Uydu Lazer Mesafesi veya kısaca SLR kullanılarak, bir uydu ile dünya üzerindeki sabit bir nokta arasındaki mesafe çok hassas bir şekilde belirlenebilir. Bu lazer tabanlı ölçüm yöntemi, örneğin yer gözleminde veya uyduların çalıştırılmasında kullanılır. 21-25 Ekim 2019 tarihleri arasında, bu özel alanın uluslararası topluluğu Stuttgart’ta “ILRS Teknik Çalıştayı” için bir araya gelecek. Konferans bu yıl Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nin (DLR) Teknik Fizik Enstitüsü tarafından organize ediliyor ve Uluslararası Lazer Mesafe Servisi (ILRS) ağının üyeleri olarak bu teknoloji üzerinde çalışan araştırma ve endüstriden yaklaşık 130 uzmanı bir araya getiriyor.
ILRS, dünya çapında 40 lazer ölçüm istasyonunu ağlar, ölçümleri koordine eder ve bunları tanımlanmış kriterlere göre değerlendirir. Almanya’da üç uydu lazer menzil istasyonu bulunmaktadır. Bunlardan biri, bir araştırma projesinin parçası olarak Stuttgart’taki Uhlandshöhe’de DLR Teknik Fizik Enstitüsü tarafından işletilmektedir. Bir röportajda, bu yıl konferansı düzenleyen DLR bilim adamı Dr. Daniel Hampf, bu teknolojinin işlevi, uygulaması ve potansiyeli hakkında bir fikir veriyor.
Uydu Lazer Mesafesi nasıl çalışır?
doktor Daniel Hampf: Uydu lazer uzaklığı ile, bir yer istasyonu ile bir uydu arasındaki mesafe, özel lazer sistemleri yardımıyla ölçülür – 25.000 kilometreye kadar bir mesafede birkaç milimetrelik çok yüksek bir doğrulukla. Bunu yapmak için, yer istasyonu bir lazer ışını yayar. Bu, uyduya çarpar, geri saptırılır ve bir teleskop kullanılarak yer istasyonu tarafından kaydedilir. Uydu ile yer istasyonu arasındaki mesafe, lazer ışığının bu yol için ihtiyaç duyduğu zamandan itibaren çok hassas bir şekilde hesaplanabilmektedir. Yöntem, uydunun bir reflektörü varsa en iyi sonucu verir – reflektöre veya bisikletteki kedi gözüne benzer.
Uydu lazer uzaklığı şimdiye kadar nerelerde kullanıldı?
buhar: Uydu Lazer Mesafesi elli yılı aşkın bir süredir kullanılmaktadır. Bu yüzden lazerin icadından ve ilk uydunun fırlatılmasından kısa bir süre sonra geliştirildi. Başlangıçta odak noktası, dünyayı gözlemlemek ve ölçmekti, yani jeodezik sorular, örneğin dünyanın tam merkezi hakkında. Uydular için bu, ILRS tarafından en yakın santimetreye kadar düzenli olarak yeniden ölçülen son derece önemli bir referans noktasıdır. Ek olarak, dünyanın yerçekimi alanı, kıta levhalarının hareketi veya deniz seviyesinin yüksekliği hakkında da fikir edinilebilir. Dünyanın her yerindeki birçok lazer uzaklık istasyonundan oluşan ILRS ağı, uyduların yalnızca konumunun değil, yörünge verilerinin de çok hassas bir şekilde belirlenmesini ve her bir istasyonun birbirine göre konumunun belirlenmesini mümkün kılar. Bu veriler, örneğin Avrupa Galileo ve Rus GLONASS uydu navigasyon sistemlerinin operatörleri tarafından kalibrasyonlarını kontrol etmek için kullanılır.
DLR Teknik Fizik Enstitüsü hangi uydu lazer menzil uygulamaları üzerinde çalışıyor?
buhar: Şu anda iki ana odak alanımız var: Bir yandan, uzay çöplerini tespit etmek için lazer menzil kullanmak istiyoruz. Çünkü üst roket aşamaları, kullanılmayan ve artık kontrol edilemeyen uydular veya bunların parçaları, uzay enkazı olarak dünyanın yörüngesinde yüksek bir hızla dönüyor. Küçük hurda parçacıkları bile aktif uydularla veya uluslararası uzay istasyonu ISS ile çarpıştığında büyük hasara neden olabilir. Buradaki zorluk, uzay çöplüğünün ‘işbirliği yapmayan’ bir nesne olmasıdır. Lazer ışını, teleskopa yalnızca bir kısmını yansıtan çoğunlukla düz olmayan bir yüzeye çarpar. Bu nedenle geliştirilmesi, test edilmesi ve genel bir sisteme entegre edilmesi gereken özel, güçlü lazer sistemlerine ihtiyacımız var. İkinci odak, uzay trafiği izleme alanındadır. Uydu lazer menzil istasyonları şu anda dünya çapında nispeten eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır ve özellikle güney yarımkürede büyük boşluklar vardır. [siehe Bild 2]. Mümkün olduğu kadar eksiksiz uydular için yörünge verilerini almak ve belki de bunu gelecekte bir hizmet olarak sunabilmek için, mümkün olduğunca birbirine yakın bir istasyon ağına ihtiyaç duyulacaktır. Sabit sistemlerin kurulum ve işletim maliyetleri yüksek olduğundan DLR olarak mobil bir konsept geliştiriyoruz. Çok kompakt ‘miniSLR istasyonumuz’ dünyanın hemen hemen her yerine kolayca taşınabilir. Aynı zamanda, maliyetleri önemli ölçüde azaltmak için ölçümleri mümkün olduğunca otomatik hale getirmek istiyoruz.
