NASA uyduları, dünyadaki ilk “uzayda kaybolma” durumunu simüle eden, GPS kullanmayan navigasyon deneyini başarıyla tamamladı.
NASA, düşük Dünya yörüngesinde (LEO) faaliyet gösteren dört uydu topluluğundan oluşan “Starling” misyonu ile dikkat çekici bir teknoloji test ediyor: diğer uyduları hareketli referans noktaları olarak kullanarak navigasyon. Amaç, gelecekteki görevlerin GPS sinyalinin olmadığı durumlarda bile yolunu bulabilmesini sağlamak.
“NASA, Dünya yörüngesinin ötesindeki daha fazla göreve hazırlanırken, FALCON gibi teknolojiler, Ay’daki uydu sürülerine, dağıtık bilimsel misyonlara ve insanlı keşiflere destek olabilir,” diye NASA yetkilileri Pazartesi günkü açıklamalarında belirtti.
NASA’nın uygulamaları sivil olsa da, ABD Savunma Bakanlığı (DoD), sınırlı sayıda GPS uydusunun düşmanlar tarafından hedef alınabileceği endişesiyle alternatif GPS çözümlerini de araştırıyor. Örneğin, bu yılın başlarında SpaceWERX ve Space Systems Command, “konumlandırma, navigasyon ve zamanlama” (PNT) yetenekleri için yeni fikirler geliştirmeyi amaçlayan bir ortak girişim başlattı.
Ancak FALCON’un temel amacı, uzak mesafelerdeki navigasyon sorununu çözmektir. Dünya yörüngesindeki uydular, GPS gibi özel navigasyon işaretlerine kolayca erişebilirken, bu erişim mesafe arttıkça hızla azalır. Bu sadece teorik bir endişe değildir; NASA, Artemis IV görevi kapsamında 2028’de astronotları Ay yüzeyine göndermeyi planlıyor ve bu, daha geniş kapsamlı bir çabanın parçasıdır.
Hem özel sektör hem de askeri kurumlar, Ay ve çevresindeki (cislunar uzay) bölgeye büyük ilgi duyuyor ve bu yeni ortamda en iyi navigasyon yöntemlerini belirlemeye çalışıyor. Ay’ın yörüngesi de navigasyonda karmaşıklık yaratır; örneğin, Kanada’nın Outer Space Institute 2025 yılında, “kütle yoğunluklarının” veya yerçekiminin, yöründeki uydular üzerinde etkili olabileceğini ve bazı durumlarda bunların Ay yüzeyine çarpmasına neden olabileceğini belirtti.
Bu misyon sadece “GPS bağımsız navigasyonu” test etmekle kalmıyor, aynı zamanda uzaydaki durum farkındalığını (SSA) da sergiliyor; yani bir uzay aracının etrafındaki ortamı (diğer uydular dahil) anlama yeteneğini. SpaceX’in broadband uyduları gibi bazı diğer uzay araçları, SSA’yı kullanarak LEO’da otomatik olarak manevra yapabiliyor.
Starling ekibi, navigasyon ve SSA için daha fazla özellik getirmeyi umuyor. “FALCON’dan elde edilen sonuçlar, yöründeki trafik izlemesi, konum belirleme ve alternatif navigasyon gibi alanlarda önemli etkilere sahip olabilir,” diye NASA’nın küçük uzay araçları ve dağıtık sistemler programı yöneticisi Roger Hunter, açıklamada bulundu.
FALCON, ilk üç yılında iki büyük başarıya imza attı. PNT (Precise Navigation and Timing) için, uydu kameralarını kullanarak diğer uyduları ve nesneleri gözlemledi ve bu bilgileri, kamuya açık DoD kayıtlarından elde edilen yaklaşık 20.000 nesnenin bulunduğu yerleşik veritabanıyla eşleştirdi. “FALCON daha sonra, Starling’in yörüngesini belirlemek için gözlemlenen ve doğrulanmış nesneleri referans noktaları olarak kullandı,” diye NASA belirtti.
FALCON’un yöründe yaptığı gözlemler, DoD kataloğundaki yörünge tahminlerinin ötesinde, 200 farklı nesnenin yörüngesi hakkında daha iyi bir anlayış sağladı. Bu konum belirleme çalışması sadece üç günde ve otonom olarak yapıldı, yani yer kontrol ekibi herhangi bir müdahalede bulunmadı.
“FALCON tarafından mümkün kılınan kendi kendine yörünge belirleme yeteneği, optik kameraları kullanan uzay araçları için bir ilk. Bu sayede diğer nesnelerin göreceli konumlarına bakarak navigasyon yapabiliyorlar,” diye NASA belirtti. “Ayrıca, katalog güncelleme deneyleri, yer istasyonları tarafından sağlananlardan daha iyi nesne konum tahminleri elde etti.”
Starling’in dört uydusu, planlandığından yaklaşık 10 kilometre (6 mil) daha yüksek bir irtifada, yani yaklaşık 565 kilometre (350 mil) yükseklikte faaliyet gösteriyor. Bunun nedeni, NASA yöneticilerinin Starling misyonunun planının, zaten aynı yörüngede faaliyet gösteren Starlink uydularına yakınlaşma riski taşıdığını belirtmesiydi.
Tüm bunlar, Starling misyonunun kalabalık koşullarda nasıl çalıştığını göstermektedir. Ancak gelecekte, NASA bu deneyimlerden elde edilen bilgileri Ay’a ve diğer gezegenlere aktarmayı umuyor; bu da bilimsel ölçümlerin iyileştirilmesi ve ayrıca gezegensel trafik yönetiminin sağlanması anlamına geliyor.
