Ersin Göğüş, 25 Şubat tarihli ve “Türkiye’nin uzaya açılan kapısı: Uzay Limanı” başlıklı yazısında Türkiye’nin uzaya erişim hedefi kapsamında yapılacak uzay limanından gönderilecek uyduların ekvator düzleminden gönderileceği varsayımıyla bir değerlendirme yapmıştı.
Bu yazıda konuyu daha ayrıntılı ele alıp olası uydu türlerini ve hangi yörüngelerin bu uydular için uygun olduğunu, Türkiye’nin ne tür uydular fırlatmasının faydalı olacağını ve buna göre yapılması planlanan uzay limanının nereye inşa edilebileceğini tartışacağım.
Ekvator üzerindeki bir uzay üssünden fırlatma yapmak, sadece ekvator düzlemindeki uydu yörüngeleri için bir avantaj sağlar. Fırlatılan uyduların büyük çoğunluğunu oluşturan diğer yörüngeler, yani kutupsal yörüngeler veya eğik yörüngelerdeki uydular için böyle bir avantaj söz konusu değildir. Hatta ekvatorun küçük bir dezavantajı bile olabilir.
Telekom uyduları ve ekvatoral yörüngeler
Şimdiye kadar uzaya fırlatılmış ve fırlatılmakta olan uyduların çok küçük bir kısmı, belki kabaca %5, en çok %10 kadarı ekvatoral yörüngelere, büyük çoğunluğu ise eğik yörüngelere veya kutupsal yörüngelere gönderilmiştir.
Ekvatoral yörüngenin en önemli özelliği kısaca GEO (Geosynchronous Earth Orbit veya Geostationary Earth Orbit) diye anılan yer eşzamanlı yörüngedeki uyduların Dünya’ya göre uzayda sabit bir noktada duruyor olmalarıdır. Böylece GEO’daki uydularla iletişim için yeryüzündeki antenleri hareket ettirmek gerekmez. Türk Telekom uyduları GEO yörüngededirler. Milyonlarca evdeki çanak anten bunun için sabit durur.
GEO yörüngenin bir başka avantajı uydunun yeryüzünden 35 000 km kadar olan yüksekliğinden gelir. Dünya çapının yaklaşık üç katı uzaklıkta olarak bu uydular Dünya’nın yarısına yakın kısmını görür ve iletişim kurabilir. Bu nedenlerle telekom uydularının büyük çoğunluğu GEO yörüngelerdedir ve ekvator düzleminde Dünya’dan 35 000 km ötede bir çember olarak dizilmişlerdir.
Ekvatoral yörüngenin bir başka avantajı sadece ekvator üzerindeki ülkeleri ilgilendirir. Brezilya gibi ülkeler gözlem uydularını ekvatoral yörüngelere yerleştirerek kendi ülkeleri için daha fazla gözlem süresi elde ederler.
Gözlem uyduları ve yere yakın yörüngeler
Fırlatılan uyduların büyük çoğunluğu kısaca LEO (Low Earth Orbit) denen alçak dünya yörüngesindedir. Atmosfer etkisinden uzak olarak kabaca 500 km ile 1000 km arasındaki yükseklikteki LEO uyduların dönüş periyotları 90- 120 dakika kadardır.
Bu uydular kutupsal yörüngelerde dönmeleri durumunda Dünya’nın hemen her noktasının üstünden geçerler. Yani bütün Dünya’yı gözlemleyebilirler. Ancak gözlem yapılacak bölgeye göre farklı eğim açıları (yörüngenin ekvator düzlemiyle yaptığı açı) söz konusu olabilir. Uydular eğim açılarından daha yüksek enlemleri doğrudan altlarında göremezler. Yana bakarak 1-2 derece daha ötesini görmeleri mümkündür. Görüş alanı dışını görememek, alan içi bölgeleri daha sık ve daha uzun süre görme avantajı sağlar. Örneğin eğim açısı 45 derece olan bir LEO uydu Dünya üstünde enlemi 45 (belki 46-47) dereceye kadar olan yerleri görebilir daha ötesini göremez. Böyle bir uydu Türkiye’nin tamamını ve Karadeniz’in ortalarına kadar bir bölgeyi görebilir. Ama buraları bir kutupsal gözlem uydusundan belki iki kat daha uzun süre gözleyebilir.
Diğer başka tipik uydu yörüngeleri de vardır.
- Örneğin GPS gibi seyrüsefer (navigation) uyduları yaklaşık 66-70 derece eğim açılarında ve yerden 20 000 -22 000 km yükseklikte MEO (Medium Earth Orbit) denen yörüngelerde uçarlar.
- LEO’dan GEO’ya geçiş için kullanılan GTO (Geo Transfer Orbit) yörüngeler, HEO (Highly Eliptical Orbit) denen çok eliptik yörünge örneklerinden biridir.
