Yunanistan, alçak Dünya yörüngesindeki bir uyduyla ilk başarılı optik lazer iletişim bağlantısını kurdu. Atina Ulusal ve Kapodistriyen Üniversitesi (NKUA) ile Selanik Aristoteles Üniversitesi (AUTH), Yunan ERMIS-3 nanouydusu ile Holomontas Dağı'ndaki optik yer istasyonu arasında bağlantı sağladı.
Bu başarı, alçak Dünya yörüngesindeki (LEO) bir CubeSat nanouydu ile yer tabanlı bir optik teleskop arasında uluslararası düzeyde kurulan ilk kararlı lazer bağlantılarından biri olarak öne çıkıyor. Sistem, güvenli ve yüksek hacimli veri aktarımını destekleyebilecek bir teknoloji olan kızılötesi lazer ışını kullanıyor.
NKUA'nın Havacılık ve Uzay Bilimleri ve Teknolojisi Bölümü ERMIS-3 nanouydusunu tasarlayıp üretti. AUTH'un Fizik Bölümü bünyesindeki Teorik Mekanik ve Astrodinamik Laboratuvarı ise Litvanyalı Astrolight şirketi ve Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ile iş birliği içinde Holomontas Optik Yer İstasyonu'nu geliştirdi.
Bu başarı, Yunanistan'ın gökyüzünde yüksek hızla hareket eden alçak yörüngedeki bir uyduyla kurduğu ilk başarılı optik iletişim bağlantısı olma özelliğini de taşıyor.
Lazer teknolojisi yüksek hızda veri aktarımı sağlıyor
ERMIS-3 üzerindeki ATLAS-1 lazer cihazı şu anda saniyede 1 gigabit (Gbps) hıza kadar veri aktarımını destekliyor. Bağlantı bütçesi hesaplamaları, sistemin saniyede 10 gigabit hıza kadar çıkabileceğine işaret ediyor.
Hem ATLAS-1 hem de Holomontas yer istasyonu, uydunun istasyonun üzerinden geçtiği ilk aktif geçişte ilk sinyallerini aldı. Üçüncü geçişe gelindiğinde mühendisler her iki sistemi de tam olarak kalibre etti. Böylece sistemler önceden belirlenmiş bir takvime göre kendi başlarına çalışabilir hale geldi.
O tarihten bu yana uydu ile yer istasyonu günde düzenli olarak iki optik bağlantı kuruyor.
İlk sonuçlar, sistemin gündüz ve gece çalışmada, kısmen bulutlu havada, uydunun düşük yükseklik açılarındayken ve hatta bulutlar ya da ağaçlar optik yolu aralıklı olarak kestiğinde bile verileri güvenilir biçimde aktarabildiğini gösteriyor.
Ekipman, ufkun 10 derecenin altındaki yükseklik açılarında bile sinyal aldı. Kalibrasyonun ardından bağlantı erişilebilirliği, kullanılabilir sürenin yüzde 85'ini aştı. Bu durum, sistemin operasyonel ve ticari uygulamalar için potansiyel taşıdığını gösteriyor.
Telekomünikasyon ve ulusal güvenlik için yeni fırsatlar
Bilim insanlarına göre lazer tabanlı optik iletişim; 5G ağları, yapay zekâ uygulamaları, uydular arası bağlantılar ile hükümet ve askeri iletişim için muazzam miktarda verinin aktarılmasını mümkün kılabilir.
Teknoloji, geleneksel telekomünikasyona yüksek güvenlikli bir alternatif sunarak ulusal güvenlik ve savunma uygulamalarını da destekleyebilir. Araştırmacılar, lazer iletişiminin Yunanistan'a yalnızca sınırlı sayıda ülkede bulunan gelişmiş kuantum iletişim teknolojilerini geliştirme konusunda yeni olanaklar açtığını söylüyor.
Başarılı deneyler, NKUA ve AUTH arasındaki uzay teknolojisi alanındaki iş birliğini güçlendiriyor. Astrolight, uydunun lazer vericisini ve yer istasyonundaki alıcıyı birlikte geliştirdi.
