Uzayda GPS erişimi olmadığında ne yapılır? NASA'nın düşük Dünya yörüngesindeki (LEO) dört adet küp uydudan oluşan Starling görevi, diğer uyduları hareketli işaret noktaları olarak kullanarak yön bulma yöntemini test ediyor. Bu teknolojinin, GPS'in çalışmadığı durumlarda gelecekteki uzay görevlerine rehberlik etmesi hedefleniyor.
NASA, Pazartesi (17 Ağustos) günü yaptığı açıklamada, üç yıldır devam eden bu teknoloji demosunun süresini en az 2028 yılına kadar uzattığını duyurdu. Amaç, endüstri ortağı EraDrive ile yürütülen ve "Hızlı Otonom Uzayda Kaybolmuş Katalog Tabanlı Optik Navigasyon" anlamına gelen FALCON deneyinden maksimum verimi almak.
NASA yetkilileri, kurumun Dünya yörüngesinin ötesindeki görevlere hazırlandığı bu süreçte FALCON gibi teknolojilerin; Ay uydusu sürülerini, dağıtık bilim görevlerini ve insanlı keşifleri destekleyebileceğini belirtti.
NASA'nın çalışmaları sivil amaçlı olsa da, ABD Savunma Bakanlığı (DoD) da benzer alternatif GPS çözümleri üzerinde çalışıyor. Bakanlık, sınırlı sayıdaki GPS uydusunun düşman saldırılarına karşı savunmasız kalabileceği endişesini taşıyor. Örneğin, Space Force bünyesindeki SpaceWERX ve Space Systems Command, bu yılın başlarında uzayda konumlandırma, navigasyon ve zamanlama (PNT) yetenekleri için yeni fikirler geliştirmeyi amaçlayan bir girişim başlattı.
FALCON'un temel hedefi ise tamamen mesafe sorunuyla başa çıkmak. Dünya yörüngesindeki uydular GPS gibi özel navigasyon işaretçilerine kolayca erişebilirken, görevler uzaklaştıkça bu erişim hızla azalıyor. Bu durum sadece teorik bir sorun değil; NASA, Ay üssü kurma çabalarının bir parçası olan Artemis IV göreviyle en geç 2028'de astronotları yeniden Ay yüzeyine göndermeyi planlıyor.
Sektör temsilcileri ve askeri kurumlar da Ay ve çevresindeki "cislunar" olarak adlandırılan bölgeyle ve buradaki navigasyon yöntemleriyle yakından ilgileniyor. Ay yörüngesi, navigasyon açısından ek zorluklar da beraberinde getiriyor. Kanada Uzay Enstitüsü'nün 2025 raporuna göre, "kütle konsantrasyonları" (mascons) yörüngedeki uyduları kendine çekerek rotalarını değiştirebiliyor, hatta bazı durumlarda uyduların Ay yüzeyine çarpmasına neden olabiliyor.
NASA, Ay'da testlere başlamadan önce Dünya yakınlarında daha fazla bilgi toplamak istiyor. Bu kapsamda, Stanford Üniversitesi'nden bir grup tarafından kurulan otonom uzay aracı navigasyon şirketi EraDrive ile ortaklık kurularak FALCON için uçuş yazılımı ve algoritmalar sağlandı. Deney, Starling'in kameralarından gelen verileri ve araçtaki binlerce bilinen uydu ile uzay nesnesini içeren bir kataloğu kullanıyor.
Görev sadece GPS'ten bağımsız navigasyonu denemekle kalmıyor, aynı zamanda uzay durum farkındalığı (SSA) yeteneğini de sergiliyor. SSA, bir uzay aracının çevresindeki diğer uydular dahil tüm ortamı anlama becerisi olarak tanımlanıyor. SpaceX'in Starlink uyduları da benzer bir sistemi, düşük Dünya yörüngesindeki uzay çöplerinden otomatik olarak kaçınmak için kullanıyor.
Starling ekibi, navigasyon ve SSA kapasitelerini daha da artırmayı hedefliyor. NASA'nın küçük uzay araçları ve dağıtık sistemler programı yöneticisi Roger Hunter, FALCON'dan elde edilen sonuçların yörüngedeki trafik izleme, çarpışma önleme ve alternatif navigasyon konularında geniş çaplı etkileri olabileceğini kaydetti.
FALCON, ilk üç yılında iki önemli başarıya imza attı. Navigasyon için uzay aracı, kameralarıyla diğer uyduları ve nesneleri gözlemledi; ardından bu bilgileri, ABD Savunma Bakanlığı'nın halka açık kayıtlarından alınan yaklaşık 20 bin nesneyi içeren veri tabanıyla eşleştirdi. NASA, FALCON'un gözlemlenen ve doğrulanan bu nesneleri referans noktaları olarak kullanarak Starling'in yörüngesini belirlediğini açıkladı.
Ayrıca FALCON'un yörünge gözlemleri, görev yöneticilerinin Savunma Bakanlığı kataloğundaki tahminlerin ötesinde, 200 farklı nesnenin rotasını daha iyi anlamasını sağladı. Bu hesaplamalar, yer operatörlerinin müdahalesi olmadan tamamen otonom olarak sadece üç gün içinde gerçekleştirildi.
NASA, optik kameralar kullanarak diğer uzay nesnelerine göre konum belirleme ve kendi yörüngesini saptama yeteneğinin bir ilk olduğunu belirtti. Ayrıca, katalog güncelleme deneylerinin, Starling üzerindeki nesne konum tahminlerinin yer istasyonlarından gelenlerden daha isabetli olduğunu ortaya koydu.
Starling'in dört uzay aracı, başlangıçta planlanandan yaklaşık 10 kilometre daha yüksekte, 565 kilometre irtifada görev yapıyor. Space News'e göre bu değişikliğin nedeni, SpaceX'in, mevcut planın 555 kilometre yörüngede çalışan Starlink uydularıyla çarpışma riski taşıdığına dair uyarıda bulunması. Karşılaştırma yapmak gerekirse, Uluslararası Uzay İstasyonu genellikle Starling veya Starlink'ten biraz daha aşağıda, 400 kilometre irtifada dönüyor.
Tüm bunlar, Starling görevinin kalabalık koşullarda operasyon yürütebildiğini kanıtlıyor. NASA, gelecekte buradan elde edilen dersleri Ay ve Mars'taki bilimsel uygulamalara aktarmayı, uzay araçlarından gelen ölçümleri iyileştirmeyi ve gezegenler arası trafik yönetimini geliştirmeyi hedefliyor.
