183

Özet: Küp uydular düşük maliyetleri ve kısa geliştirme

süreçleri sayesinde çok pahalı ve uzun zamanlı uzay aracı

çalışmalarının herkes tarafından yapılabilmesine olanak

sağlamaktadır. İTÜ, Uzay Mühendisliği bölümünde 2005

yılından bu yana gerçekleştirilen küp uydu geliştirme

çalışmaları sayesinde eğitim uygulamalı hale gelmiş,

ülkemiz uzay teknolojileri alt yapı ve insan kaynağına

önemli katkılar sağlanmıştır. 1. GİRİŞ

Uzay Mühendisliği Bölümü 3 Mart 1983'te Uçak ve Uzay

Bilimleri Fakültesi ile eş zamanlı olarak Uzay Bilimleri ve

Teknolojisi adı ile kurulmuştur. Lisans eğitimine 1986

yılında 10 öğrenci ile başlanmıştır. İlk mezunlarını 1990

yılında vermiştir. Mezun ünvanı, eğitim ve çalışma

konuları ile uyum sağlamak üzere 1998 yılında Uzay

Mühendisliği adını almıştır. Kuruluşundan bu yana

400'den fazla Uzay Mühendisi mezun olmuştur.

Programın amacı hava uzay sistemleri tasarımı, kontrolü,

analizi ve testleri konularında bilgili mezunlar yetiştir-

mektir. Halan ülkemizde kapsamlı uzay mühendisliği

eğitimi veren tek bölümdür.

Uzay Mühendisliği Bölümü (UMB) kuruluşundan bu ya-

na sürekli yüksek teknoloji konularında eğitim vermiş ve

araştırmalar yapmış, ulusal ve uluslararası bilimsel bilgi

dağarcığına katkıda bulunmuştur. UMB'de 1990 yıllarda

robotik ve yüksek başarımlı hesaplama konuları aktif

olarak çalışılmıştır. Dağıtık paralel hesaplama ve

uygulama robotları konulardaki UBM çalışmaları yine

ülkemizde ilklerdendir. İlki 1989 da olmak üzere ülkemiz

bir dizi haberleşme uyduları sipariş etmiştir. Bunların ilki

Ağustos 1994 yılında yörüngeye oturtulmuştur. Uzay

teknolojilerine karşı artan ilgi hükümetlerin bu alanda

yeni kararlar almasına yol açmıştır. Alınan kararlar ve

oluşturulan destek mekanizmaları sonucunda ilgili milli

firmalarda ve eğitim kurumlarında uzay teknolojileri

alanında eğitim, araştırma ve geliştirme çalışmaları

başlamıştır. Bu kararların en önemlisi 2005 yılında Bilim

Teknoloji Yüksek Kurulu (BTYK) tarafından açıklanan

“Ulusal uzay araştırmaları programı ve bütçesi”dir.

UBM'de uzay teknolojilerine yönelik etkin çalışmalar

model roketçilik ve uydu geliştirme kapsamında 1990

yılların sonuna doğru gerçekleşmeye başlamıştır. Ancak,

tanımlanmış bir milli uzay programının olmaması ve

bütçe yokluğu bu alandaki çalışmaların ilerlemesine

olanak vermemiştir.

İTÜ UBM'de BTYK 2005 yılı kararları sonrasında ve

dünyada küp uydu alanındaki gelişmelere paralel olarak

piko ve nano uydu konularında etkin çalışmalara

başlanmıştır. Bu kapsamda bölüm içerisinde nanouydu

ekibi oluşturulmuş ve küp uydu geliştirme çalışmalarına

başlanmıştır. TÜBİTAK 1001 projeleri kapsamında (proje

106M082) 2006 yılında alınan destek İTÜ tarafından

sağlanan büyük kaynağa ek olmuştur. Bu çalışmaların

sonucunda uydu tasarım ve haberleşme laboratuarları

oluşturulmuş, ilk uydumuz İTÜpSAT1 (Şekil 1) 23 Eylül

2009 da başarı ile yörüngeye oturmuş ve sinyallerini

yaymaya başlamıştır. İTÜpSAT1 ülkemizde geniş yankı

uyandırmış, uzay teknolojilerine olan ilgiyi büyük oranda

artırmıştır.

2. UZAY MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİMİ KAPSAMI

ve ALT YAPISIUMB'ye 2010 yılında 50 öğrenci kabul edilmiştir. Halen

bölümde 14 öğretim üyesi bulunmaktadır. Bölüm 4 yıllık

eğitim sürecinde temel bilim ve mühendislik derslerine ek

olarak aşağıdaki uzay teknolojileri dersleri verilmektedir:

VI. ULUSAL UÇAK, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİSLİĞİ KURULTAYI

VI. Ulusal Uçak, Havacılık ve Uzay Mühendisliği Kurultayı06-07 Mayıs 2011 / ESKİŞEHİR

UZAY MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİMİ, KÜP UYDULAR ve İTÜpSAT1

Alim Rüstem ASLANBölüm Başkanı

Uzay Mühendisliği Bölümü, Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi, İTÜ34469, Maslak, İstanbul,

Tel: 0212 2853144 aslanr@itu.edu.tr

184

VI. ULUSAL UÇAK, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİSLİĞİ KURULTAYI

· Uzay Mühendisliğine Giriş

· Hava Uzay Yapıları

· Yörünge Mekaniği

· Uzayaracı Yönelme Belirleme ve Kontrolü

· Roket Motorları

· Uzay Çevresi

· Uzayaracı Sistemleri Tasarımı

· Uzayaracı Haberleşme Sistemleri

· Elektrik İtki Sistemleri

· Uzayaracı Dinamiği

· Uzaktan Algılama Uzayaracı sistemleri tasarımı dersinde öğrenciler gruplar

halinda belli bir görevi yerine getirmek üzere bir

uzayaracının tasarımını gerçekleştirmektedir. Tasarım

çalışmaları sistem mühendisliği kapsamında ele

alınmaktadır. En başarıları çalışmalardan bir ya da ikisi bir

ön prototip halinde fiziksel olarak ortaya konulmaktadır.

