Cep telefonları için uydu kuleleri: Hızlı yazışmalar için yeni sistemler geliştiriliyor

Cep telefonları için uydu kuleleri: Hızlı yazışmalar için yeni sistemler geliştiriliyor
TT

Cep telefonları için uydu kuleleri: Hızlı yazışmalar için yeni sistemler geliştiriliyor

Cep telefonları için uydu kuleleri: Hızlı yazışmalar için yeni sistemler geliştiriliyor

Starlink uydu ağı, Amazon ve Apple, AST Space Mobile, Huawei ve Link Global gibi diğer şirketlerin ardından bu ay ilk kez ‘V2 Mini’ adı verilen en yeni nesil uyduları aracılığıyla cep telefonları arasında dördüncü nesil (LTE) bağlantıyı kullanarak kısa mesaj gönderip aldı.

Uzay üzerinden kısa mesajlar

SpaceX tarafından işletilen uydu takımyıldızı Starlink, dünya çapında en az sekiz mobil ağ sağlayıcısının abonelerine kısa mesaj hizmeti sunmayı amaçlıyor ve önümüzdeki yıllarda bu sağlayıcılar tarafından kullanılan yer istasyonlarına ihtiyaç duymadan veri ve sesli mesaj kapsamı da sağlayabilir. 

Starlink için elde edilen bu yeni başarı, uyduların ve hücresel istasyonların yaşadığı dönüşümün en son örneğini teşkil ediyor. Az sayıda şirket, cep telefonları ile Dünya yörüngesindeki uydular arasında birkaç yüz kilometreyi kapsayan bir bağlantı kurmak için yönlendirilmiş hüzmeleme gibi mevcut teknolojileri geliştirmenin yanı sıra uydu yapma ve fırlatma maliyetinin düşük olması gibi çeşitli faktörlerden faydalanıyor. Bunlardan en önemlisi, uydular onlarca kilometre hızla yörüngeye oturduğundan ve bu da Dünya yüzeyindeki herhangi bir cep telefonuyla iletişim kurmak için biraz zamana ihtiyaç duydukları anlamına geldiğinden, yeni baz istasyonlarının ilk kez ağın hareketli bileşeniyle bağlanması olarak kendini gösteriyor.

ffrfr

Amerikan Mühendisler dergisi için Spectrum web sitesi, günümüzde bu sorunları çözmek için rekabet eden şirketlerin şu ana kadar ticari bir uydu (Huawei - China Telecom - Link Global - Apple - ve "Global Star") aracılığıyla geleneksel telefonlarda metin mesajları gönderip almayı başardıklarını ve deneysel bir uydu (AST Space Mobile) kullanarak beşinci nesil iletişim ağı üzerinden ses ve veri iletişimi gerçekleştirdiklerini ortaya koydu.

Uydu telefonları

Çok yakın zamana kadar uydular birkaç yüz kilometre ötedeki cep telefonlarıyla iletişim kuramıyordu.

Bununla birlikte, insanların uzak yerlerdeki keşif gezilerinde yanlarında taşıdıkları uydu telefonları büyük antenlere sahip ve birden fazla uyduyla açık görüş hatlarına ihtiyaç duyuyor ve bir iletimi almak biraz zaman alıyor. Karasal ağlar ile hücresel uyduları entegre etmenin, baz istasyonları arasında hareket etmek ve iletimleri bir kuleden diğerine aktarmak kadar kolay olmadığı ise altı çizilen diğer bir konu.

Danimarka'daki Aalborg Üniversitesi'nde kablosuz iletişim alanında uzman bir araştırmacı olan Melissa Lopez, nihai ve birincil hedefin karasal ve karasal olmayan ağlar arasında tam ve sorunsuz bir entegrasyon sağlamak olduğuna inanıyor.

Starlink 4G bağlantısı hakkında çok fazla ayrıntı vermiyor, ancak mevcut kesintisiz hücresel iletişim için birkaç yapı taşı sunuyor.

