Uydular uzay boşluğunda çok zorlu şartlarda görevlerini yerine getiriyor. Örneğin uzayda ortalama sıcaklık -270,4°C. Güneşin gördüğü yerlerde ısı yükselirken diğer taraf ile ciddi bir fark oluşabiliyor. Arada ısı koruması, çok katmanlı yalıtım battaniyesi ile gerçekleştiriliyor. Artık bu teknoloji Türk Havacılık ve Uzaş Sanayi (TUSAŞ) tarafından yapılıyor.
TUSAŞ bu yetenekle, dünyada az sayıda çok katmanlı yalıtım battaniyesi üreten tesislerden biri oldu. Geliştirilen bu yetenek ilk olarak TÜRKSAT6A’da kullanılacak. TÜBİTAK UZAY, TUSAŞ, ASELSAN ve CTECH tarafından gerçekleştirilen proje, uzayda Türkiye’nin en önemli çalışmalarından biri olacak. Toplam ağırlığının 4 bin 200 kilogram olduğu TÜRKSAT 6A’nın 2024’te uzaya gönderilmesi hedefleniyor.
Uzayın zorlu şartları
Uyduları ve alt sistemlerini uzayın soğuk ortamına, Güneş, Dünya ve diğer kaynaklardan gelen ısı akılarına karşı koruyan Çok Katmanlı Yalıtım Battaniyeleri (ÇKYB) Uzay Sistemleri Entegrasyon ve Test (USET) Merkezi’nde tasarlanarak üretiliyor.
GÖKTÜRK-1 programı kapsamında TUSAŞ’ta kurulan Uzay Sistemleri Entegrasyon ve Test (USET) Merkezi, Çok Katmanlı Yalıtım Battaniyesi (ÇKYB) tasarımı ve üretimiyle yetkinlikleri arasına bir yenisini daha ekledi.
Yakın zamanda yörüngeye yerleştirilecek olan ilk yerli ve millî haberleşme uydusu TÜRKSAT 6A ile birlikte bu kabiliyet ilk kez kazanılacak. Ardından TUSAŞ, dünyada bu özel prosesi ve teknolojiyi kendi ürettiği uydu ihtiyaçlarını karşılamak için kullanabilen sayılı şirketler arasında yerini alacak.
Hangi görevi üstleniyor
Çok Katmanlı Yalıtım Battaniyesi, uydu ve bileşenlerini uzay ortamında maruz kalacakları ısıl etkilere karşı nominal çalışma sıcaklığında tutulmasını sağlamak, ısı kaybı ya da aşırı ısınmayı engellemek amacıyla yaygın olarak kullanılan pasif ısıl kontrol elemanlarından biri.
ÇKYB’ler, uydunun fırlatıcı ortamında ve uzaydaki görevi süresince karşılaşacağı çevresel koşullara karşı korunması, bileşenlerin uydu içerisindeki ısıl değişimlerden etkilenmemesi ve çalışma sıcaklığının sağlanabilmesi amacıyla kullanılıyor.
ÇKYB nedir?
Uzay ortamının yüksek vakuma sahip olması sebebiyle uydunun ısınması ve soğuması sadece ışınım ve iletim ısı transferiyle gerçekleşebiliyor. Katmanlardan oluşan yapısıyla ÇKYB, ısı kaynaklarına karşı koruyucu bir kalkan görevi üstleniyor.
Uzay sistemlerinin uzay ortamındaki ömürleriyle çalışma sıcaklıkları arasında yakın bir ilişki bulunuyor. Üst ve alt sıcaklık limitlerinde çalışmak sistemlerin ve bileşenlerin ömrünü azaltıyor.
Verimlilik için makul sıcaklığı korumak
Uyduların ömürleri boyunca beklenilen performansta çalışabilmeleri için limitler arasında makul sıcaklıklarda kalmaları gerekiyor.
Uzayın soğuk ortamına, Güneş, Dünya ve diğer kaynaklardan gelen ısı akılarına maruz kalan uyduları ve alt sistemlerini koruyan ve pasif ısıl kontrol uygulamalarından birisi olan ÇKYB artık Şirketimizde de tasarlanarak üretilebiliyor.
Kullanım alanları ve türleri
Uydu içerisindeki yalıtıma ihtiyaç duyulan ekipmanlarda farklı tip, uzayı gören uydu dış yüzeylerinde ise farklı tip ÇKYB’ler kullanılıyor. ÇKYB’leri sınıflandırmadaki temel faktörler arasında seriminde kullanılan malzemelerin türü, kalınlığı ve yansıtma yüzeyi gibi parametreler yer alıyor.
Hangi türleri var
Uydularda ÇKYB’ler kullanıldıkları yere göre iç ve dış ÇKYB olmak üzere ikiye ayrılıyor:
İç ÇKYB: Uydu içinde oluşan bölgesel ya da ekipmanlar arası ışınım ısı transferini azaltıyor.
Dış ÇKYB: Uyduyu, maruz kaldığı uzayın zorlayıcı çevresel şartlarına karşı koruyor.
ÇKYB nasıl tasarlanıp üretiliyor?