2011 yılında alçak yer yörüngesindeki çöplerin temiz-

lenmesi görevini üstelenecek bir uzayaracı sistemi

çalışılmıştır. Bu çalışmalara İTÜ'de bulunan uzayaracı

sistemleri tasarım ve test laboratuarı, RF laboratuarı ile

akustik ve titreşim laboratuarları destek vermektedir.

Bu dersler ve çalışmalar ile uzay mühendisliği öğrencileri

mezuniyetleri sonrasında milli uzay teknolojileri

çalışmaları yapan firmalarımızda yürütülen projelerde

çalışmaya hazır hale gelmektedir. 3. KÜPUYDULAR ve İTÜpSAT1

Uydu teknolojilerine yönelik eğitim ve araştırma

faaliyetlerini desteklemek, uzaya yeterli bir uydu

sisteminin planlamasından fırlatılmasına kadar olan

sürece dahil olmuş bireyler yetiştirmek üzere küp uydu

(CubeSat) standardı geliştirilmiştir (Hutputtanasin and

Toorian 2004). Bu standardın amacı hacmi ve kütlesi

tanımlanmış bir küp uydu ile belirli uydu sistemlerini

geliştirmek, denemektir. Geliştirici kendi uydusunu uzaya

yeterliliği denenmiş bir kutu (Poly Picosatellite Orbital

Deployer, P-POD) içerisinde fırlatma yüklenicisine

teslim edecek, fırlatmanın gerektirdiği büyük bürokrasi,

test ve maliyetler ile uğraşmak durumunda kalmayacak,

tüm vaktini uydusu için harcayabilecektir. Bu çerçevede

geliştirilen ilk küp uydular 30 Haziran 2003 tarihinde

yörüngeye yerleştirilmiştir (Kramer et.al. 2008).

Eğitim-araştırma amaçlı başlayan küp uydu çalışmaları

kısa sürede uzay endüstrisinin de dikkatini çekmiş ve

piko-nano sınıfında uydular ve uydu takımları ile daha

büyük uydularla yapılan görevlerin yerine getirilebilmesi

için ilgili teknolojilerin geliştirilmesi çalışmaları hız

kazanmıştır. Amerika'da NASA, NSF ve Avrupa'da ESA

CubeSat çalışmalarını maddi olarak desteklediklerini

duyurmuş ve programlar başlatmıştır (Hobson 2008,

Moretto 2008, Hammergren 2008, Muylaert et.al 2009,

Bournes 2009, MacGillivray 2009, Puig-Suari 2009,

Foust 2010). Günümüzde, küp uydu ve benzerleri uydu

teknolojilerinin gelişiminde yeni bir çığır açmaya aday

görülmeleri nedeni 'disruptive technology' olarak

değerlendirilmektedir.

Dünyadaki bu gelişmelere paralel olarak İTÜ Uzay

Mühendisliği Bölümü'nde özellikle ulusal uzay en-

düstrisine uzaya yeterli bir uydunun planlamasından

fırlatılmasına kadar olan süreçlere katılmış uzay

mühendisleri yetiştirmek ve ilgili altyapıyı üniversite

bünyesinde oluşturmak üzere 2005 yılı yazında bir küp

uydu projesi başlatılmıştır (Aslan, 2010). Bu kapsamda

geliştirilen İTÜpSAT1 Şekil 1'de görülmektedir. Aynı

kapsamda geliştirilen uydu izleme yer istasyonu da Şekil

2'de verilmiştir. Küp uyduların temel boyutları 10*10*10

cm'lik bir küptür. Birim kütlesi en fazla 1 kg olabilir ve

piko uydu sınıfına girer (CDS Rev.9 2004). Ancak 2009

yılında CubeSat standardı yenilenmiş ve uydu hacmi aynı

kalmak üzere birim küp uydu kütlesi 1.33kg'a

yükseltilmiştir. Bu yeni tanımlama ile küp uydular Piko-

Nano uydu sınıflamasına (1-10kg uydular) dahil

olmuştur. Küp uydular birden fazla birimin birleşimi

olarak da tasarlanabilmektedir. Örneğin 3 birim küp uydu

10*10*34 cm ve en fazla 4kg olabilmektedir (CDS

Rev.12, 2009)

9185

VI. ULUSAL UÇAK, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİSLİĞİ KURULTAYI

Uydunun projelendirilmesi, iş planlaması, uydu

elemanları, test ve sistem ihtiyaçlarının büyük bir bölümü

proje öğrencileri tarafından yapılmıştır. Uydunun

üretilmesi, bütünleştirilmesi ve testleri de büyük ölçüde

proje öğrencileri tarafından gerçekleştirilmiştir. Bu

öğrencilerin çoğu bugün projenin bir çıktısı olarak

havacılık ve uzay sektöründe çalışmakta ve/veya

lisansüstü eğitime devam etmektedir.

Proje hazırlama sürecinde geliştirilmiş benzer küp

uydulara ilişkin mevcut tüm bilgiler ve yayınlar

olabildiğince gözden geçirilmiş, uydunun sahip olması

gereken özellikler ve alt sistemler belirlenmiştir

(http://www.cubesat.auc.dk/ ve http://www.lcto.dk/

enindex.htm). Kalifornia Politeknik Üniversitesi

(CalPoly) tarafından 2004 yılından bu yana düzenlenen

CubeSat Geliştiriciler Toplantılarına 2007 yılından bu

Şekil 1. İTÜpSAT1 fırlatma öncesinde Şekil 2. İTÜpSAT1 yer istasyonu

Şekil 3. İTÜpSAT1 Tasarım ve Geliştirme Süreci

186

VI. ULUSAL UÇAK, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİSLİĞİ KURULTAYI

yana katılım sağlanarak sunumlar yapılmış (Kurtuluş

et.al. 2007, Aydın et.al. 2007, Kurtuluş et.al 2008), bilgi

alışverişinde bulunulmuştur. Geliştirilecek uyduya

İTÜ'de küp uydu geliştirme sürecinin ilk adımı olarak

''İTÜpSAT1'' adı verilmiştir. İTÜpSAT1'in görevleri

• Eğitim• Esnek uydu sistemi• Düşük çözünürlükle görüntü alma ve veri

toplama, iletme• Pasif yönelim sistemi (mıknatıs)• Düşük maliyetli teknoloji deneme sistemi olarak

belirlenmiştir.

