Uzay araçları uzaydaki konumlarını nasıl bize bildiriyor?

Güneş sistemini çoktan terk etmiş voyager 1 uzay aracının bile konumunu nasıl bilebiliyoruz? Sonuçta uzayda sağ ,sol,kuzey,güney hiçbir şey yok. Sırf bunu bilmek bile insanlığın gelişmişliğinin göstergesi bence.

2 Cevap - 587 görüntülenme

Cevap Ver

2 Cevap

Cevap

İrem Kaplan

187.5K UP

Biyoloji Öğrencisi 13 Eylül

uzay araçları Dünya ile radyo dalgaları aracılığıyla iletişim kuruyor. Voyager 1 örneğine bakarsak: NASA, araçla sürekli radyo sinyalleri gönderiyor ve aldığı sinyalleri analiz ediyor. Bu sinyallerin geliş zamanı ve Doppler kayması çok önemli.

Doppler Etkisi: Araç Dünya’ya doğru veya uzaklaşıyorsa sinyalin frekansında hafif değişiklikler oluyor. Bu değişiklik, aracın hızını ve yönünü belirlememize yardımcı oluyor.

Radyo dalgaları ışık hızında hareket ediyor. Yaklaşık 300.000 km/ saniye voyager 1 den dünyaya gelen sinyalleri ne kadar sürdüğünü ölçerek aracın yaklaşık uzaklığını hesaplayan biliyorlar. Örneğin sinyal 22 saat sürüyorsa voyager 1 dünyadan yaklaşık 22 ışık saati uzaklıktadır deniyor. Bir de yıldızlar ve gezegenler referans olarak kullanılıyor. Uzay araçlarının yönünü belirlemek için bir çeşit kozmik harita kullanılıyor.Voyager 1, gezegenlerin ve yıldızların konumlarını referans alarak yönünü düzeltiyor. Ayrıca, Deep Space Network (DSN) gibi Dünya’daki dev radyo antenleri, uzaydaki aracın konumunu üç boyutlu olarak takip edebiliyor. Araçların hareketi newton fiziği yasalarına göre öngörülebilir zaten o yüzden hesaplamalar genellikle tahmin üzerinden oluyor. Yani net bir veri verdiklerini düşünmüyorum. Güneş ve diğer gök cisimlerinin çekim kuvvetleri hesaplanarak aracın gelecekteki konumu Net olmasa bile çok hassas tahminlere dayanıyor. Yani aslında insanlığın uzay navigasyonu ve uzaktan ölçüm teknolojilerinde ne kadar ilerlediğini gösteriyor. Sırf bir araç güneş sistemini terk etse ve biz onun konumunu bile bilsek bu bile dev bir başarı.Voyager 1 gibi araçların konumunu bilmek, radyo sinyallerinin zamanlaması, frekansı ve hassas fiziksel hesaplamalar sayesinde mümkün oluyor. Uzayda yönlerin ve sabit bir referans yok ama matematik ve teknolojinin gücü sayesinde araçların “nerede olduğunu” çok hassas bir şekilde bilebiliyoruz.^{[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30]}

