Küçük Uydular Ve Başari Potansiyelleri
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
ARAŞTIRMA RAPORU ŞUBAT 2019 KÜÇÜK UYDULAR VE BAŞARI POTANSİYELLERİ ARAŞTIRMAKÜÇÜK UYDULAR VE BAŞARI RAPORU POTANSİYELLERİ ŞUBAT 2019 1 ARAŞTIRMA RAPORU ŞUBAT 2019 İşbu eserde yer alan veriler/bilgiler, yalnızca bilgi amaçlı olup, bu eserde bulunan veriler/bilgiler tavsiye, reklam ya da iş geliştirme amacına yönelik değildir. STM Savunma Teknolojileri Mühendislik ve Ticaret A.Ş. işbu eserde sunulan verilerin/ bilgilerin içeriği, güncelliği ya da doğruluğu konusunda herhangi bir taahhüde girmemekte, kullanıcı veya üçüncü kişilerin bu eserde yer alan verilere/bilgilere dayanarak gerçekleştirecekleri eylemlerden ötürü sorumluluk kabul etmemektedir. Bu eserde yer alan bilgilerin her türlü hakkı STM Savunma Teknolojileri Mühendislik ve Ticaret A.Ş’ye aittir. Yazılı izin olmaksızın işbu eserde yer alan bilgi, yazı, ifadenin bir kısmı veya tamamı, herhangi bir ortamda hiçbir şekilde yayımlanamaz, çoğaltılamaz, işlenemez. 2 KÜÇÜK UYDULAR VE BAŞARI POTANSİYELLERİ ARAŞTIRMA RAPORU ŞUBAT 2019 STM ThinkTech 1. GİRİŞ Gelişmiş özelliklere sahip minik sensörler, büyük veriyi örnekleridir. Ancak sonraki yıllarda uyduların büyüklük- metalaştırılabilir bilgiye dönüştüren analitik yazılımlar, leri ve kabiliyetleri hızla artmıştır. Nitekim Sputnik-2 508, üç boyutlu yazıcılarla katmanlı imalat, bulut depolama Sputnik-3 ise 1327 kilogram ağırlığındaydı. ve yapay zekâ gibi 21’inci yüzyılın çığır açıcı teknolojileri 1957’de Sputnik-1’in Dünya yörüngesine gönderil- uydu teknolojisinde de köklü değişimlere yol açmaktadır. mesinden beri uzaya 41 binden fazla insan yapımı nesne Bu teknolojiler, geleneksel uydulardan çok daha küçük, fırlatıldı. Ancak bugün bunların sadece yüzde 5’i halen ucuz ama çok sayıda görev yükü (Payload) barındıran aktif konumdadır. Çünkü büyük bir kısmı uydu olan bu uydulardan oluşan sistemlerin yörüngeye yerleştirilme- uzay araçlarının ömürleri kısadır. En uzun ömürlü uydu sine olanak sağlarken devletler kadar özel şirketleri de bile 20 yıldan fazla kullanımda kalamamaktadır [1]. uzay çalışmalarında iddialı konuma getirmektedir. Yeni Geleneksel uydular, hem hacim hem ağırlık hem de nesil küçük uydular, tarımdan enerjiye tüm reel sektör maliyet açısından sorunlar yaratmaktadır. Geleneksel bir bileşenlerine, sivil toplum örgütlerinden istihbarat servis- iletişim uydusu yaklaşık üç ton ağırlığındadır ve bir oto- lerine ve üniversitelere kadar pek çok alandaki kurum ve büs hacmine sahiptir. Ortalama 300 milyon dolara mal kuruluşun çalışmalarına hizmet etmektedir. Bu kurumlar, olan bu uyduların yazılım ve donanımlarının üretim süre- bu küçük uydulardan, yeryüzünün herhangi bir noktası ci çok uzun sürmektedir. Öyle ki yörüngeye yerleştirilen hakkında anlık, güvenilir ve yüksek kalitede görüntü ve/ çoğu uydunun sahip olduğu yazılımlar, zamanına göre veya her türlü ölçülebilir bilgi sağlamaktadır. Bu analiz- modası geçmiş kalmaktadır[2]. de uzay çalışmalarında “Yeni Uzay (New Space)” adı Büyük uyduların uzaya taşınmasının yüksek maliyeti verilen bir sektöre yol açan küçük uyduların tarihçesi, uzay çalışmalarının mali yükünü artırmış, uzay ajansları, mevcut durumu, kabiliyetleri ve uygulama alanları ile bu kamu kuruluşları, üniversiteler ve özel sektör, 1980’li yıl- teknolojinin geleceğine dair projeksiyonların aktarılması lardan itibaren, uydu boyutlarını küçültürken kabiliyetle- amaçlanmaktadır. rini artıracak araştırmalara destek vermeye başlamıştır. Ancak küçük uydu teknolojisinde sıçrama yaşanma- 2. KÜÇÜK UYDULARIN TARİHÇESİ sı için milenyumu beklemek gerekmiştir. 