Uzay Haberleşme Sistemleri

      Birkaç on yıldır, insanlar geriye baktıkları zaman, 1969 yılında Apollo uzay aracının aya inmesi dışında pek bir şey anımsamayacaklardır. Genel kamuoyu böyle olmasına karşın, eşzamanlı faaliyetlerden, sözgelimi gözlem uydularını kullananlar, uzaya harcadıkları her kuruşun karşılığını aldıklarını düşünmektedirler. Yine meteoroloji bilimi ile uğraşanlar, jeostasyoner meteoroloji uydularından aldıkları ve bizim her gün televizyonlarda gördüğümüz resimlerle bir devrim yaratabilmişlerdir. Bu sayılanlar, uzay çağını yaşadığımız günümüzde tabii ki çok önemli olaylardır, ancak, herhalde bunların arasında uydu haberleşmesi sokaktaki insan üzerinde en çok etkiyi yapan gelişme olsa gerektir. Uydu haberleşmesi, aynı zamanda ticari alanda da yıllık hacmi milyar dolarlar seviyesinde seyrederek gerçek teknoloji yaratan bir unsur olmuştur.
    1945 sonbaharında, İngiliz Kraliyet Hv.K.K.lığı mühendisi ve İngiliz Gezegenler arası Kurumu üyesi Arthur C.CLARKE, Telsiz Dünyası dergisine, dünyanın üst yörüngelerinde insansız uydularla dünyanın her yerine TV yayını yapılabilmesi hakkında bir makale yazdı. Dünyanın her yerine TV yayını yapılabilmesinin aşağıdaki hedefleri vurgulanmıştı :
    *TV yayınları, belki de diğer uydu sistemlerinin toplamından da fazla girdi yaratarak, uydu servislerinin ana finansman kaynağı olacaktır,
    *TV, milli ve uluslar arası servis sağlayıcıları için her zaman birinci planda olacaktır,
    *TV, kullanıcılar için de en kolay kullanılan servis olacaktır (ev anteni gibi),
    *Uydudan TV yayını en ucuz ve etkili, yüksek kaliteli ve en çok insana ulaşan servis olacaktır,
CLARKE'ın buluşu aşağıdaki düşüncelere dayanıyordu :
    Dünyanın üzerinde, ekvatorun tam üstünde 36.000 km. civarında öyle bir yer bulunabilir ki, bu noktada uydu dünya ile aynı hızda dönecektir. Diğer bir deyişle, bu uzaklıkta uydu dünyanın üzerinde asılı duruyor gibi düşünebilir. Bu düşünceden yola çıkılarak, dünya 3 adet uydu ile bütünüyle kapsanabilir.
    Uzay serüveni ise, Sovyetler Birliği’nin, 4 Ekim 1957’de Dünya’nın ilk yapay uydusu Sputnik-1’i (Rusça'da Uydu-1)uzaya göndermesiyle başladı. Sputnik-1, Dünya’dan 224 km yukarıda bazı bilimsel deneyler yapmak için fırlatılmıştı. Yapay uydular geliştirilmeden önce, aydan yansıtma ile haberleşme (pasif uydu) çalışmaları kısmi olarak başarılı olmuş, daha sonra 1950'lerin sonuna doğru yapay uydular geliştirilmeye başlanmıştır. İlk uydu 1957'de SSCB tarafından uzaya gönderilmiştir. Bu uydu ilk aktif uyduydu ve 21 gün boyunca çalıştı. Ancak bu alçak yörüngeli bir uyduydu. Yeryüzünü her 90 dakikada bir dolaşıyordu. Dolayısı ile her 90 dakikada bir yeryüzündeki bir noktadan ancak 10 dakika kadar görülebiliyordu.
    1958 yılının Kasım ayının ilk haftasında kısa adı NASA olan Amerikan Ulusal Uzay ve Sivil Havacılık Dairesi (National Aeronautics and Space Administration) kuruldu.
