencilere uzay aracı tasarımı eğitimleri veren eğitim kurumları veya sadece uzayı keşfetmek isteyen uzay meraklıları gibi çok geniş kullanıcı kitlesine sahip kişisel bir uydu olarak tasarlanmıştır.

Adından beklediğimiz gibi dairesel formda değil onaltıgen veya yirmigen formlarda kesite sahiptir. Bu özellik enerji sağlamak amacıyla monte edilen güneş pilleri için düz bir zemin olanağı sağlamaktadır. Bir TubeSat genellikle 8.94 cm dış çap, 8.56 cm iç çap ve 12.7 cm’ lik bir uzunluğa sahiptir, bunun yanında maksimum kütle 0.75 kg olarak ayarlanmıştır.

Standart elektronik aksam monte edildikten sonra ağırlığı 0.5 kg olan bu küçük ama işlevsel uydu kitleri 0.25 kg ve en fazla 5 cm uzunluğunda faydalı yük taşımaya uygundur bu da bize 288 cc’ lik bir yük hacmi sağlar.

Yapımı tamamlanan bir TubeSat bir kaç hafta (süre uydunun oturduğu yörüngeye ve hava koşullarına bağlıdır) boyunca yaklaşık olarak yerden 310 km. yüksekliğe fırlatılabilir. Bu irtifa ilerleyen zamanlarda kendi kendine azalma gösterir.

TubeSat kişisel uydu kitinin içerisinde uydunun yapısal bileşenleri, baskı devre kartının (PCB) tasarım dosyaları, elektronik bileşenleri, güneş pilleri, bataryası, 0.5W'lık Ultra Yüksek Frekans (UHF) alıcı-vericisi, antenleri, mikroişlemcisi ve gerekli programlama araçları bulunmaktadır.

Bu parçalar ile kite sahip olan kişi, yerde elle tutulur alıcı bir uydu ortaya çıkarabilir. Ayrıca en basit görevlerden birisi uzaydan gelen ve tekrar eden bir mesajı yayınlamak veya uyduyu amatör radyo vericisi olarak programlamak ve amatör radyo operatörlerinin TubeSat’ı bir röle olarak kullanmalarına izin vermektir.

Tabi ki bu kadar işlevsel bir modülden bahsediyorsak yapılabilecekler bunlarla sınırlı değil. TubeSat için önerilen, yapılabilecek diğer görevler ve faydalı yük çeşitleri şu şekildedir:

• Dünyadan uzaya veya uzaydan dünyaya video gönderme,
• Dünyanın manyetik alanını ölçme,
• Uydu yönlendirme tespiti,
• Yörünge çevresi ölçümleri (basınç, sıcaklık vb.)
• Yörünge üzerinde yapılan donanım ve yazılım bileşenleri testleri,
• Göçmen hayvanları yörüngeden izleme,
• Uydu stabilizasyon sistemlerinin test edilmesi,
• Biyolojik deneyler,
• Yörünge düzeylerinde yapılan reklamlar,
• Uzay sanatları.

Alüminyum kasası, baskı devre kartı (PCB) tasarım dosyaları, güneş pilleri, bataryası, alıcı verici antenleri, Arduino mikrodenetleyici kartı ve tabi ki faydalı yükü ile işlevsel hale getirilmeyi beklemektedir. Bilim tutkunları tarafından birleştirildikten sonra yine Interorbital System’ in sahip olduğu NEPTUNE serisi roket ile bilimin derinliklerine fırlatılmaya hazırdır. Bir IOS Neptune roket denemesini yukarıdaki videodan izleyebilirsiniz.

IOS TubeSat 1.0 Kit Özellikleri

• Dış Çap: 8.94cm, İç Çap: 8.56 cm,
• Uzunluk: 12.7 cm,50x
• 2.52 v, 31 mA güneş pilleri,
• Onaltıgen form,
• 3.6v Lityum- İon (Li-Ion) pil,
• Radyo alıcı-vericisi,
• Arduino mikrodenetleyici kart,
• Dipol iletişim anteni,
• PCB dosyaları,
• Gerekli elektronik malzemeler.

IOS TubeSat 2.0

TubeSat 1.0’ a göre daha az parçaya sahip olması fakat daha gelişmiş olması ile öne çıkan bu modül mümkün olan en düşük maliyete uzaya kendi uydusunu fırlatmak isteyenler için ideal. Bu iş üzerinde çalışan Interorbital mühendisleri mikroişlemci ve iletişim modülleri gibi parçaları tek PCB üzerinde toplamalarının ardından bir önceki sürüme göre faydalı yük kapasitesi artmıştır.

IOS TubeSat 2.0 Kit Özellikleri

• Yirmigen (Icosagon) form,
• PCB’ler,
• Atmega 2560 mikroişlemci (Arduino IDE uyumlu),
• Dipol iletişim anteni,
• Ekstra güneş enerjisi: 18x 178 mW güneş pilleri,
• Li-Ion pilleri (montaj aparatları ve sıcaklık sensörleri ile),
• Dahili amplifikatörlü 1.5 Watt radyo alıcı-vericisi,
• 4 Mbps FRAM.

Uzay İle Tanışma

Brezilya'nın Ubatuba kentindeki Tancredo ortaokulu öğrencileri tarafından bir araya getirilen bir IOS TubeSat kiti olan Tancredo Sat-1, Bir Japon H2 roketi tarafından Uluslararası Uzay istasyonu (ISS)'ye taşındı ve Ocak 2017'de Kibo modülünde konuşlandırıldı. Okul grubu Brezilya Uzay Araştırmaları Enstitüsü (INPE), Brezilya Uzay Ajansı (AEB) ve Interorbital sistem mühendisleri tarafından desteklendi ve böylece yörüngeye yerleştirilen ilk TubeSat oldu.

Uydu, okul öğrencileri arasında bir yarışma tarafından seçilen bir ses klibini ileten bir ses kayıt cihazını yük olarak taşıdı. Yaklaşık 100 öğrenci, küçük bileşenleri lehimleyerek ve uygulamaları için devreler tasarlayarak uyduların yapımına katıldı. Yüke ayrıca, iyonosferde plazma kabarcığı oluşumunu inceleyen basitleştirilmiş bir Inpe Langmuir probu da dahil edildi.

TubeSat 1U Maliyeti

Yazının yayınlandığı tarih itibariyle 1U TubeSat (1.0 versiyon) uydu kitinin maliyeti 8.000 dolar (56.320 TL.), eğer aynı firmanın standart 1U cubesat formu ise 19.625 dolar (138.160 TL) olarak belirlenmiş durumda olup satıştadır.

• https://en.wikipedia.org/wiki/Interorbital_Systems
• UNSAM University