Türkiye'nin Ay Görevi ve Hedefleri

T.C. Sanayii ve Teknoloji Bakanlığı’nın aylık yayın organı ANAHTAR dergisinin Aralık 2021 tarihli 396. sayısında Milli Uzay Programı hedeflerine yönelik çalışmalar yer aldı.

TÜBİTAK Uzay Başuzman Araştırmacısı Burak Yağlıoğlu tarafından kaleme alınan “Türkiye’nin Ay Görevi ve Hedefleri” başlıklı çalışmada Türkiye’nin Ay’daki mevcudiyetini sürdürülebilir kılmanın ilk adımı olan 2023 Ay Görevi’nin sürecine dair detaylar yer alıyor.

Türkiye’nin Ay Görevi ve Hedefleri

Türkiye Uzay Ajansı’nın (TUA) çalışmaları ve ilgili kuruluşların katkılarıyla hazırlanan Milli Uzay Programı (MUP) kapsamında Türkiye’nin 10 yıllık plan ve hedefleri belirlenmiştir (TUA, 2021). Açıklanan 10 programdan ilki olan Ay Araştırma Programı ile Türkiye’nin Ay’da mevcudiyet gösteren sayılı ülkelerden biri olması amaçlanmaktadır. Ay Araştırma Programı’nın ilk aşaması olan mevcut proje çerçevesinde; Ay ile ilk teması gerçekleştirmek, ikinci aşamada bir başka projede ise yumuşak iniş yöntemiyle Ay yüzeyine ulaşmak hedeflenmektedir.

Ay Araştırma Programı Projeleri

Ülkemizde uzay teknolojileri alanındaki ilerlemeler hızla devam ederken, mevcut yeteneklerin sınırlarını genişletmek ve uluslararası arenada söz sahibi olmak üzere Ay Araştırma Programı kapsamındaki ilk proje gerçekleştirilecektir. Uzay endüstrimiz ve teknolojilerimiz için bayraktar olacak bu ilk proje kapsamında Dünya’dan Ay’a ulaşacak ve buradan veri toplayarak Ay yüzeyi ile teması sağlayacak bir uzay aracı geliştirilecek ve görev operasyonları yürütülecektir. Bununla birlikte geliştirilecek birçok milli sistem ve ürüne derin uzay tarihçesi kazandırılarak uzay teknolojileri pazarındaki rekabet gücümüz artırılacaktır. Son olarak Ay’da mevcudiyetimizi sürdürülebilir kılmamız ve ülkemizin Ay’daki haklarının korunması yönünde geleceğe yönelik önemli bir yetenek kazanılacaktır.

Ay Araştırma Programı’nın ilk projesi kapsamında TÜBİTAK UZAY geçmişten bugüne gelen öncü rolünü tecrübesiyle birleştirerek proje yöneticisi kuruluş olarak sorumluluk alacaktır. TÜBİTAK UZAY, uzay aracının tasarımı, geliştirilmesi ve operasyonları aşamalarında bugüne kadar kazandığı proje yönetimi, sistem mühendisliği, sistem-ekipman-yazılım geliştirme, alt sistem üretme, sistem tümleştirme, uzay ortamı testleri ve uzay aracı işletim (operasyon) yeteneklerini ve Ar-Ge kabiliyetini öne çıkararak başarı sağlamayı hedeflemektedir. Bununla birlikte milli uzay sanayii tarafından geliştirilen hibrit itki teknolojisi ve tecrübe bu projeye aktarılarak uzay araçlarına uygun bir milli hibrit itki sistemi geliştirecektir.

Uzay araştırmalarının başlangıcından bu yana Ay keşif görevleri her zaman ilgi çeken teknoloji gösterim ve araştırma projelerine zemin oluşturmuştur. Önümüzdeki 10 yıllık süreçte de 60’tan fazla görevin planlandığı bilinmekte ve Ay’da varlık gösteren sayılı aktöre birçok yeni ülke, kurum ve özel şirketin eklenmesi beklenmektedir (List of Missions to The Moon, 2021). Ülkelerin ve uluslararası oluşumların yol haritaları göz önünde bulundurulduğunda hem Ay’daki doğal kaynakların değerlendirilmesi hem de gelecekteki Mars ve asteroit görevleri için bir ara hedef olması açısından Ay’ın çok stratejik bir değere sahip olduğu anlaşılmaktadır (ISECG Raporu, 2018; ISECG Raporu, 2020).

Tarihsel olarak bakıldığında, geçmişte coğrafi keşiflerin dünyayı nasıl değiştirdiği düşünülürse, bazı uzmanlarca 8. kıta olarak anılan Ay’daki yerleşim, madencilik ve üretim gibi faaliyetlerin de gelecekte benzer bir değişime yol açacağını öngörmek mümkündür. Tüm bu gelişmeler ve potansiyel kazanımlardan doğrudan faydalanmak için ülkemizin Ay’da mevcudiyet gösteren birincil aktörler arasına girmesi gerektiği değerlendirilmektedir.