2000’li yıllar- da mikroelektronik üretim tekniklerinin ilerlemesi, daha Rusya’nın 62 yıl önce Dünya yörüngesine Sputnik-1 küçük uyduların geliştirilmesinin önünü açmıştır. Mikro uydusunu yerleştirmesi ve ABD’nin buna üç ay sonra boyutlarda sensörler, kameralar ve ölçüm aygıtları uy- Explorer-1 uydusuyla yanıt vermesiyle başlayan uzay duların hem geliştirme hem fırlatma hem de işletme yarışı bugün yine yapay uydu alanında, ancak bu kez maliyetlerini hızla düşürmüştür. Ayrıca internet, bulut çok daha fazla oyuncuyla yeni bir evreye girmiş bulun- depolama ve gelişmiş büyük veri analiz yazılımları uydu maktadır. Sadece 83 kilogram olan Sputnik-1 de 14 ki- verilerinin hızlı biçimde ticarleştirilebilir ürünler sunma- logram ağırlığındaki Explorer-1 de küçük uyduların ilk sını sağlamıştır[3]. KÜÇÜK UYDULAR VE BAŞARI POTANSİYELLERİ 3 ARAŞTIRMA RAPORU ŞUBAT 2019 Pek çok yorumcu tarafından devrim olarak nitele- sektör şirketlerinin veya üniversitelerin uzaya görece çok nen bu değişimin iki itici gücü bulunmaktadır. Öncelikle daha düşük mali risklerle erişebilmesini sağlamaktadır. 1990’lardan itibaren mobil iletişim ağlarının yaygınlaş- Aralarında Türkiye’nin de bulunduğu çok sayıda ülkenin masıyla son yıllarda uzay yatırımları hızla artmaktadır. uzay ajansları, üniversiteleri ve özel sermaye şirketleri Küresel çapta genişbant internet ihtiyacı, nesnelerin yeni nesil küçük uyduları geliştirmekte ve bunları Dünya interneti (IoT), makineden makineye iletişim (M2M) gibi yörüngesine yerleştirmektedir. Dünya yörüngesinde ağır- uygulamaların artması da talebi güçlendirmiştir. Talep lığı 10 kilogramın altındaki uydu sayısının 2018’de 800’e tarafında bu gelişmeler yaşanırken, uyduların uzaya ta- ulaştığı ifade edilmektedir. Bu sayının gelecek yıllarda şınma maliyetinin düşürülmesi yönünde hem devletler hızla artacağı tahmin edilmektedir. Çünkü bu alana özel tarafında hem de özel sektörde arayışların artması yeni sermayenin ilgisi hızla artmaktadır. Sadece 2017 yılın- bir teknolojinin hızla gelişmesine yol açmıştır[4]. da uzay çalışmaları için kurulan startup şirketler, yatırım fonlarından 1.8 milyar dolar yatırım almışlardır. Bu rakam [2] 3. MEVCUT DURUM 2000 yılında uzay şirketlerine yapılan yatırımın iki katıdır . Uzayın keşfi ve insani amaçlar için kullanılmaya başlan- 4. KÜÇÜK UYDU TÜRLERİ ması kuşkusuz pahalı bir girişimdir. Ancak bu girişimler sayesinde hem Dünya hem de uzay hakkında bilgiler Literatürde yeni nesil küçük uydular, büyüklük ve işlev- artarken günlük yaşama birçok katkı sağlanmaktadır. lerine göre farklı adlarla anılmaktadır. Ağırlık açısından Uzay çalışmaları sayesinde daha isabetli hava durumu farklı kriterler ortaya konmaktadır. Bazı uzmanlar 500 ki- tahminleri elde etmek, aynı anda çok sayıda kanaldan logramdan küçük uyduları baz alırken ABD Uzay Ajansı iletişim sağlayabilmek, navigasyon