Karasal ve uydu ağlarının entegrasyonu

Telefonları uydulara bağlamak için üç ana faktör bulunuyor. Şirketler, cep telefonu tasarımlarını uydu telefonu olacak şekilde değiştirmek yerine, uydu ağını cep telefonlarıyla yarı yoldan daha fazla bir noktada buluşacak şekilde yeniden tasarlıyorlar.

Uyduları baz istasyonlarına dönüştürme çabalarında şirketler antenlerin boyutlarını önemli ölçüde büyütüyorlar. Örneğin AST Space Mobile tarafından modifiye edilen ilk uyduların anten alanı 64 metrekareydi, bunu 128 metrekarelik antenlerle donatılmış başka bir uydu nesli izledi ve sonraki aşamada 400 metrekarelik antenlere sahip uydular inşa etmeyi planlıyorlar.

Starlink'in V2 Mini uydularının anten alanı 6,21 metrekare ancak şirket beklenen büyük roketinin inşasının tamamlanmasının ardından daha büyük boyutta hücresel iletişim uyduları geliştirmeyi ve fırlatmayı planlıyor.

Şirketler uydularını cep telefonu kulelerine benzer bir şeye dönüştürmek için yörüngedeki yüksekliklerini azaltmaya çalışıyorlar. Uzay Çağı'nın ilk birkaç on yılı boyunca, iletişim uyduları Dünya'nınkinden çok daha yüksek eşzamanlı yörüngelerde kullanıldı ve bu sayede gezegen yüzeyinin daha büyük bir bölümünü uzun bir süre boyunca kapsayabildiler. Ancak bu tür uydular günümüz uydularına kıyasla çok daha az sayıda cihazı idare edebiliyordu.

Son on yılda daha küçük, daha ucuz uyduların üretilmesi ve fırlatılmasındaki gelişmeler, alçak Dünya yörüngesinde bulunan çok sayıda ucuz uyduya dayalı ticari modellere kapı açtı. Bu tür bir uydu uzun süre dayanmayabilir ancak Dünya'daki cep telefonlarından gelen zayıf sinyalleri tespit etme ve artan faaliyetleriyle başa çıkma konusunda daha iyi bir performansa sahip.

Geliştirilmiş vektör hüzmeleme, vericinin diğer alıcılarla etkileşime girmeden sinyali en iyi alıcıya yönlendirmenin yolunu nasıl hesapladığını gösteren bir başka faktördür. Bu yöntem, iletimin bir binadan veya dağın yamacından ve yer kulelerinden yayınlanmasına veya saatte onlarca kilometre hızla hareket eden bir uydudan gelen dar, hızlı hareket eden bir iletimin hassas bir şekilde hedeflenmesine bağlı olabilir.

Bu daha gelişmiş yöntem, ses dalgalarının uyumuna benzer şekilde, her birinin diğerini desteklemesi için aynı sinyallerin birden fazla antenden gönderilmesine dayanabilir.

Konuyla ilgili bir dizi makalede görüşlerini açıklayan araştırmacılar, yönlendirilmiş ışın yönteminin gelecekte daha fazla sayıda uyduya yayılmasının mümkün olabileceğini öne sürüyor. Bu makalelerden birinde, bugün baz istasyonlarına karşılık gelen tek bir uydunun yaptığı işi yapmak üzere birbirine yakın uçan 20'den fazla küçük uydunun kullanılmasına dayanan bir senaryodan bahsediliyor. Münih Alman Üniversitesi'nde iletim işleme alanında uzmanlaşmış bir öğrenci ve bu son makalelerde yer alan araştırmacılardan biri olan Diego Tosi, "Bu uyduların her biri tamamen özerk ve kendi bileşenlerine sahip. Buradaki temel model, sinyallerin tutarlı bir şekilde ulaşmasını sağlayan frekans, faz ve zamanın düzenlenmesinden sorumlu olan bu senkronizasyon programlarıdır” dedi.

Şu anda Starlink ve rakiplerinin sundukları, önemine rağmen çok mütevazı kalmaktadır. Uzmanlar, bu şirketlerin şu anda sunduklarını ‘hiç yoktan iyidir’ şeklinde yorumlarken, ancak uzun vadede, 6G hizmetinin yayılmasını artıracak yaklaşımlara ihtiyaç duyulacağını belirtiyorlar.