    1958'de Score uydusu yörüngeye yerleştirildi. Bu uydu bir bant kayıt cihazı taşıyordu. Önce üzerinden geçtiği istasyonun yayınladığı mesajları kaydediyor, daha sonra alıcı istasyon üzerinde bunları gönderiyordu gerçek zamanlı haberleşmeye elverişli değildi.
    1960 yılında, A.B.D. Federal Haberleşme Komisyonu (FCC) hemen işletmeye girecek biçimde bir bilimsel uydu sisteminin fırlatılması için ilk iznini verdi.
   1960'larda ilk pasif uydulardan olan Echo atmosfere bırakılmıştır. Bu 31 metre çapında aliminyum kaplı bir balondu.
    Sputnik-1’in ardından, uzaya ilk insanlı uçuşu yine Sovyetler gerçekleştirdi. 1961 yılında Yuri Gagarin, Vostok-1 adlı kapsül ile, Dünya’nın etrafını 1 kez dolandı. Sovyetler’in bu önemli başarıları karşısında ABD, o zamanlar daha yeni filizlenen uzay yarışında öncülük şansını yitirmişti.
    1962'de NASA Telstar uydusunu yörüngeye oturttu. Bu uydu yörüngesinin bir yarısında Amerika ile Avrupa'yı, diğer yarısında Amerika ile Japonya'yı görüyordu. Bu uydu az bir süre de olsa gerçek zamanlı haberleşme yapmaya müsaitti. Sürekli olarak sinyalin elde edilebilmesi, dolayısı ile gerçek zamanlı bir haberleşme yapabilmek ancak jeosenkron uydular ile mümkün olabilmiştir.
    1963 yılında yeterli güçte roket motorlarının geliştirilmesi ile ilk jeosenkron uydu Syncom 2 NASA tarafından uzaya fırlatılmıştır. Bu uydu yeryüzünün yaklaşık %42 sini 24 saat esasına göre görebiliyordu. Ancak üç uydu atıldığı takdirde kutuplar hariç dünyanın tümünü kaplaması mümkün olabiliyordu.
    1960'ların sonlarında, uydular çok güvenilir olmadığından, veri kullanımı da layıkıyla yapılamıyordu. Ancak, 3 eksenli sabit (dönmeyen) uyduların 1963 yılında icadı ile, veri kullanımı son derece cazip gelmeye başladı.
    3 eksenli sabit uydular çok büyük bir ilerleme idi, çünkü, uyduya çok büyük güneş panellerinin ve çok yüksek kazançlı antenlerin takılması mümkün olduğundan, uydunun ömrü de birdenbire birkaç kat artırılabiliyordu.
    1964 yılına kadar, AT&T firmasının 2 adet TELSTAR, 2 adet RELAY ve 2 adet SYNCOM uydusu orta yörüngede (yaklaşık 5.600 km) çalışıyordu.
    Nisan 1965'de, COMSAT firmasının ilk uydusu EARLYBIRD, A.B.D. deki Cape Caneveral üssünden fırlatıldı. Böylelikle, küresel uydu haberleşme çağı da başlamış oldu. Uydu A.B.D. malı olmasına karşın, ortaklık tamamen küreseldi. Uydu fırlatıldığında, İngiltere, Fransa ve Almanya gibi ülkelerde yer istasyonları çoktan hazırdı. Bu uluslar arası ortaklık 20 Ağustos 1964'te yeni bir organizasyon ortaya çıkardı : INTELSAT (Uluslar arası Haberleşme Uyduları Organizasyonu).
    20 Haziran 1969’da Apollo-11 uçuşu ile ABD, Ay’a ilk kez insan indirmeyi başararak tarihe geçecek ve uzay araştırmaları alanında önemli adımların neredeyse tek odağı haline gelecekti.
