RASAT uydusu

RASAT, TÜBİTAK Uzay Teknolojileri Araştırma Enstitüsü'nün (TÜBİTAK UZAY) geliştirdiği, tasarımı ve üretimi Türkiye'de yapılan ilk yer gözlem uydusudur. 17 Ağustos 2011'de Rusya'dan bir Dnepr roketiyle fırlatıldı. Yalnızca 93 kilogram ağırlığındaki bu küçük uydu, yaklaşık 687 kilometre yükseklikten Dünya'yı siyah-beyaz görüntülerde 7,5 metre, renkli görüntülerde 15 metre çözünürlükle fotoğrafladı. Üç yıl çalışması için tasarlanmıştı; görevini yaklaşık on bir yıl sürdürdü ve TÜBİTAK UZAY'ın verdiği bilgiye göre 23 Ağustos 2022'de emekliye ayrıldı.

RASAT'ı önemli kılan, çektiği görüntülerden çok, bir "okul" işlevi görmesidir. TÜBİTAK UZAY projenin amacını açıkça "teknoloji gösterimi" olarak tanımlıyor: uçuş bilgisayarından görüntü sıkıştırma birimine kadar yurt içinde geliştirilen donanımların uzayda ilk kez sınanması. Bugün Türkiye'nin daha keskin gözlü uyduları, büyük ölçüde RASAT'ta kazanılan bu deneyimin üzerine kuruldu. Bu sayfada uydunun nasıl doğduğunu, ne işe yaradığını, üzerindeki yerli sistemleri ve bıraktığı mirası anlatıyoruz.

Arka plan: BİLSAT-1'den RASAT'a

Türkiye'nin yer gözlem uydusu serüveni RASAT'tan önce BİLSAT-1 ile başladı. 130 kilogramlık BİLSAT-1, İngiliz Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL) ile yürütülen bir eğitim ve bilgi aktarımı programı çerçevesinde, SSTL'nin geliştirdiği bir uydu gövdesi üzerine kuruldu. 27 Eylül 2003'te Rusya'nın Plesetsk üssünden bir Kosmos-3M roketiyle fırlatıldı ve Afet İzleme Takımuydusu (Disaster Monitoring Constellation) adlı uluslararası uydu ağının bir parçası oldu. Uydu, pil hücrelerindeki bir arıza nedeniyle Ağustos 2006'da çalışmayı bıraktı.

BİLSAT-1'de Türk mühendisler büyük ölçüde yabancı bir ortağın yanında çalışarak öğrenmişti. RASAT ise bir sonraki adımdı: Devlet Planlama Teşkilatı'nın (DPT) finanse ettiği proje kapsamında uydu, yurt dışından bilgi transferi ya da danışmanlık alınmadan Türkiye'de tasarlandı ve üretildi. BİLSAT-1 üzerinde denenen yerli görüntü sıkıştırma birimi GEZGİN'in yeni sürümü de RASAT'a taşındı.

Fırlatma

RASAT, 17 Ağustos 2011'de UTC ile 08.12'de (Türkiye saatiyle 11.12) Rusya'nın Orenburg bölgesinde, Kazakistan sınırına yakın Yasnıy kenti yakınlarındaki Dombarovski üssünden havalandı. Onu taşıyan Dnepr roketi, Nijerya'nın NigeriaSat-2 ve NigeriaSat-X uyduları, Ukrayna'nın Sich-2'si ve başka küçük uydularla birlikte paylaşımlı bir uçuş yaptı.

Uydu kalkıştan 969 saniye, yani yaklaşık 16 dakika sonra yörüngesine yerleşti. İlk sinyaller Norveç'teki Andøya'daki bir yer istasyonunda alındı; sonraki aylarda kontrol ve görüntü indirme TÜBİTAK UZAY'ın Ankara'daki merkezinden yürütüldü. Yörüngede yapılan denetimlerin ardından ilk görüntüler Ekim 2011'de indirildi. Uyduların yerle nasıl haberleştiğini yer istasyonu ve telemetri sayfalarında anlattık.