Toplanan bilgiler ve belirlenen görevler doğrultusuna

İTÜpSAT1 kavramsal tasarımı yapılmıştır. İTÜpSAT1

geliştirme süreci Şekil 3'de özetlenmiştir. Öncelikle hazır

alınan uydu ana gövdesi ve bilgisayarı üzerinde masaüstü

çalışmaları gerçekleştirilmiş uydu bilgisayarı işlevleri ve

programlaması öğrenilmiştir. Uydu geliştirme sürecinin

ayrılmaz bir öğesi uzay benzetimi (ısıl-vakum) ve fırlatma

(titreşim) testleridir. Özellikle uzay ortamı benzetimini

yapabilmek üzere 'Isıl Vakum Odası' alımı gerçek-

leştirilmiştir, Şekil 4. Bu oda bir temiz oda içerisine

yerleştirilmiş ve 'Uzay Sistemleri Tasarım ve Test Labo-

ratuarı' oluşturulmuştur.

Masa üstü modelleme çalışmaları ile uydu alt sistemleri

tanımlanmış ve çalışma ilkeleri öğrenilmiştir. Bu

kapsamda kullanılan ve geliştirilen uydu alt sistemleri

sadece işlevsel olarak değerlendirilmiş olup boyut olarak

gerçek uydudan büyük ve nitelik olarak uzaya yeterli

değildir. Masa üstü çalışmalarından elde edilen bilgi ve

deneyim ile uydu mühendislik modelini oluşturmak üzere

çalışmalar sürdürülmüştür. Uydu mühendislik modeli

nihai ürün ile boyut ve işlev olarak birebir aynı olmakla

birlikte bazı elemanları uzaya yeterli olmayabilir. Örneğin

güneş hücreleri pahalı ve kullanıcı hatalarına açık

birimlerdir. Mühendislik modelinde gerçek hücreler

yerine işlevsel olmayan plastik modeller ya da test

hücreleri kullanılmıştır. Bütün geliştirme ve denemeler

mühendislik modeli üzerinde yapılmış, yetersiz ya da

hatalı bulunan sistemler değiştirilmiş, yeterli hale

getirilmiştir (Cihan et.al. 2008, Kurtuluş et.al. 2008).

Mühendislik modeli üzerindeki sistemlerden emin

olunması sonrası uzaya fırlatılacak olan 'uçuş modeli'

mühendislik modeli temel alınarak üretilmiştir. Mühen

dislik modeli üzerinde fırlatma sırasında ve uzay

ortamında maruz kalınacak olanlardan belli bir katsayı

oranında daha yüksek yüklemeler ile 'yeterlilik testleri'

yapılmıştır. Uçuş modeli ise uçuş şartlarına karşılık gelen

yüklemeler ile 'kabul testleri' ne tabii tutulmuştur.

İTÜpSAT1 uydu taşıyıcı yapısı, uydu bilgisayarı, elektrik

güç sistemi, pilleri, güneş hücre ve panelleri, haberleşme

sistemi, pasif yönelim sistemi, anten ve anten açılma

mekanizması ve faydalı yük alt sistemlerinden oluş-

muştur, Şekil 5. Uydu tasarımı ve modellemesi, pasif

yönelim alt sistemi, faydalı yük alt sistemi, anten ve anten

açılma mekanizması tamamen özgün olarak geliştirilen

alt sistemlerdir. İTÜpSAT1 in tüm testleri İTÜ Laboratuar

alt yapısı kullanılarak proje ekibi tarafından gerçek-

leştirilmiştir.

İTÜpSAT1 ile fırlatma sonrası haberleşmek üzere İTÜ

Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesinde proje ekibi

tarafından bir yer istasyonu da geliştirilmiştir, Şekil 2.

Proje ile ilgili gelişmeler hazırlanan web sayfası

http://usl.itu.edu.tr'den duyurulmaktadır.

İTÜpSAT1 projesine başlangıcından beri değişik

oranlarda toplam 36 kişi katkı sağlamıştır. Bunların 12

kişisi öğretim üyesi diğerleri ise lisansüstü öğrencileridir.

Bu öğrencilerin bazıları TÜBİTAK projesinden diğerleri

ise diğer İTÜ kaynakları kullanılarak desteklenmiştir.

Proje süreci ve sonrasından bu öğrencilerin tamamına ya-

kına ulusal ve uluslararası hava uzay endüstrisi, araştırma

ve eğitim kurumlarında görev üstlenmiştir.

İTÜpSAT1 projesine başlanıldığı zaman CubeSat

çalışmaları kapsamında CalPoly ile haberleşilmiş ve

gerekli bilgilendirme yapılmıştır. 2007 yılındaki Küp

Uydu Geliştiriciler toplantısında da yüz yüze görüşülmüş-

tür. CubeSat çalışmaları kapsamında hazırlayacağımız

uydunun fırlatılma işlerinin CalPoly tarafından yapılması

gerekiyordu. CalPoly tarafından yapılan fırlatma başvu-

rularına da İTÜpSAT1 olarak zamanında olumlu bir

şekilde yanıt verilmiştir. Ancak dünyanın değişen ekono-

mik ve politik durumu nedeni ile CalPoly uydumuzu

gönderme işini üstlenememiştir. Fırlatma ile ilgili tüm

hazırlıkların ve işlemlerin tarafımızdan yapılması gereği

doğmuştur. Yapılan arama çalışmaları sonucu Hollanda

merkezli ISISPACE firması ile 2008 yılında Hindistan

PSLV roketi ile fırlatma için mutabakat sağlanmıştır.