sistemleriyle yol ta- NASA ağırlığı 180 kilogramın altındaki uyduları küçük yin etmek, afetlere daha hızlı yanıt vermek, güvenliği uydu ularak kabul etmektedir. NASA’nın yaptığı sınıflan- sağlamak ve askeri operasyonları yönlendirmek müm- dırmaya göre ağırlığı 100 ila 180 kilogram arasında olan- kün olabilmektedir. lar Mini-uydu (Minisattelite), 10 ila 100 kilogram arasında Bu nedenlerle uzay araştırmaları ve yatırımları daha olanlar Mikro-uydu (Microsattelite), 1 ila 10 kilogram ara- çok oyuncunun katılımıyla hızla artmaktadır. 2017 yılı sında olanlar Nano-uydu (Nanosattelite) olarak adlandı- sonu itibarıyla küresel uzay endüstrisinin büyüklüğü rılmaktadır. NASA henüz örneği az olmakla birlikte ağır- 388.5 milyar dolara ulaşmıştır[5]. Bugün 10’dan fazla şir- lığı 10 gramla 1 kilogram arasında uydulara Piko-uydu ket, uzaya çıkış maliyetini düşürecek roket teknolojileri (Pico-Sattelite), 1 gramla 10 gram arasındakilere ise üzerinde çalışmaktadır. 2010’dan beri uydu sektöründe Femto-uydu (Femtosatellite) adını uygun görmüştür[7]. faaliyet gösteren firma sayısı 400’e yaklaşmıştır[3]. IBM’in Mart 2018‘de tanıttığı, bir tuz tanesi büyüklüğün- Yeni yatırımlar da hız kesmemektedir. 2016 yılında de ve sadece 10 cent maliyeti olduğunu bildirdiği mikro küresel uzay yatırımlarının miktarı 344,5 milyon dolar bilgisayar, NASA’nın öngördüğü Piko-uydu veya Femto- olmuştur. Uzay yatırımlarının 260,5 milyon dolarını, yani uyduların gelecekte sayılarının artacağına ve yüksek iş- yaklaşık üçte ikisini uydu yatırımları oluşturmaktadır[6]. levsellik kazanacağına işaret etmektedir[8]. Uydu yatırımlarının yarıya yakını (127,7 milyon dolar) ile- 1992’de kurulan “Kaygılı Bilim İnsanları Birliği”nin (Union tişim ve diğer hizmetler, beşte biri ise navigasyon bağ- of Concerned Scientists-UCS) hazırladığı veritabanına lantılı sistemler (52,6 milyon dolar) için yapılmıştır. Ancak göre Ocak 2018 tarihi itibarıyla dünya yörüngesinde 1886 2017 yılında uydu yatırımlarında belirgin bir değişim uydu bulunmaktadır. Bunların 1083’ü 180 kilogramdan ağır gözlenmiştir. Geçtiğimiz yıl 300’e yakın nano-uydu, yani büyük uydu; 77’si 100-180 kg arası mini-uydu; 152’si 10- ağırlığı 1 ila 10 kilogram arasında değişen uydu yörün- 100 kg arası mikro-uydu; 435’i 1-10 kg arası nano-uydu; geye yerleştirilmiştir. Buna karşılık uzaya fırlatılan büyük 139’u ise kütlesi açıklanmamış uydulardır. Bu ağırlığı be- uydu ve diğer uzay araçlarının sayısı 175’te kalmıştır[1]. lirsiz uydular arasında 1 kilogramdan hafif piko-uydu veya Uydu pazarının yüzde 85’i, kurulu uzay endüstrisi bu- femto-uydulurın olduğu da tahmin edilmektedir[9]. lunan ABD, Rusya, Çin, Japonya, Hindistan ve beş AB ülkesinin elindedir. Ancak aralarında Türkiye’nin de bu- 4.1 Küp Uydular lunduğu 50’den fazla ülkede daha uydu çalışmaları yürü- Küçük uydu sınıflandırmasında NASA küp uydulara ayrı tülmektedir. Bu ülkeler uzaya yaklaşık 200 uydu gönder- bir sayfa açmaktadır. Çünkü küp uydular (CubeSat) bir miş veya gönderme hazırlığı yapılmaktadır. Bu rakam, uydu türü değil uydu ölçü birimidir. ABD’nin California sözkonusu 50 ülkenin geçen 10 yılda uzaya gönderdiği Polytechnic State Üniversitesi ve Stanford Üniversitesi uydu sayısının iki katıdır[6]. bilim insanları tarafından