Ay Görevi Süreci

Ülkemizin ilk Ay görevi kapsamında geliştireceğimiz uzay aracı öncelikle uluslararası ortaklıkla yer eşzamanlı bir transfer yörüngesine yerleştirilecektir. Bu aşamada uzay aracını istenilen yörüngeye yerleştirme yeteneği bulunan farklı fırlatma araçlarından faydalanmak mümkün olabilecektir. Hâlihazırdaki fırlatma araçlarının mevcut kabiliyetleri değerlendirildiğinde uzay aracının bırakılacağı başlangıç transfer yörüngesinin, yerberi (Dünya’ya en yakın nokta) irtifasının 300 km, yeröte (Dünya’ya en uzak nokta) irtifasının ise 125.000 km olması planlanmaktadır. Uzay aracı bu transfer yörüngesine yerleştirildikten sonra yapacağı üç ateşleme ile Ay transfer yörüngesine ulaştırılacaktır. Burada ilk ateşleme milli olarak geliştirilecek hibrit itki sistemi, diğer ateşlemeler ise bir kimyasal itki sistemi ile gerçekleştirilecektir.

Yapılacak ateşlemelerin öncesinde ve sonrasındaki yörünge belirleme işlemlerinin sonuçları ve ateşlemeler sırasında toplanacak uzölçüm (uzay aracı ve alt sistemlerinin sağlık ve durum bilgisi) verileri kullanılarak itki ateşleme performansları da ölçülecektir. Bu kapsamda ilk iki ateşleme performans değerlendirme ve kalibrasyon amaçlarına da hizmet etmiş olacaktır. Yaklaşık dört hafta sürecek bu ilk görev evresinde uzak mesafeden haberleşme ve mesafe ölçüm gibi işlevler de denenecektir (Şekil 1).

Dünya’dan kaçışın gerçekleştirileceği 3. ateşleme sonrasında uzay aracı yaklaşık beş güne kadar sürecek bir transfer yörüngesi izleyecektir. Bu yörünge sonunda ise Ay’ın çekim alanına girecektir. Bundan sonra Ay tarafındaki ilk enberi noktasında bir ateşleme daha yapılacak ve Ay etrafında eliptik bir yörünge elde edilecektir. Uzay aracı bu yörüngede bir süre daha tutulacak ve yörünge belirleme işlemleri gerçekleştirilecektir. Sonrasında Ay etrafında hedeflenen yörüngeye yerleşmek üzere kimyasal itki sistemi ile bir dizi ateşleme daha yapılacaktır. Bu sürecin de iki hafta ile bir ay arasında sürmesi öngörülmektedir. Ay etrafında hedeflenen yörüngeye (100 km irtifada dairesel ve mümkün olduğu ölçüde kutupsal) transfer gerçekleştirildikten sonra uzay aracı burada bir süre (yaklaşık üç ay) tutularak görev yükleri vasıtasıyla Ay yüzeyinden ve uzay ortamından veriler toplanacak ve operasyon merkezine aktarılacaktır. Aktarılan veriler kıymetlendirilecek ve çeşitli çalışmalarda kullanılmak üzere ülkemizdeki araştırmacılar ve bilim insanlarının kullanımına sunulacaktır.

Görev yükü kapsamında birer adet yüksek çözünürlüklü ve video kamera ile radyasyon ve uzay ortamının anlaşılmasına yönelik veri toplayacak algılayıcılar bulunacaktır. Alınacak ve işlenecek görüntüler vasıtasıyla ikinci aşama yumuşak iniş görevi için potansiyel iniş alanlarından hedef bölge seçimi ve görüntü tabanlı seyrüsefer sistemlerine yönelik referans veriler elde edilecektir. Görev operasyonları tamamlandıktan sonra hibrit itki sistemi kullanılarak yörüngeden çıkarma ateşlemesi yapılacak ve aracın Ay yüzeyinde hedeflenecek bir bölge ile temasını sağlayacak sert iniş operasyonları gerçekleştirilecektir. Bu operasyonların başarıyla yürütülmesi sonucunda 2028 yılı için hedeflenen bir yumuşak iniş ve gezen araç görevi için oldukça kritik olacak yörüngeye giriş, yörünge kontrol, hedef bölgeye iniş ve bunları destekleyecek birçok işlev açısından operasyonel tecrübe kazanılacaktır.

Bu görev profilini gerçekleştirecek bir uzay aracı için birçok sistem, kabiliyet ve teknolojinin geliştirilmesi gerekmektedir. Bunların en başında Dünya merkezli bir yörüngede uydu işletmenin ötesinde Ay’a transfer ve Ay merkezli bir yörüngede uzay aracının yörüngesinin ve yöneliminin çok hassas bir şekilde belirlenmesi ve kontrolünün yapılması gelmektedir. Çok hassas bir yörünge kontrolü ise ancak mesafe ölçüm, yörünge belirleme, manevra planlama ve itki ateşleme zincirinin çok doğru bir şekilde yapılmasına bağlıdır. Bununla birlikte yörünge ve yönelim kontrolü işlevlerinin gerçekleştirilmesi kapsamında kullanılacak itki sistemlerinin ise birden çok sürekli ve darbeli ateşlemeye olanak sağlaması gerekmektedir. Son olarak çok uzak mesafeden (RASAT ve GÖKTÜRK-2 gibi yere yakın uydulardan 100 kat, TÜRKSAT uydularından 10 kat uzaklıkta) uzkomut-uzölçüm ve yüksek hacimli veri indirme işlevlerine hizmet edecek haberleşme sistemlerinin geliştirilmesi gerekmektedir.