Fırlatmanın ötesinde… Artemis II görevini yönlendiren gizli teknolojiler

NASA’nın Kennedy Uzay Merkezi’nde bulunan devasa Artemis (SLS) roketi (AFP)
NASA’nın Kennedy Uzay Merkezi’nde bulunan devasa Artemis (SLS) roketi (AFP)
TT

Fırlatmanın ötesinde… Artemis II görevini yönlendiren gizli teknolojiler

NASA’nın Kennedy Uzay Merkezi’nde bulunan devasa Artemis (SLS) roketi (AFP)
NASA’nın Kennedy Uzay Merkezi’nde bulunan devasa Artemis (SLS) roketi (AFP)

ABD Havacılık ve Uzay Ajansı (NASA), onlarca yıl sonra Ay’a dönüş programı kapsamında ilk insanlı uçuş olan ‘Artemis II’ görevini başlattı. Dikkatler aracı uzaya taşıyan dev roket üzerinde yoğunlaşsa da, görevin asıl önemi sahne arkasında çalışan karmaşık teknolojiler sisteminde yatıyor. Bu teknolojiler yalnızca ulaşımı sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda insanların uzayda yaşamasını ve çalışmasını mümkün kılıyor.

Bir test görevi... Sadece bir yolculuk değil

Artemis II görevi Ay yüzeyine inişi hedeflemiyor; daha çok, gelecekteki görevlerde kullanılacak sistemlerin kapsamlı bir test uçuşu niteliğinde. Bu sistemler arasında navigasyon, iletişim, yaşam destek, enerji yönetimi ve derin uzay ortamında insan-makine etkileşimi yer alıyor. Bu yaklaşım, uzay keşfi felsefesinde bir değişimi yansıtıyor. Artık odak noktası yalnızca ‘ulaşmak’ değil, uzun süreli uzayda kalabilme yeteneği, yani ‘süreklilik’. Bu da Mars gibi daha uzak yolculuklar için temel bir adım olarak görülüyor.

Orion... Bir uzay aracı mı, yoksa bir işletim sistemi mi?

Görevin merkezinde, birden fazla sistemi uyum içinde bir araya getiren entegre bir platform olarak görülebilecek ‘Orion’ aracı yer alıyor. Orion, yalnızca astronotları taşıyan bir kapsül değil; yaşam koşullarını Dünya’ya mümkün olduğunca yakın şekilde simüle eden kapalı bir ortam sunuyor. Sistem, oksijen, basınç ve nem kontrolünü sağlayan yaşam destek sistemlerinin yanı sıra su arıtma, atık yönetimi ve mürettebatın sağlık durumunu sürekli izleyen gözetim sistemlerini de içeriyor. Tüm bu unsurlar, aracı uzaydaki insan yaşamını yöneten adeta bir ‘çevresel işletim sistemi’ haline getiriyor.

fdv
NASA’nın Artemis II roketi, Florida’nın Cape Canaveral kentindeki Kennedy Uzay Merkezi’nden fırlatıldı. (Reuters)

Orion ayrıca temel enerji, itiş gücü ve kaynakları sağlamak üzere Avrupa Uzay Ajansı (ESA) tarafından geliştirilen Avrupa servis modülüne dayanıyor. Bu uluslararası entegrasyon, uzay programlarının artık ulusal projelerden küresel ortak altyapılara dönüştüğünü gösteriyor.

Uzayda seyir... Daha fazla bağımsızlık

Derin uzayda, tamamen Dünya’daki sistemlere güvenmek mümkün değil. Sinyallerin ulaşması zaman aldığı için, anında karar alma sürecinde zorluklar ortaya çıkıyor.

Bu nedenle Artemis II, kendi kendine navigasyon ile Dünya ile iletişimin bir kombinasyonuna dayanıyor ve araca belirli bir özerklik sağlıyor. Bu yetenek yalnızca teknik bir detay değil; özellikle daha uzak yolculuklar planlanırken zaman gecikmesinin artması göz önüne alındığında bir zorunluluk haline geliyor.

