Kendi Uydularınızı Yapma
Lego NXT sistemi ve 500 $ parça parça ile Uluslararası Uzay Üniversitesi öğrencilerinden oluşan bir ekip, NASA’nın Chris Boshuizen (solda) ve Will Marshall tarafından gösterilen bu tamamen işlevsel prototip uyduyu inşa etti.
Sık sık evde yapamayacağınız bir şey olmadığı söylenir ve hatta son sınır bile iyi donanımlı bir DIYers grubunun elinden çok uzak değildir.
Amatör gruplar kendi uydularını 40 yıldır uzaya fırlatıyor. Bugün, ucuz teknolojiler ve yeni lansman stratejileri, DIY'lerin her zamankinden daha fazla uydu oluşturmalarına ve yayınlamalarına yardımcı oluyor.
En başarılı amatör uydu, 36 yıldır yörüngede olan ve bugüne kadar yarı operasyonel olan AMSAT-OSCAR 7'dir (Şekil B). Başlangıçta yeni alıcı-verici türlerinin denenmesi olarak başlatıldı, hala ileti gönderip, alabiliyor, saklayabiliyor ve iletebiliyor.
Amatör uydu binasının bugününe ve geleceğine bir göz atalım.
AMSAT-OSCAR 7, 1974'ten beri Dünyayı dolaşıyor.
AMSAT ve OSCAR Uzay Aracı
AMSAT (Radio Amateur Satellite Corporation) amatör uyduları tasarlayan, inşa eden ve işleten bir grup organizasyondur. 23 ülkeden AMSAT örgütleri kendi “amatör radyo taşıyan yörüngeli uyduları” başlattılar (kısaca OSCAR). Bunlardan ilki, Sputnik 1'in piyasaya sürülmesinden sadece dört yıl sonra, 1961'de piyasaya sürüldü.
AMSAT uzay aracı boyutu 2kg ile 50kg arasında değişmektedir ve yıllar içinde daha sofistike hale gelmiştir. Bugüne kadar, çoğu Dünya'nın etrafındaki yörüngeye yerleştirildi, ancak AMSAT'ın güneş sistemindeki diğer yerlere seyahat edebilecek uzay aracı için bile kuralları var. Almanya'daki AMSAT-DL, Mars'a fırlatılacak GO-Mars / P5A uzay aracını planlıyor.
AMSAT, amatör uyduların, rokete ödeme yapan daha büyük uydunun etrafındaki boş alanı doldurarak ticari roketlerde ikincil yükler olarak başlamasına öncülük etti. Her zaman ücretsiz olmamakla birlikte, uzaya bir şey almak için hala çok uygun maliyetli bir yoldur.
NASA Ames Araştırma Merkezi tarafından geliştirilen ve 2009 yılında piyasaya sürülen PharmaSat, antifungal ilaçları mikro graviteyle incelemek için üç üniteli bir CubeSat'tır.
Tüpler ve Küpler
AMSAT'ın öncü uyduları sıfırdan tasarlanmış ve inşa edilmiştir, ancak bugünlerde standartlaştırılmış nanosatellit tasarımları ve hatta başlangıç kitleri vardır. TubeSats ve CubeSats, boyut ve uzaya teslimat için standartlar ile önderlik ediyor.
CubeSats, orijinal olarak üniversiteler için geliştirilen 10 cm küplük bir tasarıma dayanmaktadır. Üç küp uzunluğundaki ünitelere bağlanabilirler ve dikdörtgen şeklinde bir “peapod” dan fırlatılırlar, bir bakladan sıkılmış bezelyeler gibi uzaya fırlatılırlar.
CubeSat misyonları, yüksek çözünürlüklü kameralar ve hatta depremleri ölçen aletler de dahil olmak üzere çeşitli ileri teknoloji gadget'ları taşıdı. NASA kısa süre önce, uzaydaki antifungal ilaçların etkinliğini incelemek için kendi CubeSat misyonu PharmaSat'ı başlattı. NASA, bu şekilde daha uygun maliyetli bir mikro gravite araştırması yapmayı umuyor. İşlevsel bir uydu oluşturmak için bir CubeSat kiti 5.000 ila 300.000 $ arasında bir maliyete mal olabilir, ancak akıllıca bir planlama ile çok daha ucuza yapabilirsiniz.