TÜBİTAK UZAY Uydu Projeleri

TÜBİTAK UZAY tamamladığı BİLSAT, RASAT, GÖKTÜRK-2 Projeleri ile yere yakın yörünge yer gözlem görevleri için sistem, görev yükü, alt sistem, yazılım (uçuş ve yer istasyonu) ve ekipman geliştirme süreçlerini başarıyla yürütmüş ve bu sistemler uzay tarihçesi kazanmıştır. RASAT ve GÖKTÜRK-2 uyduları 2011 ve 2012 yıllarından bugüne halen operasyonel olarak aktif olup sivil ve askeri görüntü ihtiyaçlarını karşılamaya devam etmektedir. Yine TÜBİTAK UZAY tarafından yürütülmekte olan İMECE Projesi kapsamında metrealtı çözünürlüklü görüntüleme kabiliyetine sahip bir uydu sistemi, uydu kamerası, alt sistemler, uçuş yazılımları ve ekipmanlar; MİYEG Projesi kapsamında ise yer istasyonu ve yazılımları milli olarak geliştirilmektedir.

Bunlarla birlikte TÜBİTAK UZAY’ın proje yönetimi ve sistem mühendisliğini üstlendiği TÜRKSAT-6A projesi ile yer sabit (yüksek irtifa) yörüngede en az 15 yıl görev yapacak yüksek güvenilirlikli bir uydu sistemi yine milli olarak geliştirilmektedir. Ayrıca görev profili bakımından hizmet boylamına transfer aşamasında Ay görevi ile benzerlikler taşıyacak olan TÜRKSAT-6A sistemi için yörünge belirleme ve kontrol yazılımları da TÜBİTAK UZAY tarafından milli olarak geliştirilmekte ve operasyonel sistemler ile karşılaştırılarak doğrulanmaktadır. Bu bağlamda İMECE ve TÜRKSAT6A kapsamında geliştirilen teknolojiler ve kazanılan tecrübeler Ay görevine de katkı sağlayacaktır.

Sonuç

Tüm bunlar değerlendirildiğinde ülkemizin mühendislik, proje yönetimi ve uluslararası iş birliği yeteneklerinin Ay yarışına katılarak saygın bir görevde göstermesi ve gelecekte çok ciddi bir potansiyele sahip olacak uzay kaynaklarının değerlendirilmesine yönelik temel teknoloji ve insan kaynağı altyapılarının oluşturulacağı bir Ay programının başlatılması ülkemiz için çok önemli bir gelişmedir.

TÜBİTAK UZAY, bugüne kadar gerçekleştirmiş olduğu uydu ve uzay teknolojilerine yönelik tüm projeleri kapsamında sistem geliştirme sürecinden, fırlatma ve operasyonel kullanıma kadar bütün aşamalarda elde ettiği proje yönetimi ve sistem mühendisliği yeteneklerini Milli Uzay Programı çerçevesinde belirlenen Ay programı hedeflerini gerçekleştirmek için öncelikle Ay’a ulaşmak; takip eden görevler ile de ülkemizin Ay’daki mevcudiyetini sürdürülebilir kılmak için kullanacaktır. Bununla birlikte program kapsamında yürütülecek faaliyetlerle yurt içi ve yurt dışı paydaşlar ile ortaklıklar kurularak, ülkemizdeki bilgi birikimine, kabiliyetlerin geliştirilmesine ve mutlak yerlilik hedeflerine katkı yapılması da hedeflenmektedir.

Kaynakça

• International Space Exploration Coordination Group (ISECG), (2018), The Global Exploration Roadmap. 9-21. https://www.globalspaceexploration.org/wordpress/ wp-content/isecg/GER_2018_small_mobile.pdf Erişim Tarihi: 28 Kasım 2021
• International Space Exploration Coordination Group (ISECG), (2020), The Global Exploration Roadmap Supplement: Lunar Surface Exploration Scenario Update. https://www.globalspaceexploration.org/wp-content/ uploads/2020/08/GER_2020_supplement.pdf Erişim Tarihi: 28 Kasım 2021
• List of Missions to the Moon. https://en.wikipedia. org/wiki/List_of_missions_to_the_Moon Erişim Tarihi: 28 Kasım 2021
• TUA (2021), Milli Uzay Programı, https://tua.gov.tr/tr/milli-uzay-programi/milli-uzay-programi Erişim Tarihi: 28 Kasım 2021
• TÜBİTAK UZAY (2021), İMECE. https://uzay.tubitak.gov. tr/tr/uydu-uzay/imece
• TÜBİTAK UZAY (2021), TÜRKSAT-6A. https://uzay. tubitak.gov.tr/tr/uydu-uzay/turksat-6a

İlgili olarak: