Yeni Bir İnternet Devrimi: Starlink Uydu Ağı

“Geçtiğimiz Nisan ayının sonlarında siz de gökyüzünde peş peşe ilerleyen ışık kaynakları gördünüz mü? Neydi onlar? Uzaylılardan gelen bir mesaj mı var yoksa birileri görsel şölen mi peşinde?”

Dönemsel olarak gökyüzünde görülen ışık kaynakları yaklaşık 10 yıl içerisinde şu anda kullanılandan çok daha hızlı ve geniş kapsama alanına sahip internet ağı sağlayacak olan Starlink Uyduları’dır.

Girişimci Elon Musk’ın SpaceX şirketine ait bir proje olarak 2015 yılında kamuoyuna duyurulan Starlink Uydu Ağı (SUA) projesinin hedefi; Dünya’nın her yerine yüksek hızda internete düşük maliyet ödeyerek sahip olunmasıdır.

Günümüzde kullanılan internet altyapısı yer altına döşenen fiber optik kablolarla sağlanmaktadır. Fiber optik altyapı sayesinde veri aktarımında mesafede dahil olmak üzere bir çok çarpan etkisinde gecikme mikrosaniyelere kadar inebiliyor. Mikrosaniye çok küçük bir zaman dilimi gibi gözükmektedir. Ancak gerek askeri alanda gerek ekonomik alanda büyük öneme sahiptir. Bu duruma örnek olarak Suriye’de, SATCOM kullanarak yer istasyonu ile daha uzak mesafelerden uydular aracılığı ile iletişim kuran ANKA-S’ler gösterilebilir. Gelecekte Starlink Uydu Ağı gibi geniş küresel kapsama alanına sahip sistemlerle farklı stratejileri görmek mümkün olacaktır.

Starlink projesi ile bu gecikmenin 20-30 ms’ye düşürülmesi hedeflenmektedir. Bu da şimdiye kadarki en düşük gecikmeye sahip ağ anlamına gelir. Gelecekte daha da önem arz edecek bu teknoloji sadece SpaceX ile öne çıkmamaktadır. Amazon şirketinin kurucusu Jeff Bezos da Eylül 2019’da “Project Kuiper” adında bir projenin duyurusunu yapmıştır. Ancak projenin hali hazırda mühendis eksiği olduğu bilinmektedir. Bezos uyduları yörüngeye yerleştirmek için FCC’den ve ilgili kurumlardan gereken izinleri alamamıştır. (Federal Communications Commission: Genel olarak ABD’nin iletişim yasalarını düzenlemekten sorumlu devlet kurum) FCC’den izinleri alıp yörüngeye uydular göndermesine rağmen, Covid-19 sebebiyle Japonya’daki destekleyicilerinin finansal sorunlar yaşadıklarını belirterek iflas talebinde bulunan şirket OneWeb de burada dikkatleri üzerine çekmektedir. Bazı analistler, bunun satış öncesi değer kazandırmak amacıyla yapılmış stratejik bir hamle olduğunu iddia etmektedir.

Starlink Uydularının Teknik Özellikleri

Her biri ortalama 250 kg olan Starlink uyduları görselden de anlaşılacağı üzere düz panel tek kanat Güneş enerji paneline sahip. Uydularda iletişimi sağlamak üzere faz dizinli 4 büyük anten bulunmakta. Uydular arası iletişim radyo dalgaları yerine görüş hattı lazerleriyle sürdürülecek. Bu durum radyo dalgalarından kaynaklı gürültü kirliliğini önleyecek. Fakat yer istasyonu iletişimi yine radyo dalgalarıyla sağlanacak. Lazer ağında kullanılması da çeşitli sıkıntılara yol açabilir fakat sağladığı kolaylık göz ardı edilemeyecek kadar büyüktür.

4 anteni sayesinde 4 ayrı yer istasyonu ile haberleşebilen uydu antenlerinden birinde veya birkaçında meydana gelebilecek arızalanma durumlarında uydunun görevini sonlandırılmak yerine daha az sayıda antenle göreve devam edebilmektedir.

Starlink uydu ağında çok sayıda uydu kullanılmasının bir sebebi de yukarıda mevzu bahis olan konunun yeterliliği ve gelişimini gözlenmesidir. Sistem zaman içerisinde çeşitli değişikliklere tabi tutulacaktır.

Kripton yakıtlı iyon motoru kullanan Starlink, bu motor sayesinde yörüngedeki hareketlerini, manevralarını gerçekleştiriyor ve görev ömrünü tamamladığında da deorbit yaparak atmosfere giriş yapmaktadır (Deorbit: Uzay aracının kasten Dünya’ya doğru yörüngeden çıkarılması). Sistem aynı zamanda star-tracker olarak bilinen bir sistem ile uydunun yörünge yönelimine destek sağlamaktadır.

Yörüngede çok sayıda bulunması planlanan bu uyduların uzaydaki enkazlar ile ve diğer araçlarla olası çarpışmalara karşı dayanıklılığı da sağlanmak durumundadır. Musk, bir çok projesinde tercih ettiği gibi, Starlink’te de yapay zeka teknolojisini kullanmakta ve halihazırda sistemin ABD Savunma Bakanlığı’nın uzay enkaz takip sistemindeki girdileri kullanacağı bilinmektedir. Bu sayede sistem üzerinde insan hatasının azalacağı ve kaza oranınında da düşeceği öngörülmektedir.

Starlink Uydu Ağı Projesi

22 Şubat 2018 tarihinde projenin ilk somut adımı görüldü. Deneme amaçlı Tintin A ve Tintin B adında 2 test uydusu California Vandenberg Hava Kuvvetleri Üssü’nden fırlatılıp LEO olarak da bilinen alçak Dünya yörüngesine yerleştirildi. Bu 2 uydunun testleri başarıyla tamamlamasıyla Musk, 2027 yılının sonuna gelindiğinde projede 42.000 uydunun bu amaca yönelik kullanılacağını açıkladı ve asıl heyecan başladı. Bir kapsülde 60 adet bulunacak şekilde yerleştirilen uydulardan şimdiye kadar 420+2 adet gönderildi. İlk seri 24 Mayıs 2019 tarihinde fırlatıldı.

Bir astrofotoğrafçının kadrajından uydu izleri

Kasım ayından itibaren her ay bir seri olarak gönderilen Starlink uyduları, projenin ilk etabında 12.000 tanesi uzayda olacak şekilde planlandı. Yörünge mesafesi için alınan FCC izinlerine bakıldığında 300 km den 1200 km ye kadar geniş bir yörüngeyi kapsıyor. İnternet üzerinde uydu-yıldız takip (satellite-star track) sitelerinde yörünge mesafeleri kolaylıkla bulunabilmektedir. Bir çok site değişken uydu yörünge mesafe verilerini güncellemede biraz yetersiz kalsa da, tatmin edici çalışmalar yaptıklarını, en azından merak düzeyindeki ilgileri giderdiklerini belirtmek gerek.

Yörüngenin 300 km gibi kısa bir mesafeden başlaması ve yörünge yerleşmesinin bir ışık şöleni gibi gerçekleşmesi beraberinde bazı sıkıntılar getirmektedir. Işık şöleni olarak seyredilmesinin sebebi aslında uydu üzerindeki 4 büyük antenden kaynaklanan yansımadır. Astronomlar oluşan ışık kirliliği ile gözlem yapmakta zorlanırken, astrofotoğrafçılar da çekilen fotoğraflarda araya uydu izlerinin de karışmasından şikayetçi olmaktadır. SpaceX yetkililerinden Gwyne Shotwell, ışıkların bu denli bir sıkıntı oluşturabileceğini öngörmediklerini açıklamış ve açıklamasının devamında getirdikleri çözümü de belirtmiştir. Shotwell’in açıklamasına göre antenlerin üzerine iletimi düşük oranda etkileyecek Güneş vizörü denilebilecek (arabaların camlarına karartma yapmak için takılan siyah tabaka benzeri madde) bir katman yerleştirilecek. Nisan ayında fırlatılan uydularda bu sistemin kullanılacağı belirtilmiş olup fakat kaç uyduda deneneceği açıklanmamıştır. Bu sebeple sistemin başarısı hakkında bir şey söylemek için henüz erken.

Akıllara gelen bir diğer soru ise 42.000 uydunun uzayda arz ettiği tehlike. 42.000 uydunun uzayda aynı anda aktif olacağını düşünülmüyor. Planlama yukarıda da belirtildiği üzere pasif uyduların ve 1-5 yıl olan görev ömrü biten uyduların Dünya’ya düşürülmesi yönünde. Şu anda yüzde biri yörüngede bulunan bu uyduların büyüklüğü evinizdeki bir kapı ile eşdeğer. Küçük ebatları sayesinde de, parçalanma sonucu herhangi bir iz bırakmayacağı düşünülse de henüz bunun ile ilgili fiili bir deneme yapılmamıştır. Fakat uzaya hem bu kadar çok sayıda uydu göndermek hem de bunları sürekli yenilemeyi planlamanın şirketi mali yönden zorlayacağı düşünülmektedir.

Musk tarafından Nisan ayının son günlerinde yapılan açıklamada ise SUA’nın geniş bant internet hizmetinin testlerinin 3 ay içerisinde sınırlandırılmış deneme sürümü, 6 ay içerisinde de kamuya açık deneme sürümü olarak başlayacağı belirtildi. Musk, ilk denemelerinin yüksek enlemlerde yapılacağını da ekledi. Testler başarıyla sonuçlandığı takdirde 2020 yılı içerisinde ABD’nin kuzey kesimlerinin ve Kanada’nın bu ağı kullanması planlanıyordu. Ancak Covid-19 pandemisi sebebiyle bu tarihin uzaması mümkün.

Starlink için tüm testler başarıyla sonuçlanması ve Covid-19 pandemisinin atlatılması halinde ne olacak?

Uzaydan veri aktarımı, özellikle internet bağlantısı SUA ile ilk defa gerçekleşmeyecek. Yörüngelerde bulunan bir çok haberleşme uydusu bu amaç için kullanılmaktadır. Ülkemizde kullanılan Türksat 3A, 4A ve 4B örnek olarak verilebilir. Ancak bu noktada asıl problem bu uyduların Dünya’dan binlerce km uzakta olmasıdır. Yazının başında değinildiği gibi gecikme süresi bu uydularda 300 ms’ye kadar çıkabilmektedir. Şu anda bu ağlara normal bir çanak anten ve uydu alıcısı ile bağlanılabilmektedir. Starlink içinde bu iki aygıtın çeşitli değişikliklerle yeterli olacağı bilinmektedir.

Peki neredeyse Dünya’nın her yerinde kullanılması planlanan bu uydu ağına ülkelerin tepkisi ne olacak? Destek/onay vermek, rakip olmak veya kısıtlamak hatta belki engel olmaya çalışmak… Zamanla birçoğuna şahit olacağımız senaryolar zihinlerde yer almıştır diye düşünüyorum.

Şirket Falcon 9’la Deneyim Kazanmaya Devam Ediyor

Şimdiye kadar gerçekleşen tüm fırlatmalar Falcon 9 roketi ile gerçekleşmiştir. 2020’nin son çeyreğinde fırlatılması planlanan, Türksat-Airbus ortaklığında üretilen haberleşme uydusu Türksat 5A’da Falcon 9 ile Kennedy Uzay Üssü’nden fırlatılacaktır.

Falcon 9’un Kilometre Taşları

21 Aralık 2015 tarihinde Falcon 9 Alçak Dünya Yörüngesi’ne (ADY) 11 adet uydu götürdü ve ilk kez karaya iniş yapan SpaceX roketi unvanını aldı.
8 Nisan 2016 tarihinde ise Falcon 9, birçok kez başarısız olmasına rağmen, sonunda okyanusta droneship olarak bilinen insansız bir gemi platformu üzerine iniş yaptı.

ABD’nin Gelişmiş Savaş Yönetim Sistemi (ABMS) ve Starlink

İlk kez 2019 yılında testi gerçekleştirilen gelişmiş savaş yönetim sisiteminin(ABMS) testlerinde Starlink uyduları da yerini aldı. ABD Hava Kuvvetleri’nin tedarik, teknoloji ve lojistikten sorumlu Müsteşarlık Yardımcılığı’nın Baş Mimarı Preston Dunlap yaptığı açıklamada gerçekleştirilen test esnasında AC-130 uçağının Starlink uyduları üzerinden veri aktarabildiğini söyledi.

Dunlap, Hava Kuvvetlerinin Küresel Aydınlatma programı kapsamında edinilen tecrübeler ile birlikte ticari uyduların askeri platformalarla olan birlikteliğiyle ilgilenildiğini söyledi. Starlink haricinde Iridium, OneWeb gibi şirketleri de değerlendirmeye aldıklarını belirtti.

Covid-19 sebebiyle ertelenen 8 Nisan 2020’de gerçekleştirilmesi planlanan tatbikatta ise KC-135 uçakları ile Starlinkler üzerinden veri aktarımı sağlaması planlanıyordu.

Canlı atış testlerinde İHA’ları ve seyir füzelerinin hedef olarak kullanılması planlanırken yine Starlink’lerin üzerinden veri aktarımı da test edilecekti.

Yazının başında ve sonunda SATCOM’u 2 ayrı yerde oldukça önemli bir etken olarak görüyoruz. 50 yıl öncesinde uyduların ortaya çıkmasının sebebi, haliyle bugün SATCOM’a olan ihtiyacı doğurmuştur.

Uzay artık hava, kara ve deniz kuvvetlerine destek eleman olmak yerine kendisi başlı başına bir kuvvet olma yolunda ilerliyor.

Katkılarından dolayı Halit Mirahmetoğlu hocama teşekkürlerimi sunuyorum.