1. Ana Sayfa
  2. Teknoloji
  3. Uzay Araçlarının Bilinmeyen Özellikleri: Roket Bilimi Zamanı!

Uzay Araçlarının Bilinmeyen Özellikleri: Roket Bilimi Zamanı!

Uzay Araçlarının Bilinmeyen Özellikleri: Roket Bilimi Zamanı!

Üzerinde çalıştıkları görevlerin isimlerine göre adları belirlenen uzay araçları, bilimsel amaçlar için yapılarında ek olarak bir motor, ek güç sistemi, yönlendirme sistemi ve iletişim sistemi gibi bir dizi bileşenlere sahiptir. Bu sistemlerin çoğu geçmişten günümüze, servis modülü adı verilen bir bölüme yerleştirilirken, bilim araçları yük modülünü oluşturur. Bunlar, uzay aracının ana yapısal biriminin içine yerleştirilmiş ve uzay araçlarının elektronik sistemlerinin, iletişim işlevi gören elektrik çerçevesinden oluşan “koşum takımı” ile bağlıdır.

Ayrıca uzay araçları, insanlı ve insansız olarak da ayrılırlar. Uzay araçlarının yapısındaki bileşenler nelerdir? Uzay araçları uzayda nasıl hareket eder? Sorularının ve daha fazlasının cevabı bu makalemizde.

Uzay Araçlarının İtme Gücü

Bir uydunun taşıdığı itiş sistemi, ulaşması gereken yörünge konumuna ve görevin türüne göre belirlenir. Fırlatma aracı tarafından sağlanan itiş gücüne ek olarak, uzay aracını daha yükseğe veya bir kaçış yörüngesine götüren bir üst kademeye sahip olabilir. Uzay aracı, yörüngede yapacağı manevralar veya yörünge ayarları için kendi itiş modülünü taşıyabilir. 

“Soğuk gaz” itiş sistemi, Gaia ve Lisa Pathfinder tarafından kullanılacak ve en basit kimyasal itiş sistemidir. Bu kimyasal, basınçlı gaz ve bir nozülden oluşur ve itme gerektiğinde nozül açılır ve gazın bir kısmı dışarı salınır

İyon motorları kullanan güneş enerjisiyle çalışan itiş sistemleri, uzayda seyahat etmenin alternatif bir yoludur. İyon motorları uzay aracını yoldayken, itiş gücünü sağlamak için iyonize parçacıkları bir sprey gibi ateşler. Sonrasında iyon motorları, itici parçacıkları uzay aracının güneş panellerinden iyonize etmek için gereken yüksek gücü güneşten alır. Ayrıca güneş varlığını sürdürdüğü sürece yıllar boyu uzayda seyahat etmeye devam edebilirler. 

SpaceX Uzay Modülü

Uzay Araçlarının Güç Sistemleri

Perseverance ve Sputnik 1 gibi uzay araçları, ana ve alt sistemlerini çalıştırmak için yeterli güç üretmek ve bu gücü dağıtmak zorundadır. Enerji üretimi genellikle güneş ışığını elektriğe dönüştüren güneş panelleri tarafından sağlanır. Uzay aracı güneş görmediğinde, yani bir nesnenin gölgesinde kaldığında veya güneşten uzaklaştığında, paneller güneş enerjisini kullanamaz ve o an piller devreye girer (piller, güneş enerjisinden faydalanırken otomatik olarak şarj edilir). Uzay aracının türüne bağlı olarak, güneş panelleri geleneksel kanatlı bir şekil alabilir (üç eksenli stabilize uydular için) veya dönen bir uzay aracının silindirik gövdesinin etrafına sarılabilir. Ayrıca, her uzay aracı farklı voltajlarda enerjiye ihtiyaç duyar, gerekli enerji miktarı uzay aracının boyutuna ve işlevine göre değişim gösterir.

Olmazsa Olmaz; Navigasyon Sistemi

Genellikle “Tutum ve Yörünge Kontrolü” olarak adlandırılan bir navigasyon sistemi, uzay aracının görevini sürdürmesi ve böylece amaçlanan varış noktasına yönlendirilebilmesi için gereklidir. Bu kabiliyet aynı zamanda güneş panellerinin güneşe doğru dönük kalması ve belirli hedefleri işaret etmesini sağlamak için de gereklidir. Tutum kontrolü, elektronik gözlerle (güneş ve yıldız sensörleri) sağlanır. Bunlar, güneşin konumunu algılayabilir ve yıldızları izleyerek uzay aracının konumunun ve yönünün hesaplanmasını sağlayabilir. Uygun bir yazılım tarafından kontrol edilen bir itiş sistemi veya reaksiyon tekerlekleri, uzay aracının uygun şekilde hareket ettirilmesini veya yönlendirilmesini sağlar. Çoğu modern uzay aracı, uzayda dik şekilde durabilmek için “üç eksenli stabilize edilmiş” iken, bazıları ise kararlılık sağlamak için dönebilir. 