    1976'ın başında, ilk TV kanalı RCA firması tarafından A.B.D. üzerinde gerçekleştirildi.
    Şubat 1976 tarihinde, mobil servisler için, kullanıcısı A.B.D.Dz.K.K.lığı olan ilk uydu olan MARISAT fırlatıldı.
    1979 yılında, Birleşmiş Milletler Uluslar arası Denizcilik Organizasyonu INMARSAT'ın kuruluşunu onayladı. INMARSAT denizde haberleşme amacıyla kurulmasına karşın, bunun çok ötesine taşmıştır.
    O tarihlerden bu yana, uzay araştırmaları ve uzaydan araştırmalar çok hızlı bir gelişim gösterdi; uzay teknolojilerinde ardı ardına devrimler yaşandı. Bir zamanlar yalnızca bilimsel merakın bir ürünü gibi görünen bu çalışmalar, bugün günlük yaşamın vazgeçilmez ögeleri haline geldi. Uzay araştırmalarında kullanılan ve gün geçtikçe daha da güçlenen teknik donanım ve artan bilgi birikimi de bu serüvende insanoğlunun en büyük yardımcısı. Gelecek yüzyılın araştırmacıları hiç kuşku yok ki, uzay araştırmaları üzerine yoğunlaşacaklar. Bu araştırmaların temelini oluşturan, disiplinlerarası yatay çalışmalar, projeler, çalışma ve düşünce sistemleri de bu doğrultuda gelişecek.
    Bilimin tüm disiplinlerinin bir arada bulunmasını gerektiren uzay araştırmaları büyük organizasyonlarla yürütülüyor. Bunlar arasında en önemlisi hiç kuşkusuz Amerikan Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi-NASA. Önemli adımlara imza atmayı ve bunu iyi bir reklamla dünyaya duyurmayı hep başarmış olan NASA, uzay serüvenlerinin "Baş Oyuncu"su! Sovyetler ise, her ne kadar uzay çalışmalarının başını çekmiş ve uzay yarışında adı ABD ile birlikte anılmış olsa da bugün bu alanda öncü rolü oynamaktan biraz uzak görünüyor.
    Günümüzde uzay araştırmaları bu iki ülkeyle sınırlı değil artık. Japonya, Kanada gibi gelişmiş ülkelerin bireysel çalışmalarının yanı sıra, adını son yıllarda sıkça duymaya başladığımız bir başka büyük organizasyon daha var: ESA. Uzay araştırmalarına oldukça iddialı başlayan ve görece daha genç bir organizasyon olan ESA, çokuluslu yapılanmasıyla da farklı bir ekolü temsil ediyor.
    Uzay ortamı    :
    Uzay sınırsız ve çok boyutlu bir ortamdır. Askeri otoriteler, çoğu kez uzayı "yüksek yer" olarak tanımlar. Tarihsel olarak, bu yüksek yeri elinde tutan ve en etkili biçimde kullananlar, rakiplerinin karşısında çok büyük avantajlar elde etmişlerdir. Uzayın kullanımı askeri karar makamlarına muharebe alanı ile ilgili haberleşme, konum bilgisi, erken uyarı, meteoroloji, çevre koruma, gözlem ve hedef bulma gibi vazgeçilmez yetenekler kazandırmıştır.
    Dünya atmosferi, uydunun yerleştirilebileceği en düşük yörüngeyi sınırlamaktadır. Fırlatılan uydular yörüngelerine ulaşabilmek için dünyanın atmosferini geçmek zorundadırlar. Bu nedenle, uydunun dairesel yörüngede bulunabileceği en yakın mesafe yaklaşık 150 km.dir, ancak, uydu roketleri kullanılmadığı takdirde, bu yörüngede tutunamaz ve yeryüzüne düşer.
    150 km. mesafe, uluslar arası bir anlaşma olmamasına karşın, genel olarak herkes tarafından uzayın başladığı mesafe olarak kabul edilmektedir.