Yaxın kosmos platformaları və tətbiqləri – Onlar hansı üstünlüklərə malikdir?

Yaxın kosmos platformaları və tətbiqləri – Onlar hansı üstünlüklərə malikdir?
313     10:15     29 11 2023    
XX əsrin ortalarından etibarən peyklər və digər kosmik gəmilərlə Yer atmosferi ilə kosmos arasındakı sərhəd hesab edilən 100 km-lik Karman xəttini keçən insan oğlu kosmos sistemlərindən rabitə, aşkarlama-müşahidə-kəşfiyyat və naviqasiya kimi müxtəlif sahələrdə istifadə edir.

Daim inkişaf edən texnologiya sayəsində görüntü dəqiqliyi və ya rabitə xidmətinin keyfiyyəti və sürəti kimi mövzularda böyük irəliləyişlər əldə edilib. Peyklərdə olduğu kimi, fərqli yüksəkliklərdə fəaliyyət göstərən və fərqli vəzifə yükləri daşıyan Pilotsuz Uçuş Aparatı (PUA) sistemlərində də böyük inkişaflar təmin edilib. Xüsusilə 2000-ci illərin əvvəllərindən etibarən həm dünyada, həm də Türkiyədə PUA sistemləri peyklərə bənzər şəkildə rabitə və yer müşahidə missiyası yükləri ilə əməliyyat baxımından istifadə olunur.

Kosmik sistemlər və PUA-lar vəzifə sahələrindən, müddətlərindən və vəzifə yükü tutumlarından asılı olaraq çox fərqli şəraitdə işləyir. Bu iki təbəqə (kosmos və atmosferin aşağı hissələri) arasında yerləşən “Yaxın Kosmos” Yer atmosferində dəniz səviyyəsindən 20 km ilə 100 km arasında olan hissə kimi müəyyən edilir.

Yaxın Kosmos Mühiti

Yer atmosferi temperatur, sıxlıq, təzyiq, külək sürətləri və günəş təsirlərinin çox dəyişdiyi çox dinamik bir mühitdir. Hava gəmilərinin və digər yaxın kosmos platformalarının işləyəcəyi bu mühit sistemin performansına, dizaynına və imkanlarına böyük təsir göstərir. Məsələn, yaxın kosmosun başlanğıcı hesab edilən və bir çox yaxın kosmik platformanın əməliyyat hündürlüyü kimi hədəflənən 20 km yüksəklikdə atmosfer sıxlığı dəniz səviyyəsindəki sıxlığın 7%-ni təşkil etdiyi halda, bu dəyər 36,6 km-də 0,5%-ə, 100 km-də isə 0,001%-ə qədər azalır (Tomme ve Phil, 2005).

Bu, platformaların ölçülərinin (həcm və ya qanad açıqlığı) artmasına və manevr üçün küləkdən sürətlənmələrinin dəniz səviyyəsindəki bir obyektdən 10-200 qat daha yavaş gerçəkləşməsinə səbəb olur. Dəniz səviyyəsindən 11 km ilə 20 km arasında demək olar sabit bir şəkildə -57°C-də sabit qalan temperatur 36,6 km-də -23°C-yə çatır. Bu temperaturlar kosmosa yaxın platformalarda əməliyyat avadanlığının və missiyanın faydalı yüklərinin layihələndirilməsi zamanı nəzərə alınır.

Bundan əlavə, yaxın kosmosun başlanğıcı kimi qəbul edilən 20 km-də ozon konsentrasiyası maksimum dəyərə çatdığından avadanlıqlara mənfi təsir göstərərkən, Yerin aşağı orbiti kimi daha yüksək hündürlüklərdə təsirli olan, elektron vahidlərdə pozulmalara səbəb olan və yüklü hissəciklərdən ibarət olan kosmos havası yaxın kosmos platformalarına ionosferin altında olduqları üçün əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərmir.

Yaxın kosmosun ekoloji xüsusiyyətlərini təşkil edən bütün bu amillər platformaların struktur və funksional xüsusiyyətlərinə təsir göstərir.