Fırlatmanın Hindistan'dan yapılması nedeni ile USA

tabanlı güneş hücrelerimiz ITAR kuralı gereği kul-

lanılamaz olmuş ve Avrupa menşeli yeni hücreler ile

değiştirilmiştir. Fırlatıcı firma değişikliği fırlatma mali-

yetlerinin planlanan bedelin iki katı olarak gerçekleş-

mesine neden olmuştur. Gerekli ek bütçe İTÜ Rektörlüğü

tarafından sağlanmıştır.

Fırlatma hazırlıkları kapsamında aracı Firma ISISPACE

ile toplantılar ve bilgi alış verişi gerçekleştirilmiştir. Tüm

uydu testlerinin İTÜ tarafından yapılması ve uydu'nun da

Hindistan'a kadar İTÜ tarafından gönderilmesi

maliyetleri düşürmek bakımından uygun değerlen-

dirilmiştir. Hindistan'daki her türlü lojistik destek ise ISIS

tarafından karşılanmıştır. Fırlatma tarihi, değişik

nedenlerden 2008 sonundan 2009 Eylül ayına kadar

birçok defa ertelenmiştir. Uydu fırlatma tarihinin Ağustos

2009 sonu olarak bildirilmesi üzerine uydumuz hazırlana-

rak 31 Temmuz 2009 tarihinde Hindistan'a ulaştırılmıştır.

Eş zamanlı olarak 3 kişilik İTÜpSAT1 ekibi ISRO SHAR

fırlatma merkezinde uyduyu kontrol etmek, pilini

doldurmak ve fırlatmaya hazır hale getirmek üzere

Hindistan'a seyahat etmiştir. Fırlatma ana yükü Oceansat-

2'nin hazır olmaması ve PSLV C14 üst kademesinin

gecikmesi sonucu fırlatma tekrar ertelenmiştir.

İTÜpSAT1 ekibi uyduyu hazır halde bırakarak geri

dönmüştür. Fırlatma tarihinin 23 Eylül 2009 olarak

açıklanması sonucu İTÜ ekibi tekrar Hindistan'a yolculuk

yapmış, uydunun pilini tekrar doldurmuş, son kontroller

sonrası İTÜpSAT1'i roket üst kademesindeki yerine

yerleştirmiştir. İTÜpSAT1 23 Eylül 2009 günü PSLV C14

ile uzay yolculuğuna başlamış ve TSİ ile sabah 9:50'da

yörüngesine yerleşerek Türkiye'de üretilen ve yörüngeye

yerleşen ilk uydumuz olmuştur. Uydumuzdan ilk sinyal

CalPoly tarafından alınmıştır. Aynı gün İTÜpSAT1 yer

istasyonu da beacon sinyali ile birlikte ilk telemetri

verisini almıştır. İTÜpSAT1 ilk günden başlayarak birçok

yabancı ve yerli Radyo Amatörü tarafından dinlenmiş ve

dinlenmektedir. İTÜ dışında ülkemizde İTÜpSAT1'i ilk

dinleyenler Erzurumlu Radyo Amatörler baba-kız Ruha

ve Serenay Uslu olmuştur. Uydumuzu dinleyenlerin bir

listesi usl.itu.edu.tr adresinde yayınlanmaktadır.

Uydumuzun günlük durumu gerek http://usl.itu.edu.tr

web adresinden gerek AMSAT web sayfası

http://www.amsat.org/amsatnew/satellites/satInfo.php?s

atID=127&retURL=/satellites/status.php ya da uydu

takip sayfası http://www.n2yo.com/ ?s=35935&rid=

g35935 adresinden izlenebilmektedir.

İTÜpSAT1 23 Eylül 2010 tarihinde yörüngede birinci

yılını başarı ile tamamlamıştır. Birinci yılı anısına amatör

radyocular işaret sinyallerini kayıt altına almışlardır.

4. TOPLUMSAL ETKİLERİ

İTÜpSAT1 projesinin başarısı ile ülkemizde uydu

sistemleri geliştiren kurum ve kuruluşlar da özgün küçük

Şekil 4. İTÜpSAT1, Uzay Sistemleri Tasarım ve Test Laboratuarı Isıl Vakum Odasında

9187

VI. ULUSAL UÇAK, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİSLİĞİ KURULTAYI

uydu çalışmalarının önemini kavramıştır. Bu çalışma-

lardan edinilecek bilgi birikimi ve deneyim daha yetenekli

ve kapsamlı uyduların özgün tasarım ve üretimi için bir

veri tabanı oluşturacaktır. Yeni geliştirilen ve yüksek risk

içeren uydu alt sistemlerinin ilk denemelerinin düşük

maliyet ve risk ile gerçekleştirilmesi böyle projeler ile

mümkün olmaktadır.

İTÜpSAT1'in başarısı sonrasında TÜRKSAT ile bir yer

alçak yörüngeli haberleşme uydusunun tasarım

çalışmalarına başlanmıştır, Şekil 6.

Bu tür projelerin üniversite ortamında yapılması ile eğitim

sırasında uzaya yeterli gerçek bir uydunun planlama,

tasarlama, üretme, test etme, bütünleştirme, fırlatma,

izleme aşamalarına katılmış ve katkı sağlamış mü-

hendisler yetiştirilmiş olmaktadır. Ulusal endüstriye

hizmet edecek deneyimli ve nitelikli uzay mühendisleri

yetişmektedir. Bunların öncelikle ulusal projelere hız

kazandıracağı aşikardır.

