Nokia’nın Ay Görevine İçeriden Bir Bakış

Yazan: Türkiye Ülke Müdürü Erensoy Bilgin

Nokia Bell Labs, hücresel veri teknolojilerinin gelecekteki Ay ve Mars görevlerinde kritik iletişim ihtiyaçlarını karşılayabileceğini göstermek amacıyla Ay’da ilk hücresel veri ağını kuruyor.

NASA, ticari uzay yeteneklerinin geliştirilmesini teşvik edebilecek ve gelecekteki NASA görevlerine fayda sağlayabilecek endüstri tarafından geliştirilen uzay teknolojilerini araya Tipping Point girişimine katılmak üzere Nokia’yı seçti. Bu amaçla Nokia, IM-2 adı verilen ve Ay’ın güney kutbuna inecek olan mürettebatsız ay görevi için Intuitive Machines ve Lunar Outpost ile ortaklık kurdu.

IM-2’nin şu anda Kasım 2023’ten itibaren üç aylık bir süre içinde fırlatılması planlanıyor, ancak bu süre fırlatma planlamasına bağlı olarak değişebilir. Nokia Bell Labs bu görev için 4G/LTE mikro hücresinin düşük güçte, kompakt ve uzaya dayanıklı bir versiyonunu geliştirdi. Ay’a yapılacak yolculukta hayatta kalmak ve Ay yüzeyinin aşırı sıcaklık, radyasyon ve çevre koşulları altında çalışmak üzere özel olarak tasarlandı.

Lunar 4G/LTE sisteminin ki ana bileşeni olacak. Bunlardan ilki, doğrudan Intuitive Machines’in uzay aracı Nova-C iniş aracına entegre edilecek ve Ay ağı için hücre sistemi görevi görecek olan baz istasyonu ünitesi. İkinci bileşen ise iki Ay aracına yerleştirilen telsiz ekipmanı olacak: Lunar Outpost’un Mobil Otonom Araştırma Platformu (MAPP) aracı ve Intuitive Machines’in Micro-Nova Hopper. Bu radyo parçaları bir bütün olarak araçların ve iniş platformunun birbirleriyle iletişim kurmasını sağlayacak bir ağ oluşturacak. İniş aracından Dünya’ya güçlü bir doğrudan radyo bağlantısı, görev kontrolörlerinin veri ve görüntüleri alacağı ve hücresel ağ üzerinden araçları uzaktan çalıştıracağı bir bağlantı sağlayacak.

Nokia Bell Labs Çözüm Araştırmaları Başkanı Thierry Klein konuyla ilgili: “Barınak, yiyecek ve yaşam desteği gibi iletişim de gelecekteki herhangi bir Ay veya Mars görevinin çok önemli bir bileşeni olacak. Uzayda özel bir ağ oluşturarak ‘tekerleği yeniden icat etmek’ yerine, Dünya’daki milyarlarca akıllı telefonu birbirine bağlayan son teknolojilerin aynısından yararlanıyoruz. İnsanlık uzaya her zaman hayranlık duymuştur ve bu ilgi 21. yüzyılda daha da arttı. Keşfetmek, incelemek ve hatta yeni iş girişimlerinde bulunmak üzere uzaya daha fazla insan ve makine gönderiyoruz. Bu insanlar ve makineler güneş sisteminde nereye giderlerse gitsinler, iletişime ihtiyaç duyacaklar. Nokia bu yolculuğu onlarla birlikte yapmaya hazır.” dedi.

Nokia neden Ay’a gidiyor?

Nokia, hücresel teknolojilerin gelecekte Ay’a ve diğer gezegenlere yapılacak mürettebatlı ve mürettebatsız görevler için gereken güvenilir, yüksek kapasiteli ve verimli bağlantıyı sağlayabileceğini kanıtlamak istiyor.  Gelecekte Ay’da ve Mars’ta sürdürülebilir bir insan varlığı için bağlantı ve iletişim kritik önem taşıyor. Astronotlar, görevlerini yapabilmek ve yaşamlarını sürdürebilmek için Dünya’da sahip olduğumuz gelişmiş imkânlara uzayda da ihtiyaç duyacaklar. Telemetri ve biyometrik verilerin yanı sıra ses, video ve veri iletişim özelliklerine de erişmeleri gerekecek. Tüm bu senaryolar ve uygulamalar güçlü bir ağ bağlantısı gerektirecek.

