Pili hiç bitmeyen uydular geliyor: 150 km irtifada 7 yıl kalacak
Geleneksel yakıtlara bağımlılığı ortadan kaldıran yeni bir sistem, VLEO'daki seyrek havayı toplayıp plazmaya dönüştürerek itici güç elde ediyor. Sadece 100 cm uzunluğundaki SabreSat'ın, teorik olarak yedi yıla kadar 150 km yükseklikte kalabilmesi, gözetleme kapasitesini katlıyor.
ABD Savunma Bakanlığı’nın araştırma kolu olan DARPA, Çok Alçak Dünya Yörüngesi (Very Low Earth Orbit - VLEO) Otter uydu programını üretim aşamasına taşıyarak uzaydaki sınırları zorluyor. Florida merkezli Redwire şirketi, Otter programının 2. aşamasına geçiş için 44 milyon dolarlık sözleşmeyi kazandığını duyurdu.
Redwire, geçen yıl da Otter’ın ana sözleşmesini almıştı ve görevi, sabit bir yakıt miktarına bağımlı kalmadan yörüngede kalmak için havayla nefes alan elektrikli itki sistemini kullanabilen bir VLEO uydusu geliştirmekti.
VLEO, 90 ila 450 kilometre arasındaki irtifaları kapsar. Bu bölge, Alçak Dünya ve jeosenkronize yörünge irtifalarına kıyasla nispeten kalabalık değildir ve bunun ana nedeni, o yükseklikteki nesneler üzerinde çok daha fazla atmosferik sürüklenmenin olmasıdır. Bu durum, yörüngeyi korumak için daha sık itki sistemlerinin kullanılmasını gerektirir ve bu da VLEO'daki uydu görevlerinin ömrünü sınırlar.
Havadan enerji üreten sistem
DARPA’nın Otter programının web sayfasında açıkladığına göre “Otter, ortamdaki düşük yoğunluklu havayı hasat ederek, ortaya çıkan iyon akışını iyonlaştırıp hızlandırarak ve böylece neredeyse sınırsız bir itici yakıt kaynağı kullanarak VLEO irtifalarında genişletilmiş uydu operasyonlarını mümkün kılmayı hedefliyor.”
Redwire, bu sistemin VLEO irtifalarında var olan çok az havayı bir iyonizasyon odasında plazmaya dönüştürmek için kullandığını belirtiyor. Yüklü parçacıklar daha sonra yerleşik gaza ihtiyaç duymadan bir itici güç olarak uzay aracından dışarı atılabiliyor. Yerleşik yakıta ihtiyaç duyulmadığı için, bu tür uydular daha küçük ve daha hafif yapılabilir ve teorik olarak geleneksel yakıtlara bağımlı bir cihazın ömründen çok daha uzun süre dayanabilir.
Ancak bu tür sistemlerin inşası kolay değil. Eğer başarılı olursa, Redwire'ın tasarımı yörüngeye ulaşan türünün ilk örneği olacak.
Redwire’ın belirttiği üzere, VLEO görevlerinin yere daha yakın olmaları sayesinde iyileştirilmiş sensör algısı, daha düşük gecikme ve Dünya üzerindeki belirli noktaları yeniden ziyaret edebilme yeteneğinin artması gibi bazı avantajları bulunuyor. Ayrıca VLEO operasyonları, en düşük irtifalardaki kullanılmış uyduların ve uzay çöplerinin uzayda yıllarca kalmak yerine sadece saatler veya günler içinde yörünge kaybetmesi açısından da ideal bir ortam sunuyor.
SabreSat uçuşa hazırlanıyor
Otter programı için seçilen tasarım, Redwire'ın SabreSat adını verdiği, şaşırtıcı derecede küçük, sadece 100 cm uzunluğunda, bir drone benzeri cihaz. Tasarlandığı şekliyle, bu cihazın yaklaşık 150 km irtifalarda yedi yıla kadar dayanması bekleniyor. SabreSat; istihbarat toplama, gözetleme ve keşif, iletişim, navigasyon ve bilimsel araştırma gibi çeşitli görevler için tasarlanmış durumda.
Ancak Redwire'ın henüz işlevsel bir SabreSat veya VLEO havayla nefes alan elektrikli itici inşa edip etmediği açık değil. DARPA ayrıca Otter program sayfasında, yer test tesislerinde VLEO koşullarını yeniden yaratmanın zor olduğundan bahsediyor. Bu nedenle, işlevsel bir SabreSat'ın fırlatılması, şirketin tasarımını sahada deneme fırsatı bulduğu ilk an olacak.
DARPA'ya göre Otter programı, SabreSat'ın elektrikli itki teknolojisini bir yıldan fazla sürecek bir “yörüngedeki rüzgar tüneli” gösterisiyle sonuçlanacak. Redwire'ın itici ve hava giriş teknolojisinin yer testleri de yapılmalı, böylece elde edilen veriler yörünge operasyonlarından toplanan bilgilerle karşılaştırılabilecek.
Redwire, DARPA'nın Otter programı için SabreSat’ı geliştirmenin yanı sıra, Avrupa Uzay Ajansı ESA ile kendi VLEO platformu olan Phantom’u geliştirmek için de çalışıyor. Ancak DARPA için tasarlanan drone tarzı cihazın aksine, Phantom daha geleneksel bir uyduya benziyor, daha kısa ömürlü ve havayla nefes alma yeteneği yok.
Ayrıca Redwire, Deepsat ile bir VLEO Dünya gözlem uyduları ağı geliştirmek için de çalışıyor. Bu sözleşme daha bu Temmuz ayında imzalandı ve projenin hangi aşamada olduğu belli değil.
DARPA'nın Redwire'ın Otter uzay aracını ne zaman fırlatmak istediği de henüz net değil. 2023'ten kalma talep belgelerine göre DARPA, programın dört yıl süreceğini öngörüyor. Redwire'ın ilk sözleşmesini 2024’te aldığı düşünülürse, Otter 2027’den önce gökyüzüne çıkamayabilir.