İTÜpSAT1 projesi, Ankara TÜBİTAK'ta 10 Mart 2005

tarihinde yapılan Onbirinci Bilim ve Teknoloji Yüksek

Kurulu Toplantısı raporunda (BTYK-11 2005) belirtilen

Uzay Yol Haritası Uzay Teknolojileri kapsamındaki

'Düşük Maliyetli Uydu Türleri Tasarım ve Geliştirme

(mikro-nano) uydu çalışmalarının da ilk adımını

oluşturmuştur. Kurulan laboratuarlar ve test alt yapısı ile

de aynı başlık altında belirtilen 'Ulusal Uzay Altyapısının

Kurulması'na da hizmet etmiştir. İTÜpSAT1 özellikle

ülkemizde büyük yankı uyandırmış, toplumumuzun uzay

farkındalığına katkı sağlamıştır.

Ortaya konulan geliştirme ve test alt yapısı ile sağlanan

bilgi birikimi uydu ve uzay teknolojilerinde diğer ülkelere

bağımlılığın azaltılmasına yardımcı olmaktadır.

Mısır ve Tunus (Aslan 2009) ülkelerinden benzer çalışma

yapmak isteyen grupların destek çağrılarına olumlu yanıt

verilmiştir. Sudan'dan bir gruba Küp uydu eğitimi

verilmiştir. İTÜpSAT1 projesinde çalışmış lisansüstü

öğrencilerden bazıları TUSAŞ/TAI, ASELSAN ve

Roketsan gibi firmalarımızda uzay alanında çalışmaya

başlamıştır.

Uzay çalışmaları toplumda büyük heyecan uyandırmakta,

ilgi ile izlenmektedir. Bu proje sonrasında birçok ortaokul

ve lise çağındaki gençten uzay mühendisliğine yönelik

ilgi mesajı alınmıştır. 'İTÜpSAT1 ve Uzay Çalışmaları'

başlıklı bir seminer ülkemizin farklı şehirlerinde ve

yörelerinde davet üzerine sunulmuştur. Uluslararası uzay

haftası kapsamında benzer sunumlar ile büyük bir kitleye

ulaşılmıştır. Uzay çalışmalarına ilgi ve desteğin

arttırılması ülkemizin yaşam düzeyinin arttırılması

yönünde olumlu bir çabadır.

İTÜpSAT1 birçok basın ve yayın kuruluşunda haber

yapılmıştır ve yapılmaya devam edilmektedir. Bu ilgi

benzer birçok yeni projenin yapılmak istenmesine ön ayak

olmuştur. Birkaç devlet ve vakıf üniversitesinden birlikte

küp uydu yapma teklifi alınmıştır.

İTÜpSAT1 ve uydu teknolojileri üzerine Türkiye'nin

farklı şehirlerinde birçok seminer ve sunum, 19 makale ve

bildiri (Umit and Aslan, 2011), 10 lisans tez çalışması ve 5

lisansüstü tez çalışması yapılmıştır. TÜBİTAK Bilim ve

Teknik Dergisi Eylül 2009 sayısında ilgili bir makale

yayınlanmıştır (Aslan, 2009). TÜBİTAK bilim toplum

Projesi kapsamında Kırşehir'de 50 kadar ilköğretim

öğrencisine küp uydu maketi yaptırılmıştır, öğretmen-

lerine seminer verilmiştir.

Ülkemizde amatör bantta haberleşme ile uğraşan binlerce

radyo amatörü vardır. Bunlar ilk defa ülkemizde

geliştirilmiş bir uydunun işaret sinyalini dinleme olanağı

bulmuştur. İTÜpSAT1 çok basit el antenleri ile

izlenebilmektedir. Sinyal kaydını yapan amatörler bu

kayıtlarını bizlere göndermekte karşılığında kendilerine

katılım teşekkür sertifikası verilmektedir. Şu ana kadar

yurt içinden 29 amatöre ve yurtdışından da 7 amatöre

katılım sertifikası gönderilmiştir.

İTÜpSAT1 projesi gerek İTÜ içerisinden gerek se İTÜ

dışından başarı ödüllerine layık görülmüştür. TÜBİTAK

tarafından ARDEB Başarı Hikayeleri'ne seçilmiştir.

Uygulamalı eğitimin gerçekleşmesi ve öğrencilerin

ilgisinin sürekliliği projelerin ve proje bütçelerinin var-

lığına bağlıdır. Sürdürülebilir nitelikli uzay mühendisliği

eğitimi için sürekli mali destek gereklidir. Bu mali

desteklerin sürmesi için de dünya düzeyinde başarılı

işlerin yapılması da önemlidir. Küp uydu projeleri gerek

NASA ve NSF gerekse ESA ve Avrupa ülkelerinde

öncelikli destek konusu haline gelmiştir. FP7 programı

içerisinde de destek sağlanacak başlıca konulardandır. Bu

tür çalışmaların yaygınlaşması ve artarak desteklenmesi

ülkemizin gelişmesi ve yaşam kalitesinin artması için de

hayatidir.

188

VI. ULUSAL UÇAK, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİSLİĞİ KURULTAYI

9189

VI. ULUSAL UÇAK, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİSLİĞİ KURULTAYI

konusunda tecrübesizliğimiz nedeniyle, sonuçsuz kalan

girişimi hatırlatan çok değerli bir adım.

Bundan 8 sene kadar önce Ankara'da bir avuç ANTRAK

Derneği üyesi Telsiz ve Radyo Amatörü; TUBITAK

Tarafından planlanan BILTEN Uydusu içerisinde ayrılan

10x10x10 cm³ lük hacım içine konulabilecek bir uydu

önerisinde bulunmuştu. Üç-dört ayrı toplantıda tartışılan,

prensip olarak kabul gören bu uydunun projelendirilmesi

için haftalarca çalışılmış son karar beklenirken,

üniversitelerin daha bilimsel olan çalışmalarına öncelik

verilmesi gerektiği bildirilmiş ve bu ümidimiz sönmüştü.