Yörünge

RASAT, yaklaşık 685-687 kilometre yükseklikte, ekvatora 98,1 derece eğik bir Güneş eşzamanlı yörüngede dolandı ve Dünya'nın çevresindeki bir turunu 98,8 dakikada tamamladı. Bu yörüngede uydu, Dünya'nın aynı bölgesinin üzerinden hep aynı yerel saatte geçer. Böylece farklı günlerde çekilen görüntülerde ışık koşulları birbirine benzer olur ve aynı yerin zaman içindeki değişimi daha kolay karşılaştırılır. Yer gözlem uydularının çoğunun bu yörüngeyi seçmesinin nedeni budur. Uyduların yörüngede nasıl kaldığını yapay uydu maddesinde bulabilirsiniz.

RASAT ne görüyordu?

Uydunun optik kamerası iki tür görüntü üretiyordu:

• Pankromatik görüntü: görünür ışığı tek bir kanalda toplayan siyah-beyaz görüntü; her piksel yerde 7,5 × 7,5 metrelik bir alana karşılık geliyordu.
• Renkli görüntü: kırmızı, yeşil ve mavi bantlarda ayrı ayrı alınan görüntü; çözünürlüğü 15 metre.

Bu ölçekte tek tek arabalar seçilemez, ama tarlalar, yollar, yerleşimler, kıyı çizgileri, göller ve orman sınırları rahatça izlenir. RASAT'ın görüntüleri de bu nedenle haritacılık ve planlama, afet yönetimi, ekosistem ve çevre izleme, arazi örtüsü incelemeleri ve kıyı bölgelerinin yönetimi gibi alanlara yönelikti. Kamera, Güney Koreli uzay teknolojisi şirketi Satrec Initiative tarafından sağlandı. Yer gözlem uydularının genel işleyişini yer gözlem uydusu sayfasında anlattık.

Verileri göster

Kütle	93 kg
Yörünge yüksekliği	Yaklaşık 687 km
Pankromatik çözünürlük	7,5 m
Renkli (RGB) çözünürlük	15 m
Tasarım ömrü	3 yıl
Fırlatma	17 Ağustos 2011
Görevin sonu	23 Ağustos 2022

Uzayda sınanan yerli sistemler

RASAT'ın asıl yükü, kameranın yanında taşıdığı yerli deney donanımlarıydı. Bir parçanın sonraki uydularda güvenle kullanılabilmesi için önce uzayın vakumunda, sıcaklık değişimlerinde ve radyasyon altında çalıştığının gösterilmesi gerekir; uzay sektöründe buna "uçuş geçmişi" denir. RASAT'la uçuş geçmişi kazanan başlıca sistemler şunlardı:

• BiLGE uçuş bilgisayarı: uydunun görevlerini yöneten, komutları işleyen "beyin". Veri aktarımında SpaceWire adlı uzay standardını kullanıyordu.
• GEZGİN-2: adı "GErçek Zamanda Görüntü İşleyeN" sözlerinden türetilen, görüntüleri gerçek zamanda JPEG 2000 biçiminde sıkıştıran birim. Bir uydunun yer istasyonuyla temas süresi kısıtlı olduğundan, görüntüyü kaliteyi fazla bozmadan küçültmek çok daha fazla veriyi yere indirebilmek demektir.
• X-bant verici: görüntü verisini saniyede 100 megabit hızla, 7 watt güçle yere gönderen modül.

TÜBİTAK UZAY, projenin kazanımları arasında bu donanımların yanı sıra termal vakum odası ve titreşim test altyapısını, temiz odayı, yetişmiş insan gücünü ve "yeni uydu projeleri için özgüveni" sayıyor. Uydu üretiminde temiz oda ve test tesisleri, tek bir uydudan çok daha uzun ömürlü bir yatırımdır: sonraki bütün uydular aynı altyapıda birleştirilip sınanır.