Isıl yalıtım gereksinimi bulunan uydu yüzeyleri ve ekipmanları için ÇKYB’lerin tasarım çalışmalarından hemen önce malzeme özellikleri, katman sayısı ve katman özellikleri, uyduların kullanım amaçlarına ve görev yapacakları yörüngelerindeki çevresel koşullara göre belirleniyor. ÇKYB tasarımları gerçekleştirilirken uydunun katı modeli referans alınarak tasarım programları üzerinde üç boyutlu modellemesi yapılıyor, teknik resimleri çiziliyor.
Üretimi tamamlanan ÇKYB’lerin uyduya montajları için gerekli teknik resimler hazırlandıktan sonra tasarlanan her bir ÇKYB için ürün yaşam döngü süreci yönetiliyor.
ÇKYB’lerin tasarımları tamamlandıktan sonra üretim için gerekli olan teknik resimler ve imalat planlamaları hazır hâle getiriliyor. Üretim için hazırlanan teknik resimlerde serim sayısı, malzeme bilgisi ve topraklama noktaları belirtiliyor.
Yüksek yansıtma özelliği
El işçiliği gerektiren uzay kalifiye özel bir proses olan ÇKYB’nin üretim aşamasında yüksek yansıtma özelliğine sahip farklı özellikteki serim malzemeleri rulo hâlinde tedarik ediliyor. Isıl analiz verilerindeki katman dizilimine göre malzemeler birbiri üzerine serilerek katman yapısı oluşturuluyor. Yansıtıcı katmanlar arasında iletim yoluyla oluşacak ısı transferinin önüne geçmek amacıyla belirli sayıda ara katmanlar seriliyor.
TUSAŞ’taki ÇKYB üretimi, Uzay Sistemleri Entegrasyon ve Test (USET) Merkezinde 100.000 sınıfı temiz oda koşullarında gerçekleştiriliyor. Standartlar gereği üretimi tamamlanan ÇKYB’ler, partikül ve moleküler kirlilik seviyelerinin düşürülmesi için fırınlama işlemine tabi tutuluyor.
Bu işlem için kullanılan ısıl vakum test sistemi, 10-4 mbar’dan düşük vakum ortamına ve yaklaşık 80 °C sıcaklık seviyesine ulaştırılıyor.
Hızlandırılmış gaz salınımı yaklaşık 72 saat devam ettiriliyor ve fırınlama işlemi tamamlanmış oluyor.
ÇKYB entegrasyonu
ÇKYB, uydu yapısal paneli veya ekipmanı üzerine ÇKYB tutucularla sabitleniyor. ÇKYB tutucularının konumları 1/1 ölçekli teknik resimler yardımıyla uydu yapısal paneli üzerine aktarılıyor. Yüzeyi hazırlanan uydu paneline uygun kimyasal yapıştırıcıyla ÇKYB tutucu yapıştırma işlemi gerçekleştiriliyor.
Bu aşamadan sonra entegrasyonu yapılacak ÇKYB’nin uydu üzerine yapıştırılan tutuculara göre delikleri hazır- lanıyor ve ardından, ÇKYB uyduya entegre ediliyor. Tüm bu faaliyetler kalite kontrollerine uygun bir şekilde takip ediliyor.
Uzaya 2024’ün başında gönderilecek
TÜRKSAT 6A, Türkiye’de yerli olarak geliştirilen ve ülkemizin uzay alanındaki yeteneklerimizi daha da ileri götürmeyi amaçlayan ilk haberleşme uydusu projesi. Toplam ağırlığı 4 bin 200 kilogram olan uydu halen TUSAŞ, ASELSEN ve CTECH tarafından geliştiriliyor.
1994 yılında göreve başlayan TÜRKSAT 1B ve takip eden TÜRKSAT 1C, 2A, 3A, 4A, 5A ve 5B uyduları ile ülkemizde bu alanda yaklaşık 30 yıldır önemli adımlar atılıyor. Ancak bu uydular yurtdışı firmalardan temin edilmişti.
TÜRKSAT 6A projesinde ise TÜBİTAK UZAY, daha önceki RASAT ve GÖKTÜRK-2 projelerinde kazanılan uzay alanındaki tecrübelerinden de faydalanarak, proje ortakları TUSAŞ, ASELSAN ve CTECH firmaları ile birlikte milli haberleşme uydu platformunu geliştirmekte.
Yakıt dâhil, 4 tonun üzerinde bir kütleye sahip olacak olan uydu, 42 derece doğu boylamında yer sabit yörüngeye yerleştirilecek. TÜRKSAT 6A Uydusu, Türkiye’nin yanı sıra Avrupa, Kuzey Afrika, Ortadoğu ve Asya kıtasının büyük bir bölümündeki son kullanıcılara hizmet edecek.
Proje kapsamında, uydu üzerinde kullanılacak yeni geliştirilen birçok alt sisteme uzay ve uydu tarihçesi kazandırılacak ve söz konusu alt sistemler, milli haberleşme uydularının alt yapısını oluşturacak.
Projede son aşama olan Uçuş Modeli testlerine başlanmış, uydunun uzay koşullarına uygunluğu ve işlevselliğine yönelik testler yürütülmekte.
TÜRKSAT 6A’nın teknik özellikleri
| Yörünge | 42° Doğu |  |
| Faydalı Yük | 16 Ku-Bant Aktarıcı | |
| Hizmet Ömrü | > 15 yıl | |
| Kuru Kütle | ~1800 kg | |
| Toplam Kütle | ~4200 kg | |
| Güç Üretimi | ~7,5 kW (Ömür Sonu) |