Çalışmaya katılan arkadaşlarımızın hayal kırıklığı,

bahsedilen diğer çalışmaların da gerçekleşmemesi ve

uydunun bir çok boş hacımla uzaya gönderilmesi üzerine

tam bir karamsarlığa dönüşmüştü. Bu olay hepimizin

zihninde tatlı ama buruk bir anı olarak yer aldı.... Ta ki

İTÜpSAT1'in hazırlıkları duyulana kadar.

Her geçen yılın, gençlerimizin uzaya açılmasını bir adım

daha geri gittiği dönemde, bu haber; hepimize yeni bir

heyecen kaynağı oldu. Tüm Amatörler çalışmaları büyük

bir ilgi ile takip etmeye başladı. İTÜ'nün değerli hocaları,

ögretim görevlileri, lisans ve lisansüstü öğrencileri

sonunda yıllar önceki hayalimizi üstün bir çaba ve şevk ile

gerçekleştirdiler.

Minik Uydumuzun ilk sinyalleri, o güne kadar sadece

yabancı uyduların seslerine dönük antellerden duyul-

duğunda, amatörlerin coşkusu görmeye değerdi doğrusu.

Yedi-sekiz sene önceki gençler bu gün orta yaşın

üstündeki hayalperestler sanki uyduyu kendileri

gerçekleştirmiş gibi çocukça bir mutlulukla dinledi

uydudan gelen beaconları. Tabii ki bunca sene

karamsarlığa kapılan yürekler yeniden atmaya, yapılan

işin önemini yeni amatörlere anlatmaya ve onları

yüreklendirmeye başladı. Bu amaçla İTÜ'nün değerli

hocaları ve ilgilileri tarafından çok geniş bir amatör

katılımcıya "Türk Konferans Odası"nın EKOLINK

altyapısı üzerinden Uydu ile ilgili geniş bir bilgi aktarıldı.

Bu altyapıyı kuran, ABD'den Anadolu'nun en ücra

köşesine kadar yayılmış arkadaşlarımıza ne kadar

teşekkür etsek azdır.

Bu atılım, ülkemizde bir diğer oluşumu da ateşledi.

Birçok diğer ülkede, bazıları 40-50 yıl önce kurulmuş olan

20-25 kadar Amatör Uydu Derneği varken ülkemizde bu

alanda çalışan bir Sivil Toplum Örgütü bulunmayışını

gören bir grup bu amaçla organize oldu ve 24 Mart 2010

tarihinde TAMSAT-Amatör Uydu Teknolojileri

Derneği'ni (AMSAT-TR) kurdu.

4.1 Küp Uydular ve İTÜpSAT1' in Eğitimim ve

Yaşantım Üzerindeki Etkisi:

Projede çalışan bir öğrencinin görüşleri şöyledir:

“Günümüzde birçok küp uydu üniversitelerin uzay

mühendisliği ve benzeri bölümlerinde okuyan öğrenciler

tarafından tasarlanıp uzaya fırlatılmaktadır. Küp

uyduların boyutlarının ve kütlelerinin küçük olması

fırlatım maliyetlerini düşürmektedir. Düşük maliyet uydu

tasarımını teşvik eder ve üniversiteler ile çeşitli şirketlerin

kendi uydularını fırlatmalarına olanak sağlar. Böylece

hem yeni tasarlanan uzay sistemlerinin uzay ortamında

test edilmesi mümkün kılınırken hem de projede görev

alan üniversite öğrencilerinin bir uydunun tasarım,

üretim, entegrasyon ve test aşamalarını canlı olarak

gözlemlemeleri sağlanır. Böylece küp uydu projelerinde

görev alan öğrenciler sonraki yıllarda hayata geçirilecek

olan büyük ölçekli projeler için deneyim kazanmış

olurlar. Düşük maliyetin yeni sistemlerin tasarımını teşvik

etmesi ülkelerin kendi ulusal uzay sistemlerini geliş-

tirmelerinin önünü açar. Ayrıca kendi küp uydularını

üretip test etme yeteneğine sahip kurumların saygınlığı

artar. Küp uyduların tasarımı, üretimi, entegrasyonu ve

testi bir anlamda üniversitelerin araştırma geliştirme

gücünün somutlaştırılmasıdır. İTÜ'de tasarlanan uydu

projesine dahil olduğumdan beri yaptığım araştırmalar

sonucunda uydularda kullanılan alt sistemler hakkında

bilgi edindim, derslerde öğrendiğim teorik bilgileri

birleştirme ve gözlemleme olanağı buldum. Bir projenin

nasıl başladığını ve nasıl yürütüldüğünü, farklı çalışma

grupları arasındaki iletişimin nasıl sağlandığını öğrendim.

Sadece ismini duyduğum ancak kullanma fırsatı

bulamadığım programları kullanarak kendimi geliş-

tirmeye çalıştım. Bu ve benzeri projelerde görev alan

kişilerin kendilerini her geçen gün daha da geliştirerek

sonraki yıllarda ülkenin kendi uydusunu yapmasında

rahatlıkla görev alabileceğini düşünüyorum”.

4.2 İTÜpSAT1 ve TAMSAT

İTÜpSAT1'in fırlatılması sonrası akademisyenler ve

radyo amatörleri bir araya gelerek ülkemizin ilk Amatör

Uydu Teknolojileri Derneği, TAMSAT'ı kurmuşlardır.

TAMSAT Başkanı Sayın Tahir Dengiz'in İTÜpSAT1'in

birinci yıl kutlamasıüzerine kaleme aldığı görüşleri

aşağıdaki gibidir: “Yedi-sekiz yıl önce kurduğumuz hayalleri gerçekleştiren

minik kuş. Bu kadar sene önce gerçekleştirmeyi

planladığımız; ancak o gün için gözümüzde çok

büyüttüğümüz Bilim Dünyası'na adım atabilme

190

VI. ULUSAL UÇAK, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİSLİĞİ KURULTAYI

Bugün TAMSAT Kurucuları ve Üyeleri, büyük bir hızla

yeni bir Uydu'nun ön hazırlıklarını sürdürüyorlar. Umarız

yakın bir gelecekte, bu kez İTÜ-TAMSAT işbirliği ile

daha yaygın haberleşme ve telemetre olanakları olan yeni

uydumuz bizlerle birlikte olacak.