Türkiye mozaiği ve GEZGİN portalı

RASAT'ın en bilinen ürünü, ülkenin tamamını kaplayan bir uydu görüntüsü mozaiğidir. 2012-2014 yılları arasında çekilen, her biri yaklaşık 30 × 30 kilometrelik bir alanı kaplayan 3.000'den fazla görüntü birleştirilerek tek parça bir Türkiye haritası oluşturuldu. Görüntüler, kamu kurumlarının ve araştırmacıların erişebileceği GEZGİN adlı çevrim içi portalda farklı dosya biçimleriyle paylaşıldı; Devlet Su İşleri ve Maden Tetkik ve Arama gibi kurumlara da dağıtıldı. Portalın kuruluş çalışmaları 2013'te başladı, görüntüler Ağustos 2014'te yüklendi; Kasım 2015'e gelindiğinde portalda işlenmiş 6.517 RASAT görüntüsü vardı.

Uydu aynı tarihlerde, 22.699 tur boyunca yaklaşık 9,5 milyon kilometrekarelik bir alanı görüntülemişti. Görev ömrü boyunca toplam 58.726 tur atarak 13.362 görüntü çektiği bildiriliyor.

Üç yıl için tasarlandı, on bir yıl çalıştı

Küçük teknoloji gösterim uyduları çoğu zaman birkaç yıllık bir görev için tasarlanır; RASAT'ın tasarım ömrü de üç yıldı. Uydu bu süreyi neredeyse dört kat aşarak 2022'ye kadar görevde kaldı. Bu uzun ömür, yerli donanımların uzay koşullarında beklenenden dayanıklı olduğunu gösterdiği için ayrıca değerlidir.

Mirası: GÖKTÜRK-2 ve İMECE

RASAT'tan sonra TÜBİTAK UZAY'ın yer gözlem uyduları hızla keskinleşti. 18 Aralık 2012'de fırlatılan GÖKTÜRK-2, 2,5 metre siyah-beyaz ve 5 metre renkli çözünürlük sundu; TÜBİTAK UZAY bu uydunun kazanımları arasında gelişmiş bir uçuş bilgisayarı ve kızılötesi kamera sayıyor. 15 Nisan 2023'te fırlatılan İMECE ise siyah-beyaz görüntülerde çözünürlüğü metre altına indirdi.

Verileri göster

2003	BİLSAT-1 fırlatıldı
2006	BİLSAT-1 sustu
2011	RASAT fırlatıldı
2012	GÖKTÜRK-2 fırlatıldı
2014	RASAT görüntüleri GEZGİN'de
2022	RASAT emekliye ayrıldı
2023	İMECE fırlatıldı

Türkiye'nin bütün uydularına toplu bir bakış için Türkiye'nin uzay programı maddesine ve Türkiye'nin kaç uydusu var? sorusuna bakabilirsiniz.

Kısaca

• RASAT, TÜBİTAK UZAY'ın geliştirdiği, tasarımı ve üretimi Türkiye'de yapılan ilk yer gözlem uydusudur.
• 17 Ağustos 2011'de Rusya'dan Dnepr roketiyle fırlatıldı; 93 kilogramdı ve yaklaşık 687 kilometre yükseklikte dolandı.
• Siyah-beyaz görüntülerde 7,5 metre, renkli görüntülerde 15 metre çözünürlük sundu.
• BiLGE uçuş bilgisayarı, GEZGİN-2 görüntü sıkıştırma birimi ve X-bant verici gibi yerli donanımları uzayda sınadı.
• Üç yıllık tasarım ömrüne karşın yaklaşık on bir yıl çalıştı; 23 Ağustos 2022'de emekliye ayrıldı.
• Görüntüleriyle bütün Türkiye'nin mozaik haritası çıkarıldı; mirası GÖKTÜRK-2 ve İMECE ile sürdü.