CubeSats'a benzer şekilde, TubeSats roketin üst kademesine bağlı uzun bir silindirden teslim edilir. Interorbital Systems'den bir TubeSat kiti piyasaya sürülmesi de dahil olmak üzere yalnızca 8,000 dolar tutuyor! Şirketin web sitesine göre, “Planet Earth Kişisel Uydunun yaşına girmiştir.” Benimkini istiyorum!
Lego Mindstorms NXT'den üretilen tamamen işleyen bir uydu prototipi.
Lego ve Akıllı Telefonlar
NASA Ames Araştırma Merkezi'nde, bir uzay aracını ne kadar ucuza üretebileceğimizi keşfetmeye çalışıyoruz. Lego Mindstorms NXT sistemi ve diğer parçalarda yaklaşık 500 $ ile tamamen işlevsel bir prototip uydusu inşa ettik.
Ayrıca, sensörlerle dolup taşan ve neredeyse tüm uydulara göre daha güçlü olan yerleşik bilgisayarlara sahip akıllı telefonlarla da çok ilgileniyoruz. Aslında, bir akıllı telefon güneş panelleri ve itme gücü dışındaki neredeyse bir uzay aracının tüm sistemlerine sahiptir! Biraz daha fazla çalışma ile, ilk cep telefonu tabanlı uyduyu bir gün başlatacağımızı düşünüyoruz (bkz. Sayfa 74).
Oraya Çıkmak
Çok az parayla işleyen bir uydu oluşturabilirken, üstesinden gelinmesi gereken iki sorun var. Birincisi, bir çeşit roketin fırlatılması. Ve bir sürüşü paylaşmayı sona erdirirseniz, bir sonraki sorun, operatörü uydunuzun rokete koydukları çok daha pahalı olan için bir tehlike olmadığı konusunda ikna etmektir.
Roket veya diğer uzay gemilerine zarar verme riskini azaltmak için uydunuzun güvenli olduğundan emin olmak için kapsamlı testlerden geçmesi gerekir. Bu, onu aşırı sıcak ve soğuk çevrimlerden geçirmeyi, büyük bir vakum odasında simüle edilmiş vakuma maruz bırakmayı ve bir titreşim masasında agresif şekilde sallamayı içerecektir. Eğer uydunuz bu cezalandırma rejiminden kurtulabiliyorsa ve hala sizin tasarladığınız gibi çalışıyorsa, roket sürüşünde de hayatta kalmalı ve bir süre uzayda çalışmalıdır.
Nesneniz için bir fırlatma başlatmak muhtemelen uzayda bir şey yapmanın en pahalı kısmıdır. Bir AMSAT projesi için gönüllü olabilirsiniz ve tam bir teslimat hizmeti sunan TubeSats'ten daha önce bahsettik. Uydunuzu bir üniversite veya başka bir eğitim grubu aracılığıyla kuruyorsanız, NASA’nın Proje ELaNa’sı (Nanosatellitlerin Eğitim Lansmanı) yaklaşık 30.000 $ değerinde bir CubeSat’ı uzaya götürebilir. Andrew’ın Space şirketi, SpaceX’in heyecan verici Falcon 1 ve Falcon 9 roketleri için ticari olarak başlattığı bir firmadır. Bu fırlatmalar ELaNa'dan daha pahalı olsa da, roketler çok daha ağır uyduları taşıyabilir - 1kg ile 300kg arasında!
Uydunuzu denemek istiyorsanız, ancak aylarca uzayda bulundurmanız gerekmiyorsa, kısa süreli yüksek irtifa sondaj roketine koymayı düşünebilirsiniz. Birçok amatör grup roketleri 10 km'den yükseğe çıkardı. Başka bir seçenek, yüksek irtifa balon yolculuğu. Balonlar çok daha yumuşaktır ve deneysel uydunuzu 30km'ye kadar çok fazla çaba sarf etmeden alabilir. Daha sonra yerleşmek, başlamak ve ne için tasarlanmışsa onu yapmaya hazır olmak için bolca vaktiniz var. Ve eğer onu düşürmek planın bir parçasıysa, bu yükseklikten en az 30 saniye serbest düşme süresi almalısınız!
Spacebridge, San Francisco Bay Area hacker grubu Noisebridge'in bir ürünüdür. Uzay seferlerini balon lansmanlarını ve akıllı telefonları kullanarak geliştiriyorlar, ancak yakında kendi roketlerini başlatmayı umuyorlar. Ve neden yapamıyorsun?