Nokia Bell Labs, yakın ve uzun vadeli görevler için uzay araştırmalarının kritik iletişim ihtiyaçlarını karşılamak istiyor. Bunu yapmanın en iyi yolunun gezegen keşfi için tamamen yeni bir iletişim platformu icat etmek olmadığını düşünüyoruz. Bunun yerine, Dünya’daki milyarlarca telefon ve cihazı birbirine bağlayan aynı teknolojilerden faydalanmalıyız.

Fırlatmadan sonuca kadar IM-2 görevi

IM-2 görevi NASA’nın Cape Canaveral, Fla’daki Kennedy Uzay Merkezi’nden fırlatılacak. Bir SpaceX Falcon 9 roketi Nova-C iniş aracını Ay’a doğru doğrudan bir yörüngede uzaya taşıyacak. İniş aracı buradan, kendisini ve Nokia ağını Ay’a yapılacak uzun yolculukta rotasında tutacak olan ilk motor ateşleme işlemini başlatacak. Uzayda yaklaşık beş gün süren yolculuğun ardından Nova-C iniş aracı bir Dünya günü süresince Ay’ın yörüngesine girecek. İniş aracı Ay’ın etrafında birkaç kez döndükten sonra, Ay yüzeyine kontrollü bir iniş yapmak için motorlarını bir kez daha ateşleyecek. Hedeflenen iniş bölgesi Ay’ın güney kutbundaki Shackleton Connecting Ridge ‘dir.

IM-2’nin birden fazla görev hedefi var. Bunlardan birkaçını saymak gerekirse, IM-2 bir York Uzay Sistemleri iletişim uydusunu Ay yörüngesine konuşlayacak; NASA’nın PRIME-1 delicisiyle Ay regolitini kazacak;Ay buzuna dair kanıtlar arayacak ve Ay’ın güney kutbuna ilk keşif araçlarını konuşlayacak. Nokia’nın 4G/LTE ağı, Nova-C iniş aracı ve iki görev aracı arasında temel bağlantıyı sağlayarak bu görevlerin birçoğunun kilit unsuru olacak. Ay yüzeyine indiğinde Nova-C iniş aracı ağımızı otomatik olarak kuracak. İniş aracı, Lunar Outpost MAPP keşif aracını içeren koruyucu bir kabini yere indirecek. Keşif aracı Ay yüzeyine indikten sonra antenlerini uzatacak ve baz istasyonuyla bağlantı kuracak. MAPP keşif aracı daha sonra Shackleton Connecting Ridge’i keşfetmek üzere birkaç günlük bir yolculuğa başlayacak. Keşif aracı Ay yüzeyini otonom olarak haritalandırırken yol boyunca stereo görüntüler ve termal veriler toplayacak. En önemlisi, MAPP, keşif aracının tekerleklerine monte edilmiş özel bir kutuda Ay regoliti örnekleri toplayacak. Ay’ın güney kutbundan ilk kez toplanan bu malzemenin görüntüleri analiz için NASA’ya geri gönderilecek.

Nokia, hücresel teknolojilerin gelecekte Ay’a ve diğer gezegenlere yapılacak mürettebatlı ve mürettebatsız görevler için gereken güvenilir, yüksek kapasiteli ve verimli bağlantıyı sağlayabileceğini kanıtlamak istiyor. Astronotlar, görevlerini yapabilmek ve yaşamlarını sürdürebilmek için Dünya’da sahip olduğumuz gelişmiş imkânlara uzayda da ihtiyaç duyacaklar. Telemetri ve biyometrik verilerin yanı sıra ses, video ve veri iletişim özelliklerine de erişmeleri gerekecek. Görevlerini yerine getirmek için geniş sensör ağlarına bağlanmaları, bilimsel yükleri ve deneyleri konuşlandırmaları ve robotları ve diğer makineleri uzaktan çalıştırmaları gerekecek. Tüm bu senaryolar ve uygulamalar güçlü bir ağ bağlantısı gerektirecek. Ay’daki buzun ilk görüntülerinin Nokia Ay ağı üzerinden gönderilmesi olasıdır.