- Bir başka HEO yörünge, kutup bölgeleri ile iletişim için kullanılan Molniya yörüngesidir.
- SSO (Sun Synchronous Orbit) denen kutupsal yörüngedeki bir uydu ise her geçtiği yerden aynı saatte geçer.
Türkiye ne amaçlıyor?
Şimdi Türkiye’nin fırlatması planlanan uyduların hangi yörüngelere gönderilmesi beklenir ve buna göre uzay üssünün nerede kurulması doğru olur sorusuna yanıt vermeye çalışalım. Türkiye’de planlanan iki tür uydu olması söz konusudur. Telekom ve gözlem uyduları. Önce telekom uydularına bakalım.
Telekom uyduları ağır, pahalı, üretim süresi uzun, yüksek teknoloji gerektiren uydulardır. Dünya’da az sayıda kuruluşun üretebildiği ve ömürleri 12-15 yıl kadar olan bu uydulardan yılda en çok birkaç tane fırlatılır. Ayrıca telekom uydularını fırlatacak füzelerin LEO’ya uydu fırlatacak füzelerden çok daha büyük ve güçlü olmaları gerekir. Türkiye’nin kendi ürettiği telekom uydusunu kendi füzesi ile fırlatması, en az 10, muhtemelen 15-20 yıldan önce söz konusu olamaz. Maliyeti de birkaç milyar dolar olur. O düzeye eriştiğinde de en sık olarak iki veya üç yılda bir, bir tane fırlatma yapabilir. Buna karşılık eğer ürettiğiniz telekom uydunuz varsa, dünyada kullanabileceğiniz hazır bekleyen fırlatıcılar var. . Bu durumda Türkiye için ekvator üstünde bir fırlatma üssü (limanı) kurma düşüncesi anlamını kaybediyor.
Şimdi gözlem uydularına gelirsek hemen söyleyelim ki, fırlatacağımız gözlem uydusu sayısı telekom uydusu sayısından çok daha fazla olacaktır. Ayrıca LEO yörüngeye uydu gönderecek füzemizi 2-4 yıl içinde geliştirmemiz olasıdır. Türkiye’nin gözlem uydusu için en uygun yörünge nedir sorusunun yanıtı çok önemlidir. Başkaları kutupsal yörünge kullanıyor diye bizim de öyle bir yörüngeye uydu koymamız gerekmez, uygun da düşmez.
Önce gözlem uydusu gönderme amacımız nedir diye soralım. Gözlemlemek istediğimiz bölgeler, kutuplar, Sibirya, Kanada, İskandinavya gibi yerler değilse, kutupsal yörünge bize uymaz. Uydumuz sınırlı kaynağı olan zamanını, oralarda geçirmemelidir. Buna karşılık eğer bizi ilgilendiren bölgeler yurdumuz, Orta Doğu, Kafkaslar, Balkanlar, Orta ve Güney Avrupa, Akdeniz ve Güneyindeki bölgeler ise, uydumuzun eğim açısının 45-50 derece olması daha doğru olur. Bu açılarla ilgilendiğimiz bölgeleri daha sık, daha çok ve günün değişik saatlerinde gözlemleyebiliriz. Eğer bilim insanlarımız kutup bölgeleri ile ilgileniyorlarsa oraları gözlemleyerek veri toplayan onlarca uydu veri paylaşımına hazırdır.
Uzay üssü (limanı) nerede olabilir?
Eğer bir uzay üssü kuracaksak uzak gelecekteki seyrek ve pahalı fırlatmalara değil, yakın ve orta vadede kendi füzemizle ve daha çok sayıda yapılacak fırlatmalara göre karar vermek durumundayız. Ayrıca bir fırlatma üssü kurulacaksa fırlatmaların Doğuya doğru yapılması, önünde 100-200 km gibi boş bir güvenlik alanın bulunması, 1000-2000 km gibi bir mesafede de fırlatılışın ilk evresinin izlenebilmesi gerekir.
Bütün bu değerlendirmelerden sonra Türkiye’nin kuracağı uzay üssü için en uygun yerin Trakya’da Kırklareli ilinin Karadeniz kıyıları olduğu ortaya çıkar. Fırlatma doğuya doğru olacağından önünde yerleşim yeri yoktur, güvenlik alanı kolayca sağlanabilir. Fırlatmanın hemen sonrasında uzaya çıkış ve yörüngeye girişin kritik önem taşıdığı ilk birkaç dakikada izleme amaçlı olarak Sinop, Artvin gibi illerimizde, gerekirse Azerbaycan’da iletişim için tesis kurulabilir.
Son söz olarak, “Milli Uzay Programı”nda öngörülen uzay limanı için ekvatorda yer aramayı bırakmalı, Kırklareli kıyılarında bir üs kurmayı planlamalıyız.
Bu eser Creative Commons Atıf-GayriTicari 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır. İçerik kullanım koşulları için tıklayınız.