Uzay Araçlarının İletişim ve Veri İşleme Sistemi

Bilim Yükü

İletişim sistemi, bilim insanlarına aktarılan bilimsel verileri ve telemetri adı verilen ve mühendislerin uzay aracının durumunu, tekrardan Dünya’da izleyebilmesini sağlayan verileri gönderir. Ayrıca yerleşik iletişim sistemi, gelen her türlü komutu algılar. İletişim, yüksek veya düşük frekanslı antenlerin bir kombinasyonu kullanılarak farklı frekanslarda gerçekleştirilebilir.

Talimatlar, önceden tanımlanmış zamanlarda yürütülecek ayrı komutlar veya sıralar şeklinde alınır. Komutlar, onları hemen yürüten veya daha sonra yürütmek üzere depolayan veri işleme sistemi tarafından işlenir. Veri işleme sistemi, işlemciler, yerleşik bellek ve analogdan dijitale ve dijitalden analoğa dönüştürme sistemlerinden oluşur.

Bilimsel araçlar ve deneyler, sayısı ve türü görevin hedeflerine ve bireysel yük bileşenlerinin boyutuna bağlı olarak değişim gösterir. Yük unsurları ve bunları sağlayan konsorsiyumlar, görev belli olmadan önce açık bir çağrı ile seçilir. Bilimsel yük, üye devletler tarafından konsorsiyumun bilimsel üyeleri aracılığıyla finanse edilir.

Astrofizik Görevleri

Evreni inceleyen uzay misyonları (yıldızlar, galaksiler, kara delikler), teleskoplar, kameralar ve dedektörler kullanılarak, yaydıkları radyasyonu toplayarak nesneleri inceler. Uzaktaki astronomik nesnelerden ışık toplamak için genellikle büyük bir lense (teleskop da diyebiliriz) ihtiyaç duyulur. Lens ne kadar büyükse, o kadar fazla ışık toplayabilir ve algıladığı nesne o kadar soluk olur. En ufak bir pürüz, oluşan görüntüyü bozduğundan lenslerin yüzeyi tam olarak şekillendirilmiş ve tamamen pürüzsüz olmalıdır. Bir yıldız gibi bir nesneden gelen ışık birincil lense düştüğünde, ışığın odaklandığı ve yönlendirildiği daha küçük bir ikincil lense yönlendirilir. Burada ışık algılanır ve analiz edilir, sonuç olarak yerleşik bir bilgisayar tarafından kaydedilen sonuçlar sonunda Dünya’ya geri gönderilir.

Ayrıca uzay misyonlarında, gelişmiş bir soğutma sistemi de gerekebilir; bu uzay araclari, evrende ulaşılabilen en soğuk hava koşullarına kadar soğutulabilmelidir (yani mutlak sıfır veya -273,15 ° C). 

Güneş Sistemindeki Misyonlar

Bir gezegenin yörüngesindeki uzay aracı, gezegenin atmosferi, yüzeyi ve hatta yer altı hakkındaki bilgileri kaydetmek için gerekli ekipmanları bünyesinde barındırır. Görüntüleri çekmek için kameralar, gezegenin yüzeyinin ve atmosferinin kimyasal bileşimini belirlemek için spektrometreler, yeraltını araştırmak için radar ve gezegenin Güneş’in manyetik alanıyla nasıl etkileşim kurduğunu incelemek için gerekli aletleri yapısında bulundurur. Ayrıca uzay aracları bazı uzay misyonlarında, üzerinde çalışılan gezegenin yüzeyinin daha geniş bir alanını keşfetmek için bir gezici (mini robot diyebiliriz) içerebilir.

Lisa Pathfinder (bir uzay aracı) gibi uzay misyonları, evreni gözlemlemek için tamamen yeni ve daha önce denenmemiş bir yöntemi uçuş sırasında doğrulayacak. Lisa Pathfinder, kara delik gibi büyük nesneler tarafından üretildiği düşünülen yerçekimi dalgalarının tespitini sağlayacak bir test teknolojisi ile donatıldı. Bu sensörler, bir lazer metroloji sistemi, sürüklenmeyen bir kontrol sistemi ve ultra hassas bir mikro itiş sisteminden oluşan en son teknoloji ile üretildi.

Yorum Yap
Bu Yazıya Tepkiniz Ne Oldu?

Yorum Yap