IM-2’de toplanan veri hazinesi bize Ay’ın önemli bir bölgesi hakkında zengin bir bilgi sağlayacak ve gelecekteki mürettebatlı Artemis görevlerinin önünü açmaya yardımcı olacak. Ay’ın yüzeyi şimdiye kadar karşılaştığımız en elverişsiz ortamlardan biri; atmosferi yok, kozmik radyasyona karşı doğal bir koruması yok ve Ay’da gece ile gündüz arasında 300° C’ye varan sıcaklık dalgalanmaları yaşanabiliyor. Nokia Ay’da çalışabilecek bir ağ kurabiliyorsa, biz de Dünya’daki en zorlu ortamlarda çalışabilecek bir ağ kurabiliriz.

Nokia Bell Labs Çözüm Araştırmaları Başkanı Thierry Klein; “Uzayda özel bir ağ oluşturarak ‘tekerleği yeniden icat etmek’ yerine, Dünya’daki milyarlarca akıllı telefonu birbirine bağlayan son teknolojilerin aynısından yararlanıyoruz.” dedi.

MIT tarafından geliştirilen gelişmiş RESOURCE kamerasını kullanan MAPP, benzersiz kaya oluşumlarının ve kraterlerin 3D görüntülerini ve videolarını çekecek ve bu kraterlerin kenarlarına yakın gölgelerde Ay buzunun izlerini arayacak. MAPP ayrıca MIT tarafından geliştirilen ve Lunar Outpost keşif aracının üzerine binecek minyatür bir keşif aracı olan AstroAnt’ı da konuşlandıracak. Matchbox oyuncak arabası büyüklüğündeki AstroAnt, MAPP keşif aracı Ay yüzeyinde ilerlerken MAPP’ın tavanında dolaşarak sıcaklık verileri toplayacak. MAPP tarafından toplanan görüntüler, veriler ve telemetri 4G/LTE ağı üzerinden iniş aracına geri gönderilecek ve ardından Dünya’ya aktarılacak. Bu arada Colorado’daki Lunar Outpost görev kontrolörleri de aynı bağlantı üzerinden keşif aracına komutlar verecek. MAPP keşif aracı çevresini keşfetmeye devam ederken, Intuitive Machines ikinci Ay aracı olan Micro-Nova hopper’ı konuşlandıracak.

Ay yüzeyinde özel olarak tasarlanmış tekerlekler üzerinde ilerleyecek olan MAPP keşif aracının aksine, Micro-Nova kendisini kısa mesafelere itmek için kontrollü patlamalar halinde hidrazin roketleri ateşleyecek. Kısacası, diğer araçların ulaşamadığı alanlara erişerek bir yerden bir yere “zıplayacak”.

Micro-Nova’nın ana görevi, Ay kraterlerinin derinliklerinde Ay buzu aramak. Bu buzun beklenen bir bileşeni su ve bu da gelecekte Ay’a yapılacak herhangi bir mürettebatlı görev için kritik öneme sahip olacak. İniş aracından indirildikten sonra Micro-Nova Nokia ağına bir bağlantı kuracak ve ardından her biri onu krater hedefine yaklaştıran bir dizi zıplamaya başlayacak. Sondan bir önceki atlayışında Mikro-Nova bir kratere inecek ve burada potansiyel buz birikintilerinin fotoğraflarını çekmeye başlayacak. 4G/LTE ağı daha sonra bu verileri ya kraterin içinden ya da Micro-Nova düz zemine geri döndükten sonra iniş aracına ve oradan da Dünya’ya iletecek.Ay’daki buzun ilk görüntülerinin Nokia Ay ağı üzerinden gönderilmesi olasıdır.

Yaklaşık 10 Dünya günü sonra IM-2 görevi sona erecek. Shackleton bölgesi Ay gecesine geçerken, görev ekipmanlarının güneş hücrelerine enerji sağlamak için gereken güneş ışığını kaybedecek ve daha fazla keşfi imkansız hale getirecek. Ancak, görev sona erse de, bilim daha yeni başlamış olacak. IM-2’de toplanan veri hazinesi bize Ay’ın önemli bir bölgesi hakkında zengin bir bilgi sağlayacak ve gelecekteki mürettebatlı Artemis görevlerinin önünü açmaya yardımcı olacak.