Bu atılımlara vesile olan İTÜpSAT1'in birinci yaş gününü

ve Minik Uydu'muzu gerçekleştiren ekibi sevgi ve saygı

ile kutluyoruz.”

5. DEĞERLENDİRMELER

İTÜpSAT1 küp uydu standardı uyarınca yapılmıştır. Bir

eğitim araştırma uydusudur. Temel görevleri pasif

yönelim, işaret ve veri aktarımıdır. Diğer daha büyük

uydular ile benzer sistemler ve görevlere sahiptir. Ancak,

kütle ve boyut limitleri ve görevlerinin çerçevesi nedeni

ile tüm uydu alt sistemlerini içermemektedir. Örneğin

aktif bir sıcaklık kontrol sistemi yoktur. Güneş panelleri

açılmaz. Kamera sisteminin amacı sadece düşük

çözünürlüklü resim çekmektir. Belli bir yerin resmini

çekmek ya da yüksek hassasiyet amaçlanmamıştır. Resim

boyutu link bütçesini zorlamamak üzere özellikle küçük

tutulmuştur.

Ancak, bu kısıtları rahatlatmak, küçük boyutlu uydular ile

daha kapsamlı işler başarabilmek üzere alt sistem

iyileştirme geliştirme çalışmaları günümüz aktif araş-

tırma, çalışma konusudur. Yakın zaman içerisinde 10 kg

mertebesinde uydular ile hassas yönelim kontrolü ve

kullanılabilir çözünürlükte resim alınması olanaklı

olacaktır.

Kısıtlı kütle, hacim ve link bütçeleri ile uydu tasarlanırken

alt sistem bileşenlerinin seçiminin bu kısıtlar ile uyumlu

olmasına özen gösterilmelidir. Haberleşmenin amatör

banttan yapılması nedeni ile şifreli haberleşme

yapılmamasına özen gösterilmelidir. Uydunun bir POD

içerisinde gönderilmesi gerektiği unutulmamalıdır. Uydu

haberleşme testlerinin olabildiğince uzak mesafeler

arasında yapılmasına özen gösterilmelidir. Testler için

olabilecek en uzun zaman harcanmalıdır. Uydu geliştirme

sürecinin yaklaşık 3 uydu sistemi geliştirmesini gerekli

kılacağı bütçeleme yaparken göz önünde bulundurulma-

lıdır. Ayrı ayrı mühendislik ve uçuş modelleri geliştiril-

mesi, kritik ve temini uzun bileşenlerden yedekli olarak

temin edilmesine özen gösterilmelidir.

Yer istasyonu kurulumu ve çalıştırılması uydu geliştir-

meye paralel diğer bir iş olup gerekli özenin gösterilmesi

proje başarısı için çok önemlidir.

Ulusal Uzay çalışmalarının başarısı nitelikli insan

kaynağına bağlıdır. Düzenli olarak, İTÜpSAT1 benzeri

projelerin desteklenmesi sürdürülebilir milli uzay

çalışmaları için hayati önemdedir.

Bu kapsam da uygulamaı uzay mühendisliği eğitimi veren

kurumların sayısının artması da yerinde olacaktır

Şekil 5. İTÜpSAT1 ve alt sistemleri Şekil 6. TÜRKSAT-3USAT

9191

VI. ULUSAL UÇAK, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİSLİĞİ KURULTAYI

6. KAYNAKLAR

Aslan, A.R. 'Piko uydu tasarımı, mühendislik ve uçuş

modellerinin üretimi', Proje no 106M082, Proje Raporu,

TÜBİTAK, 2010.

Aslan A.R., Küçük Uydu Teknolojiler ve Küp Uydular,

TÜBİTAK Bilim ve Teknik Aylık Popüler Bilim Dergisi,

Yıl 42, Sayı 502, Eylül (2009).

Aslan A.R., Small Satellite Technologies and

ITUpSAT1, Tunusian Workshop on New Trends in

Space Technologies, ENIS SFAX TUNISIA, October 31

November 02, (2009).

Aydın, B.T., Kurtulus C., İnalhan, G., Aslan, A.R., thITUpSATI Update, 4 CubeSAT Developers' Summer

Workshop, 11-12 August, Logan, UT, USA (2007).

BTYK-11-2005, Gelişmelere İlişkin Kararlar ve

Değerlendirmeler, Bilim ve Teknoloji Yüksek Kurulu

Onbirinci Toplantısı, 10 Mart, TÜBİTAK, ANKARA

(2005).

Bournes P.,CubeSat Experiments, 2009 CubeSat

Developers' Workshop, Cal Poly, San Luis Obispo, April

22-25, (2009)

(http://cubesat.atl.calpoly.edu/pages/workshops/develop

ers-workshop-2009.php)

Cihan M., Haktanır O.O., Akbulut I., and Aslan A.R.,

Flight Dynamic Analysis of İTÜpSATI, International

Workshop on Small Satellites , New Missions and New

Technologies, İstanbul, Turkey, 5-7 June, (2008).

CubeSat Design Specification, Revision 12, The

CubeSat Program, CalPoly, SLO, (2009).

(http://cubesat.org/images/developers/cds_rev12.pdf,

CubeSat Design Specification, Rev.12)

Ümit E. And Aslan A.R.,”Lessons Learned from

ITUpSAT1”, 2nd Nanosatellite Symposium, Tokyo,

Japan, 14-16 March 2011.

Foust, J.: “Emerging Opportunities for low-Cost Small

Satellites in Civil and Commercial Space”, 24th Annual

AIAA/USU Conference on Small Satellites, 2010,

SSC10-IV-4.

Hammergren M., Report of the NASA Program

Definition Team for Student Collaborations, The

CubeSat Perspective, Adler Planetarium & Astronomy

Museum, 2008 CubeSat Conference, April 10, (2008).