Enerji yönetimi ve Dünya’ya dönüş

Araç güneş enerjisiyle çalışıyor, ancak asıl zorluk yalnızca enerji üretmek değil, onu verimli şekilde yönetmekte yatıyor. Cihazlar, yaşam destek sistemleri ve iletişim ekipmanları, enerji dağılımının hassas bir şekilde yapılmasına bağımlı. Bunun yanı sıra sıcaklık da büyük bir meydan okuma oluşturuyor. Uzayda araç, aşırı sıcaklıklara maruz kalabiliyor; bu yüzden iç ortamın istikrarını koruyan hassas ısı kontrol sistemlerine ihtiyaç duyuluyor.

dfvfd
NASA’nın Artemis II görevinin bir parçası olan Orion kapsülü, Florida (EPA)

Fırlatma kritik bir an olsa da, Dünya’ya dönüş görevin en karmaşık aşamalarından biri olarak öne çıkıyor. Araç, atmosferi yüksek hızlarla geçerken aşırı ısı oluşuyor ve bu da gelişmiş bir ısı kalkanı gerektiriyor.

Bu kalkan yalnızca aracı korumakla kalmıyor; aynı zamanda mürettebatın güvenli bir şekilde geri dönmesini sağlayarak görevin başarısını belirliyor. Bu, uzun vadeli her uzay programı için temel bir unsur olarak değerlendiriliyor.

İnsanlar sistemin bir parçası

Artemis II sadece makineleri test etmekle kalmıyor, aynı zamanda insanı da sınayan bir görev niteliği taşıyor. Astronotlara, vücut işlevlerini izlemek için sensörler yerleştirilecek ve bu sayede uzay yolculuklarının bedensel etkileri daha iyi anlaşılacak. Bu yaklaşım, mürettebatı araç kullanıcıları olmaktan çıkarıp, entegre bir sistemin veri öğeleri haline getiriyor. Toplanan verilerin analiz edilebilmesi, gelecekteki görevlerin tasarımında kritik bir rol oynayacak.

erfr
53 yıl sonra... NASA, insanlığı Ay’ın eşiğine geri getiriyor

İletişim sistemleri ise göz ardı edilemeyecek bir başka alan olarak öne çıkıyor. Araç ile Dünya arasındaki kesintisiz bağlantıyı sağlamak, özellikle mesafe arttıkça karmaşık bir altyapı gerektiriyor. Bu sistemler yalnızca iletişimi sağlamakla kalmıyor; veri aktarımı, sistem güncellemeleri ve karar destek süreçlerinde de kritik rol oynuyor ve böylece görevin başarısının temel parçalarından biri haline geliyor.

Hedefler ve zorluklar arasında

Tüm teknolojik ilerlemelere rağmen görev, zorluklardan uzak değil. Sistemlerin karmaşıklığı, birden fazla kurumun katılımı ve yüksek maliyetler, program üzerinde önemli baskılar oluşturuyor. Görev öncesi yapılan bazı testler ve yaşanan gecikmeler, bu tür projelerin doğasını yansıtıyor; yüksek riskli bir ortamda hata yapma lüksü yok.

Artemis II’yi bağımsız bir görev olarak görmek mümkün değil; bu, uzun bir yolun parçası. Ay, burada nihai hedef değil, bir test istasyonu işlevi görüyor. Asıl amaç, insanların Mars’a seyahat edebilmesini ve orada hayatta kalabilmesini sağlayacak teknolojileri geliştirmek. Bu bağlamda Artemis II, varış noktasından çok, test ettiği sistemlerle ön plana çıkıyor.

Bugün gerçekleşen sadece yeni bir fırlatma değil; insan ile uzay arasındaki ilişkiyi, Dünya dışındaki varoluşu geçici bir deney olmaktan çıkarıp sürdürülebilir hale getirebilecek teknolojiler üzerinden yeniden tanımlama çabası.