Deneyler; Avrupa Uzay Ajansı, Yunanistan Dijital Yönetişim ve Yapay Zekâ Bakanlığı ve Yunan Uzay Merkezi'nden destek aldı.
Bakan ulusal uzay programını öne çıkardı
Dijital Yönetişim ve Yapay Zekâ Bakanı Dimitris Papastergiu, Yunanistan'ın Ulusal Mikro Uydu Programı'nın ülkenin uzaya yaptığı yatırımı pratik teknik bilgi birikimine dönüştürdüğünü söyledi.
“Bir CubeSat ile ulusal bir gözlemevi arasındaki başarılı optik hedefleme, Yunan üniversitelerinin ve teknoloji şirketlerinin yeni altyapıyı birlikte nasıl kullanabileceğini gösteriyor. Bu da ulusal programın değerini katlıyor ve yarının uydu iletişimi için yeni yollar açıyor” dedi Papastergiu.
Papastergiu, programın genç bilim insanlarına ve mühendislere en yeni teknolojilerle ilgili eğitim ve uygulamalı deneyim kazanma açısından değerli fırsatlar sunduğunu da ekledi.
Araştırmacılar uluslararası önemine dikkat çekiyor
ERMIS projesinin bilimsel koordinatörleri olan NKUA'dan Profesörler Vaios Lappas ve Antonis Paschalis, ERMIS-3'ü Avrupa'da geliştirilmiş en gelişmiş CubeSat uydularından biri olarak tanımladı.
İkili, ATLAS-1'in lazer iletişim terminali olarak kullanılmasının benzersiz bir iş birliğine olanak sağladığını ve dünyada bir nanouydudan kurulan ilk kararlı lazer bağlantılarından bazılarının gerçekleşmesini mümkün kıldığını söyledi. Başarının, Avrupa uzay ekosistemi içinde küçük uydularla yapılan güvenli iletişim için yeni fırsatlar yarattığını da ekledi.
AUTH Fizik Bölümü'nde profesör olan Kleomenis Tsiganis, aynı zamanda üniversitenin HolOGS programı kapsamındaki uzay durumsal farkındalığı ve optik yer istasyonu faaliyetlerinden sorumlu lideri. Tsiganis, deneyi kendi ekibi ve Yunanistan'daki optik iletişim için büyük bir kilometre taşı olarak nitelendirdi.
Tsiganis, AUTH'un Holomontas tesislerinden, Yunanistan'da geliştirilen NKUA uydusu ERMIS ile bağlantı kurulmasının önemini vurguladı. Ayrıca Astrolight'ın teknik uzmanlığını ve iş birliğine katkısını övdü.
ESA'nın Dayanıklılık Girişimleri Uygulama Yönetim Ofisi başkanı Frederic Rouesnel, başarının sanayi, akademi ve kamu kurumları arasındaki yakın iş birliği sayesinde Avrupa'nın dünya standartlarında yenilik üretme kapasitesini gösterdiğini söyledi.
Rouesnel, Atina Üniversitesi tarafından geliştirilen 8U boyutundaki bir CubeSat'in, Astrolight'ın geliştirdiği kompakt optik terminal ve AUTH Holomontas yer istasyonundaki karşılık gelen alıcı sayesinde ilk kez lazer bağlantısıyla doğrudan Dünya ile iletişim kurduğuna dikkat çekti.
Rouesnel, ESA'nın proje boyunca program yönetimi, teknik denetim ve destek sağladığını da belirtti. Bu sayede iddialı bir konseptin, yörüngedeki dayanıklılığı gösteren öncü bir deneye dönüştüğünü ifade etti.
ERMIS programı, Yunanistan'ın Ulusal Mikro Uydu Programı'nın bir parçası. Programı; NextGenerationEU kapsamındaki Avrupa Birliği Kurtarma ve Dayanıklılık Aracı (RRF) ile Dijital Yönetişim Bakanlığı finanse ediyor. ESA ve Yunan Uzay Merkezi de programı destekliyor.