Hobson L., Small satellites working Together To

Accomplish Big Missions, Northrop Grumman, 2008

CubeSat Conference, April 10, (2008).Hutputtanasin A. and Toorian A., CubeSat Design

Specification, Revision 9, The CubeSat Program,

CalPoly, SLO, 3 June (2004).

Moretto J.T., CubeSat-Based Science Missions for

Space Weather and Atmospheric Research: A new NSF

Program, National Science Foundation, USA, 2008

CubeSat Conference, April 10, (2008).

Konecny G., Small Satellites- A Tool for Earth

Observation?, XXth ISPRS Congress, Istanbul, (2004).

(http://www.isprs.org/congresses/istanbul2004/comm4/c

omm4.aspx)

Kramer H. J. and Cracknell A.P., An overview of small

satelittes in remote sensing, International Journal of

Remote Sensing, Vol. 29, No. 15, 10 August 2008,

pp4285–4337, (2008).

Kurtuluş C., Baltaci T., Aydın, B.T., İnalhan, G., Aslan,

A.R., Design and Development of the ITUpSATI

Engineering Prototype, The 2007 CubeSAT Developers'

Workshop, 19-21 April, Los Angeles, USA, (2007).

Kurtuluş C., Akbulut I., İnalhan G., and Aslan A.R., İTÜ thNXG – Scaling Up for Low-Cost Science, The 5

Annual CubeSat Developers' Workshop, 9-11 April, San

Luis Obispo, CA, USA (2008).

Kurtuluş C., Baltacı T., Toktamış B., Akbulut I.,

Haktanır O. O., Inalhan G., Ünal M. F. and Aslan A. R.

İTÜpSAT1: Getting Ready For Launch, International

Workshop on Small Satellites , New Missions and New

Technologies, 5-7 June,İstanbul, Turkey (2008).

Macgillivray S., Advanced CubeSat Capabilities, 2009

CubeSat Developers' Workshop, Cal Poly, San Luis

Obispo, April 22-25, (2009).

Muylaert J., Asma C., Ubbels W. J., Rotteveel J.,

Danilkin V., Makhankov S., QB50, An International

Network of 50 CubeSats in Low-Earth Orbits for Lower

Thermosphere and Re-Entry Research, 2009

CubeSatDevelopers Workshop, CalPoly, San Luis

Obispo, April 22-25, (2009).

192

VI. ULUSAL UÇAK, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİSLİĞİ KURULTAYI

Moorthy N.N., Polar Satellite Launch Vecihle User's

Manual with Revised Environmental Levels, Issue 4

(Updated), Doc No: VSSC:PSLV:PM:65:87/4, ISRO,

India, March, (2005).

Puig-Suari J., Status of the Standards and Integration

Service within the US, 2009 CubeSat Developers'

Workshop, Cal Poly, San Luis Obispo, April 22-25,

(2009).

Yong X., Yingjie L., Jie G., Xiaoye Z. and Jianping G.,

Small Satellite Remote Sensing and Applications –

History, Current and Future, International Journal of

Remote Sensing, Vol. 29, No. 15, 10 August,

pp4339–4372 (2008).

7. ÖZGEÇMİŞ

A. Rüstem ASLAN

1962 yılında Ankara'da doğan Prof.Dr. A. Rüstem

ASLAN 1983 yılında İTÜ'den Uçak Müh. olarak mezun

olmuştur. 1985 yılında yine İTÜ'den Uçak Mühendisliği

alanında Yüksek Mühendis derecesi almıştır. Bu arada

1984 yılında İTÜ Uzay Müh. Bölümünde bölümün ilk

Arş.Grv.si olarak çalışmaya başlamıştır. 1985 yılında

kazandığı burs ile Von Karman Enstitüsü'nde önce ikinci

bir lisans üstü (1985-86) daha sonra da Doktora

çalışmasını gerçekleştirmiştir (1986-1991). Doktora

sonrası İTÜ'ye dönerek 1991 yılında Y.Doç.Dr, 1993'te

Doç.Dr. ve 1999'da Prof.Dr. olmuştur.

Araştırma ve ilgi alanları başta 'Dönel kanatlı insanlı-

insansız hava araçları ile Uzay Araçları Tasarımı ve Uzay

Çalışmaları' olmak üzere Akışkanlar Mekaniği ve

Aerodinamik, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ve

Uygulamaları, Mikro Akışlar, Savunma Teknolojileri ve

Mühendislik Eğitimi konularıdır. Bu konularda ders,

yayın, araştırma ve proje çalışmaları ve tez çalışmaları

yapmakta, yaptırmaktadır.

Büyük çoğunluğu hakemli dergi makalesi ve uluslar arası

konferans bildirisi olmak üzere 80'in üzerinde yayını

vardır. Bitmiş toplam 23 projede yürütücü ve araştırıcı

olarak görev almıştır. 5 laboratuarın kurulmasında

çalışmış, 11 toplantı düzenleme kurulunda görev almış, 26

seminer, 18 farklı ders vermiş, 2 doktora, 19 yüksek lisans

ve birçok lisans bitirme çalışmasını yönetmiş ve

tamamlatmıştır. Birçok komisyonda görev almış ve idari

görevde bulunmuştur. İTÜ Rektörlüğü tarafından 2000

yılında üniversiteye katkıları nedeni ile plaket verilmiştir.

2001-2002 yılları arasında Amerika Birleşik Devletleri

Old Dominion Üniversitesi'nde misafir araştırmacı ve

profesör olarak görev yapmıştır. 2006 yılında TÜBİTAK'

tan FP6 proje özendirme ödülü almıştır. NATO Araştırma

Teknoloji Organizasyonu (NATO RTO) 'Uygulamalı Araç

Teknolojileri (AVT)' bölümünde 'Akademik Panel Üye'

olarak görev almaktadır. Evli ve bir çocuk babasıdır.

Odamızın (26482) sicil numaralı üyesidir.