Yörüngeden kameraları test eden Astronot Reid Wiseman: Dünya’yı fotoğraflamak, arka bahçeden Ay’ı çekmek gibi

Bu NASA tarafından sağlanan videodan alınan görüntüde, Orion uzay aracının motorları çalışırken Ay’a doğru hareket ederken Dünya (solda) görülüyor (AP)
Bu NASA tarafından sağlanan videodan alınan görüntüde, Orion uzay aracının motorları çalışırken Ay’a doğru hareket ederken Dünya (solda) görülüyor (AP)
TT

Yörüngeden kameraları test eden Astronot Reid Wiseman: Dünya’yı fotoğraflamak, arka bahçeden Ay’ı çekmek gibi

Bu NASA tarafından sağlanan videodan alınan görüntüde, Orion uzay aracının motorları çalışırken Ay’a doğru hareket ederken Dünya (solda) görülüyor (AP)
Bu NASA tarafından sağlanan videodan alınan görüntüde, Orion uzay aracının motorları çalışırken Ay’a doğru hareket ederken Dünya (solda) görülüyor (AP)

NASA’ya bağlı Artemis 2 görevinin astronotları, perşembe günü uzaydaki ilk günlerini, kullanacakları kameraları test ederek tamamladı. Astronotlar, yörüngeden ayrılıp Ay’a doğru yola çıkmadan saatler önce, yükseliş sırasında giderek küçülen Dünya’nın görüntülerini kaydetti.

Ekip lideri  Reid Wiseman, Houston’daki görev kontrol merkezine yaptığı açıklamada, iPhone ile Dünya’nın fotoğraflarını çekerken, “Bu, arka bahçenize çıkıp Ay’ın fotoğrafını çekmeye çalışmak gibi. Şu anda Dünya’nın fotoğrafını çekmeye çalışırken hissettiğim duygu bu” dedi. Wiseman, Dünya’dan 40 bin milin (yaklaşık 64 bin kilometre) üzerindeki bir mesafeden çekim yapmanın, gezegenin güneş ışığında parlayan küçük bir küre gibi görünmesi nedeniyle, telefon kamerasında pozlama ayarlarını yapmayı zorlaştırdığını belirtti.

ABD’nin NASA ajansına ait Artemis 2 görevinde yer alan dört astronot, çarşamba günü Doğu ABD saatiyle 18.35’te (22.35 GMT) Florida’dan fırlatılan görev kapsamında, uçuş boyunca Orion capsule içinde uzayın görüntülerini kaydetmek için çeşitli cihazlar taşıyor.

Bu cihazlar arasında küçük bir GoPro kamera, iPhone’lar ve NASA astronotlarının yıllardır International Space Station’da kullandığı profesyonel Nikon kameralar yer alıyor. NASA henüz mürettebat tarafından çekilen görüntüleri yayımlamadı; ancak daha heyecan verici anların ardından bu görüntülerin görevin ilerleyen aşamalarında paylaşılması bekleniyor.

Görevin altıncı gününde astronotların Dünya’dan yaklaşık 252 bin mil (yaklaşık 405 bin kilometre) uzaklığa ulaşması öngörülüyor. Bu nokta, insanların şimdiye kadar ulaştığı en uzak mesafe olacak ve bu mesafeden Dünya, Ay’ın karanlık tarafının arkasında bir basketbol topu büyüklüğünde görünecek.


NASA, yarım asır sonra Ay’a ilk insanlı görevi başlattı

TT

NASA, yarım asır sonra Ay’a ilk insanlı görevi başlattı

NASA, yarım asır sonra Ay’a ilk insanlı görevi başlattı

“Artemis 2” adı verilen görev kapsamında, Apollo Programı’nın sona ermesinden ve Ay’a yapılan son insanlı yolculuktan 50 yılı aşkın süre sonra üç erkek ve bir kadın astronot, çarşamba akşamı Ay yörüngesine doğru 10 gün sürecek bir yolculuğa çıktı. Görevin, ABD’nin uzay keşfi tarihinde yeni bir sayfa açması bekleniyor.