Yaxın Kosmosda Fəaliyyət göstərən Platforma Tipləri və Faydalı Yüklər

Bu ekoloji şəraitdə fəaliyyət göstərən yaxın kosmos platformaları hava gəmisi formasında və ya sabit qanadlı ola bilər. İsti hava balonlarına bənzər vahidlər tərəfindən birbaşa daşınan faydalı yük və idarəetmə avadanlıqlarına nümunə ola biləcək dizaynlar da görülə bilər. Belə platformalarda daha aşağı hündürlüklərdə fəaliyyət göstərən PUA-ların daşıdığı peyklər və faydalı yüklərdən istifadə oluna bilər.

Bu platformalarda aşkarlama, müşahidə və kəşfiyyat məqsədləri üçün elektro-optik və ya Sintetik Açıqlıqlı Radar (SAR) görüntüləmə alt sistemləri və ya siqnal kəşfiyyatı və rabitə məqsədləri üçün faydalı yüklər kimi avadanlıqların operativ şəkildə istifadə edilməsi nəzərdə tutulur. Son aylarda xəbərlərə mövzu olan, ABŞ tərəfindən məhv edildiyi açıqlanan və Çin mənşəli olduğu iddia edilən şarın bu platformalar və onların daşıya bildiyi missiya yükləri ilə bağlı diqqətəlayiq nümunə təşkil etdiyini söyləyə bilərik.

Yaxın kosmos platformaları oxşar missiya yükləri daşıyan peyklər və daha aşağı hündürlüklərdə işləyən PUA-lar ilə müqayisədə bəzi əhəmiyyətli üstünlüklər vəd edir və müəyyən çətinliklər yaradır. Məsələn, tək yer müşahidə peyki ilə gündə bir neçə dəfə Yer kürəsində müəyyən bir yerin şəkillərini çəkmək mümkün olduğu halda, yerləşdiyi yerdə demək olar ki, sabit qala bilən yaxın kosmos platforması ilə eyni ərazini davamlı olaraq izləmək mümkündür. Peyklərdən daha aşağı hündürlüklərdə işlədiyi üçün daha kiçik, daha az inkişaf etmiş və daha ucuz yüklərlə daha yüksək ayırdetmə təsvirləri əldə edilə və ya yüksək keyfiyyətli rabitə təmin edilə bilər.

Çox baha başa gələn və qabaqcıl texnologiya tələb edən buraxılış sistemləri peyk hazırlayan ölkələri dünyanın müəyyən ölkələrinə məxsus daşıyıcı qurğulardan istifadə etməyə məcbur edərkən, yaxın kosmos sistemləri belə buraxılış qurğularına ehtiyac duymur. Daha aşağı hündürlüklərdə fəaliyyət göstərən PUA-ların havada qalma müddətləri və buna görə də mənzilləri məhdud olarkən, günəş enerjisi ilə işləyən yaxın kosmos platformaları kifayət qədər uzun müddət havada qala bilər.

Məsələn, “Stratobus” kimi hava gəmilərinin texniki xidmət üçün ildə bir dəfə yerə endirilməsi istisna olmaqla, daim fəaliyyət göstərməsi planlaşdırılır. Yaxın kosmos platformalarının digər üstünlüyü isə yüksəkliklərinə görə hədəf alınaraq məhv edilmələri üçün nisbətən aşağı hündürlükdə fəaliyyət göstərən platformalarla müqayisədə daha bahalı və qabaqcıl sursatlar tələbi səbəbilə hərbi hücumlara qarşı daha davamlı olmalarıdır.

Yaxın kosmosun üstünlükləri ilə yanaşı, hələ də onun geniş istifadəsinə mane olan çətinliklər var. Fəaliyyət göstərəcəkləri regionun xüsusi şəraiti üçün nəzərdə tutulmuş yaxın kosmos platformaları bu bölgəyə çatana qədər atmosferin aşağı bölgələrindəki hava şəraitinə tab gətirməlidir. Bunun üçün yüngül və davamlı materiallar hazırlanmalı, atmosfer şəraiti çox yaxşı modelləşdirilməlidir.