ILRS, dünya çapında 40 lazer ölçüm istasyonunu ağlar, ölçümleri koordine eder ve bunları tanımlanmış kriterlere göre değerlendirir. Almanya’da üç uydu lazer menzil istasyonu bulunmaktadır. Bunlardan biri, bir araştırma projesinin parçası olarak Stuttgart’taki Uhlandshöhe’de DLR Teknik Fizik Enstitüsü tarafından işletilmektedir. Bir röportajda, bu yıl konferansı düzenleyen DLR bilim adamı Dr. Daniel Hampf, bu teknolojinin işlevi, uygulaması ve potansiyeli hakkında bir fikir veriyor.
Uydu Lazer Mesafesi nasıl çalışır?
doktor Daniel Hampf: Uydu lazer uzaklığı ile, bir yer istasyonu ile bir uydu arasındaki mesafe, özel lazer sistemleri yardımıyla ölçülür – 25.000 kilometreye kadar bir mesafede birkaç milimetrelik çok yüksek bir doğrulukla. Bunu yapmak için, yer istasyonu bir lazer ışını yayar. Bu, uyduya çarpar, geri saptırılır ve bir teleskop kullanılarak yer istasyonu tarafından kaydedilir. Uydu ile yer istasyonu arasındaki mesafe, lazer ışığının bu yol için ihtiyaç duyduğu zamandan itibaren çok hassas bir şekilde hesaplanabilmektedir. Yöntem, uydunun bir reflektörü varsa en iyi sonucu verir – reflektöre veya bisikletteki kedi gözüne benzer.
Uydu lazer uzaklığı şimdiye kadar nerelerde kullanıldı?
buhar: Uydu Lazer Mesafesi elli yılı aşkın bir süredir kullanılmaktadır. Bu yüzden lazerin icadından ve ilk uydunun fırlatılmasından kısa bir süre sonra geliştirildi. Başlangıçta odak noktası, dünyayı gözlemlemek ve ölçmekti, yani jeodezik sorular, örneğin dünyanın tam merkezi hakkında. Uydular için bu, ILRS tarafından en yakın santimetreye kadar düzenli olarak yeniden ölçülen son derece önemli bir referans noktasıdır. Ek olarak, dünyanın yerçekimi alanı, kıta levhalarının hareketi veya deniz seviyesinin yüksekliği hakkında da fikir edinilebilir. Dünyanın her yerindeki birçok lazer uzaklık istasyonundan oluşan ILRS ağı, uyduların yalnızca konumunun değil, yörünge verilerinin de çok hassas bir şekilde belirlenmesini ve her bir istasyonun birbirine göre konumunun belirlenmesini mümkün kılar. Bu veriler, örneğin Avrupa Galileo ve Rus GLONASS uydu navigasyon sistemlerinin operatörleri tarafından kalibrasyonlarını kontrol etmek için kullanılır.
DLR Teknik Fizik Enstitüsü hangi uydu lazer menzil uygulamaları üzerinde çalışıyor?
buhar: Şu anda iki ana odak alanımız var: Bir yandan, uzay çöplerini tespit etmek için lazer menzil kullanmak istiyoruz. Çünkü üst roket aşamaları, kullanılmayan ve artık kontrol edilemeyen uydular veya bunların parçaları, uzay enkazı olarak dünyanın yörüngesinde yüksek bir hızla dönüyor. Küçük hurda parçacıkları bile aktif uydularla veya uluslararası uzay istasyonu ISS ile çarpıştığında büyük hasara neden olabilir. Buradaki zorluk, uzay çöplüğünün ‘işbirliği yapmayan’ bir nesne olmasıdır. Lazer ışını, teleskopa yalnızca bir kısmını yansıtan çoğunlukla düz olmayan bir yüzeye çarpar. Bu nedenle geliştirilmesi, test edilmesi ve genel bir sisteme entegre edilmesi gereken özel, güçlü lazer sistemlerine ihtiyacımız var. İkinci odak, uzay trafiği izleme alanındadır. Uydu lazer menzil istasyonları şu anda dünya çapında nispeten eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır ve özellikle güney yarımkürede büyük boşluklar vardır. [siehe Bild 2]. Mümkün olduğu kadar eksiksiz uydular için yörünge verilerini almak ve belki de bunu gelecekte bir hizmet olarak sunabilmek için, mümkün olduğunca birbirine yakın bir istasyon ağına ihtiyaç duyulacaktır. Sabit sistemlerin kurulum ve işletim maliyetleri yüksek olduğundan DLR olarak mobil bir konsept geliştiriyoruz. Çok kompakt ‘miniSLR istasyonumuz’ dünyanın hemen hemen her yerine kolayca taşınabilir. Aynı zamanda, maliyetleri önemli ölçüde azaltmak için ölçümleri mümkün olduğunca otomatik hale getirmek istiyoruz.