Kalkıştan yaklaşık 10 dakika önce konuşan Kanadalı astronot Jeremy Hansen, “Tüm insanlık adına yola çıkıyoruz” dedi.

ABD Başkanı Donald Trump ise “Truth Social” platformunda yaptığı paylaşımda, “Amerika Ay’a geri dönüyor! Kimse bizimle rekabet edemez. Amerika sadece rekabet etmez, domine eder. Tüm dünya bizi izliyor” ifadelerini kullandı.

Florida’daki Kennedy Uzay Merkezi’nden fırlatılan görevde, Amerikalı astronotlar Reid Wiseman, Victor Glover ve Christina Koch ile Kanadalı Jeremy Hansen yer alıyor.

fev
NASA astronotları, Kennedy Uzay Merkezi’nde fırlatma öncesi hazırlıklar kapsamında Operasyon ve Kontrol Binası’ndan ayrılıyor (DPA)

Trump’ın ilk başkanlık döneminde duyurulan Artemis programı, uzun vadede Ay’da kalıcı insan varlığı oluşturmayı ve Mars’a yapılacak görevlerin önünü açmayı hedefliyor. Ancak program son yıllarda çeşitli gecikmelerle karşılaştı.

Görev, bilim dünyasının yanı sıra kamuoyunda da büyük ilgi uyandırdı. Çok sayıda kişi fırlatmayı yerinde izlemek için bölgeye akın etti.

Yaklaşık 10 gün sürecek yolculukta astronotlar Ay yörüngesine ulaşacak, ancak bu görevde Ay yüzeyine iniş yapılmayacak. İnsanlı inişin 2028 yılında gerçekleştirilmesi planlanıyor.

Bu görev, 1968 yılında astronotların ilk kez Ay yörüngesine ulaştığı Apollo 8’i hatırlatıyor. İnsanlığın Ay yüzeyine ilk inişi ise 1969’daki Apollo 11 göreviyle gerçekleşmiş, son iniş ise 1972’de Apollo 17 ile yapılmıştı.

NASA, Ay yüzeyinde bir üs kurmayı ve ardından Mars keşiflerine geçmeyi planlıyor.

Ay’a dönüş yarışı

Görev, adını Yunan mitolojisinde Apollo’nun kız kardeşi olan Artemis’ten alıyor. Program, özellikle 2030 yılına kadar Ay’a insan göndermeyi hedefleyen Çin ile artan rekabet baskısı altında yürütülüyor.

sdv
İnsanlar, Artemis 2 görevinin fırlatılışını A. Max Brewer Köprüsü üzerinden izliyor (AFP)

Görev aynı zamanda riskler de barındırıyor. Çünkü kullanılan uzay aracı daha önce Dünya yörüngesi dışına insan taşımadı. Astronotların, Dünya’dan 384 bin kilometreden daha uzak bir mesafeye ulaşması gerekiyor. Bu mesafe, yaklaşık 400 kilometre yükseklikteki Uluslararası Uzay İstasyonu’nun bin katı uzaklık anlamına geliyor.

NASA’nın eski baş astronotlarından Peggy Whitson, “Herkes görevini kusursuz yerine getirmeli, aksi halde sonuçlar ölümcül olabilir” uyarısında bulundu.

Bazı uzmanlar ise 2028’de Ay’a iniş hedefinin oldukça iddialı olduğuna dikkat çekiyor. Çünkü bunun için gerekli iniş aracının geliştirilmesi hâlâ sürüyor.

bgrfb
Charles M. Duke Jr., 1972 yılında Apollo 16 sırasında Ay yüzeyinden örnek toplarken (AP)

NASA, tüm bu süreçte 1968 Noel arifesinde gerçekleşen ve yaklaşık bir milyar kişi tarafından izlenen tarihi Apollo 8 görevi benzeri bir başarıya ulaşmayı umuyor.

NASA Başkanı Jared Isaacman ise “Bu yıl Cadılar Bayramı’nda uzun zamandır görülmediği kadar çok çocuğun astronot kostümü giydiğini göreceksiniz” dedi.