Geniş istifadəyə təsir edən digər amil yaxın kosmos mühiti üçün beynəlxalq hüquqda yer alan boşluqdur. Yaxın Kosmos yeni hüquqi sahə olduğu üçün onun dövlətlərin suverenlik iddiasında olduğu hava qanunlarına, yoxsa dövlətlərə üst keçid hüququ verən kosmik qanunlara daxil ediləcəyi dəqiqləşdirilməyib. Bu qeyri-müəyyənliyə görə mühüm hüquqi müzakirələr davam edir. Mövcud vəziyyət nəzərə alındıqda, stratosferin aşağı hissələrində fəaliyyət göstərəcək yaxın kosmos vasitələrinin kosmos sərhəddi olaraq qəbul edilən Karman xəttindən xeyli aşağıda fəaliyyət göstərəcəyi üçün peyklərin verdiyi “overflight” (üst keçid) hüququ kimi imkanları təmin edə bilməyəcəyi hesab edilir.

Yaxın Kosmos Layihələrinə Nümunələr

1990-cı illərdə ABŞ-də başladılan HELIOS, “HiSentinel” layihələri və ardınca 2000-ci illərdə “High Altitude Airship” (HAA) proqramı, Yaponiyanın Stratosfer Platforması və ya Cənubi Koreyanın Aviasiya və Kosmos Araşdırmaları İnstitutu KARI-nin insansız hava gəmisi VIA 50 aradan qaldırılmalı olan texniki çətinliklərə görə uğur qazana bilməyən yaxın kosmos platforması layihələrinə nümunə göstərilə bilər.

Zamanla inkişafı müəyyən dərəcədə açıq mənbələrdən izlənilə bildiyindən, bu gün davam edən layihələrə misal olaraq Fransa şirkəti “Thales Alenia Space”in “Stratobus” adlı hava gəmisi layihəsi və “Airbus”un “Zephyr” adlı sabit qanadlı PUA-sını göstərmək olar. 18-20 km hündürlükdə fəaliyyət göstərməsi gözlənilən “Stratobus” 140 m uzunluğunda heliumla doldurulmuş hava gəmisidir. Üzərində yerləşdirilmiş 1000 m2-lik günəş batareyaları ilə 250 kq ağırlığındakı bir missiya yükünə 5 kVt enerji təmin etməsi planlaşdırılır.

2023-cü ilin mart ayında “Thales Alenia Space” tərəfindən verilən açıqlamaya görə, Layihə Avropa Müdafiə Fondundan “Ar-Ge” layihələri üçün edilən çağırışa əsasən Avropa Komissiyası tərəfindən seçilən “EuroHAPS” (“High-Altitude Platform Systems” - Yüksək Hündürlük Platforma Sistemləri) ilə yaradılan birgə müəssisənin əhatə dairəsinə daxil edilib.

“Zephyr” isə “Airbus” daxilində AALTO tərəfindən inkişaf etdirilməyə davam edən, 25 m qanad açıqlığına malik olan və sadəcə 75 kq ağrlığında sabit qanadlı yüksək hündürlük platformasıdır. “Zephyr 8” versiyası 2022-ci ildə 64 günlük stratosfer uçuşu həyata keçirərək, yeni rekorda imza atıb. Böyük Britaniya Müdafiə Nazirliyinin 2016-cı ildə üçüncü “Zephyr” üçün sifariş verdiyi açıqlanıb.

Nəticə

Peyklər və daha aşağı hündürlüklərdə fəaliyyət göstərən PUA-lar ilə müqayisədə əməliyyat baxımından üstünlük verilmələri üçün diqqətçəkən xüsusiyyətləri olan yaxın hava platformaları bunların əvəzinə deyil, lakin bunları tamamlayacaq şəkildə istifadə olunmaq üçün əhəmiyyətli bir potensial daşıyır. Gələcək əməliyyat mühitində kritik boşluqları dolduracaq bu strateji sistemlərlə inkişaf etməkdə olan bazarda iştirak etmək Azərbaycan üçün də faydalı olacaq.

Bu çərçivədə yüngül və dayanıqlı platforma strukturları və materialları, aşağı çəkili və səmərəli günəş panelləri, istilik idarəetmə alt sistemləri, aşağı hündürlükdəki əməliyyatlar zamanı istifadə ediləcək nəzarət alqoritmləri və onlara daxil ediləcək atmosfer modeli dəyişənləri kimi bir çox sahədə araşdırmaların aparılmasının lazım olduğu hesab edilir.
Strategyvision.org

Teq: Kosmos   Yaxın-Kosmos   Peyk   PUA  


Oxşar məqalələr
Son əlavə olunanlar