Shackleton Connecting Ridge’de su keşfedilmesi, Ay’ın güney kutbunda kalıcı bir yaşam alanı için zemin hazırlayacak; çünkü su buzu solunabilir oksijene dönüştürülebilir ve hatta Mars’a yapılacak nihai bir yolculuk için yakıt oluşturmak üzere kullanılabilir. Bu arada Nokia Bell Labs’ın IM-2 görevinden topladığı veriler, uzay araştırmalarında iletişim teknolojilerinin ilerletilmesi açısından kritik önem taşıyacak.

Nokia sadece gelecekteki Ay ve Mars görevleri için optimize edilmiş ağlar ve cihazlar tasarlayıp üretmekle kalmayacak, aynı zamanda elde ettiğimiz bilgiler Dünya’daki zorlu ortamlarda kullanılan ağlarda daha fazla iyileştirme yapılmasına olanak sağlayacak.

Ay görevinin Nokia’nın işleriyle bağlantısı

Nokia güneş sistemimizin keşfinde bir rol oynamaktan gurur duyarken, dünya dışı ağlara olan ilgimizin birçok ticari nedeni var. NASA, Tipping Point girişimi ile kamu-özel sektör ortaklıklarında yeni bir dönemi teşvik etmekte ve kritik uzay teknolojilerinin geliştirilmesine öncülük etmekte. Tipping Point’ten ortaya çıkan teknolojiler, gelecekte Mars’a yapılacak mürettebatlı seferlere hazırlık olarak Ay’da sürdürülebilir operasyonlar kuracak olan Artemis görevlerinde kullanılabilir.

İletişim ve veri ağlar Dünya’daki ekonominin hayati bir parçası olduğu gibi, gelecekteki herhangi bir Ay veya Mars ekonomisinde de hayati bir unsur olacak. Hücresel ağlar, sensörleri ve nakliye araçlarını, bilimsel yükleri, keşif dronlarını ve keşif araçlarını birbirine bağlayarak yaşam alanı altyapısını ve görev hedeflerini destekleyecek. Hücresel bağlantılar, madencilik ve inşaat ekipmanları gibi hayatta kalmak için gerekli tehlikeli makineleri uzaktan çalıştırmak için kullanılabilir. Gelecekte Ay ya da Mars internetinde bağlanabilirlik önemli bir rol oynayacak.

Bu ağlar astronotlar tarafından kullanılan tablet, dizüstü bilgisayar ve giyilebilir cihazlar gibi kişisel cihazları birbirine bağlayacak. Hatta bir gün astronotlar akıllı telefonlarını uzaya götürebilir ve Dünya’da kullandıkları gibi bir Ay ya da Mars yaşam alanında kullanabilirler. Bu ağ sadece gelecekteki Ay iletişim sistemleri için önemli veriler sağlamakla kalmayacak. Aynı zamanda burada, Dünya’da kullanabileceğimiz bilgiler de edineceğiz.

IM-2 ekibiyle tanışın

Tipping Point girişimi aracılığıyla NASA, gelecekteki uzay araştırmaları için temel zorlukları çözebilecek endüstri tarafından geliştirilen çözümleri ve ticari teknolojileri destekliyor. Nokia, Intuitive Machine’in Nova-C iniş aracıyla Ay’ın yüzeyine doğru yola çıkıyor. Nokia’nın LTE baz istasyonu ve RF antenleri doğrudan iniş aracına entegre edilecek. Lunar Outpost’un M1 Mobil Otonom Araştırma Platformu (MAPP) keşif aracı, Nokia’nın kullanıcı ekipmanını (UE) ve RF antenlerini taşıyacak ve Nova-C iniş aracındaki baz istasyonuyla sürekli bir bağlantı sağlayacak. Uzay, Nokia Bell Labs için tanıdık bir keşif alanı. Nokia Bell Labs uzay keşiflerine yeni değil. IM-2, Bell Labs’ın uzay keşiflerinde hükümet, bilimsel ve akademik ortaklarla çalışma konusundaki uzun geçmişinin sadece en yeni örneğidir.

Dünyanın ilk iletişim uydularından biri olan Telstar 1’i 1962 yılında yörüngeye fırlatmak için NASA ile birlikte çalıştık. Merkür’den Apollo’ya kadar tüm mürettebatlı ABD uzay programları için sistem analizi ve mühendisliği sağladık. Ve 1964 yılında iki Bell Labs araştırmacısı Arno Penzias ve Bob Wilson, Büyük Patlama’dan kalan kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun kritik keşfini yaptılar.