Kaynaklar

IoT For All. The Possibilities And Limits Of Space-Based Radio And Optical Communications | Iot For All. Alındığı Tarih: 3 Aralık 2024. Alındığı Yer: IoT For All | Arşiv Bağlantısı
ncse.ngo. Gravity: It's Only A Theory | National Center For Science Education. Alındığı Tarih: 29 Eylül 2007. Alındığı Yer: ncse.ngo | Arşiv Bağlantısı
Jacob Haqq-Misra, et al. The Benefits And Harm Of Transmitting Into Space. Alındığı Tarih: 13 Şubat 2013. Alındığı Yer: Science Direct | Arşiv Bağlantısı
T. Quinn, et al. (2014). The Newtonian Constant Of Gravitation—A Constant Too Difficult To Measure? An Introduction. Philosophical transactions. Series A, Mathematical, physical, and engineering sciences, sf: 20140253. doi: 10.1098/rsta.2014.0253. | Arşiv Bağlantısı
theskylive. Voyager 1: Complete Information & Live Data | Theskylive. Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: TheSkyLive | Arşiv Bağlantısı
Matthew Schwartz. Lecture 21: The Doppler Effect. Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: Harvard | Arşiv Bağlantısı
Markus Poessel. Waves, Motion And Frequency: The Doppler Effect « Einstein-Online. Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: Einstein Online | Arşiv Bağlantısı
T. E. O. E. Britannica. Newton’s Laws Of Motion | Definition, Examples, Applications, & History. (20 Temmuz 1998). Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: Encyclopedia Britannica | Arşiv Bağlantısı
T. E. O. E. Britannica. Newton’s Law Of Gravitation | Definition, Formula, & Facts. (20 Temmuz 1998). Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: Encyclopedia Britannica | Arşiv Bağlantısı
H. Fritzsche, et al. Electromagnetic Radiation | Spectrum, Examples, & Types. (20 Temmuz 1998). Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: Encyclopedia Britannica | Arşiv Bağlantısı
Libretexts. 17.8: The Doppler Effect. (2 Kasım 2016). Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: Physics LibreTexts | Arşiv Bağlantısı
M. Kosinov. What's Wrong With The Law Of Universal Gravitation? What Should This Law Actually Look Like?. (4 Şubat 2025). Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: Cambridge Open Engage doi: 10.33774/coe-2025-p2tdb-v2. | Arşiv Bağlantısı
L. Alaieva. 25 Billion Kilometers From Earth: A New Voyager 1 Record. (28 Ocak 2025). Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: Universe Space Tech | Arşiv Bağlantısı
N. S. E. Team. Chapter 6: Electromagnetics. (20 Temmuz 2023). Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: NASA | Arşiv Bağlantısı
Science News Explores. The Biggest Discoveries Of Voyagers — Nasa’s Most Distant Explorers. (9 Ocak 2025). Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: Science News Explores | Arşiv Bağlantısı
Glenn Research Center | NASA. Newton’s Laws Of Motion | Glenn Research Center | Nasa. (27 Haziran 2024). Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: Glenn Research Center | NASA | Arşiv Bağlantısı
J. P. Laboratory. Nasa’s Voyager 1 Resumes Sending Engineering Updates To Earth. Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) | Arşiv Bağlantısı
Mamoru Ishii, et al. Space Weather Impact On Radio Communication And Navigation. Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: Science Direct | Arşiv Bağlantısı
NASA. Space Communications And Navigation Fun Facts - Nasa. Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: NASA | Arşiv Bağlantısı
N. S. E. Team. Radio Waves. (10 Ağustos 2016). Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: NASA | Arşiv Bağlantısı
NASA. Deep Space Network Explainer Video: How Nasa Uses Gravity And Radio Waves To Study Planets And Moons - Nasa. Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: NASA | Arşiv Bağlantısı
Skulls in the Stars. How Fast Can We Communicate With Light And Radio Waves?. (22 Temmuz 2023). Alındığı Tarih: 13 Eylül 2025. Alındığı Yer: Skulls in the Stars | Arşiv Bağlantısı
E. Howell, et al. Voyager 1: Facts About Earth'S Farthest Spacecraft. (23 Ağustos 2022). Alındığı Tarih: 14 Eylül 2025. Alındığı Yer: Space | Arşiv Bağlantısı
Science News Explores. Scientists Say: Doppler Effect. (4 Nisan 2022). Alındığı Tarih: 14 Eylül 2025. Alındığı Yer: Science News Explores | Arşiv Bağlantısı
P. M. Sutter. The Basics Of Newton’s Laws. Alındığı Tarih: 14 Eylül 2025. Alındığı Yer: Forbes | Arşiv Bağlantısı
R. Boyle. Space Communications Are Stuck In The Dial-Up Age. Which Means It’S Time For More Lasers.. (18 Nisan 2018). Alındığı Tarih: 14 Eylül 2025. Alındığı Yer: FiveThirtyEight | Arşiv Bağlantısı
J. Lucas. Newton'S Laws Of Motion. (27 Eylül 2017). Alındığı Tarih: 14 Eylül 2025. Alındığı Yer: Live Science | Arşiv Bağlantısı
MIT News | Massachusetts Institute of Technology. Explained: The Doppler Effect. (3 Ağustos 2010). Alındığı Tarih: 14 Eylül 2025. Alındığı Yer: MIT News | Massachusetts Institute of Technology | Arşiv Bağlantısı
S. Carney. Where Are Voyager 1 And 2 Now?. (10 Mart 2024). Alındığı Tarih: 14 Eylül 2025. Alındığı Yer: NASA | Arşiv Bağlantısı
C. J. Goebel. (2024). Newton's Laws Of Motion. McGraw Hill. doi: 10.1036/1097-8542.451410. | Arşiv Bağlantısı

Cevap

Kemal Kağan Öztürk

51.4K UP

Lise Öğrencisi 17 Eylül

Uzay araçlarının uzaydaki konumlarını belirlemek ve Dünya ile iletişim kurmak, oldukça hassas ve karmaşık bir süreçtir. Temel yöntemlerden biri, radyo sinyalleri kullanarak mesafeyi ölçmektir. Dünya’daki mühendisler, uzay aracına radyo sinyali gönderir ve aracın bu sinyali geri göndermesini bekler. Radyo dalgaları ışık hızında hareket ettiğinden, sinyalin gidip gelme süresi ölçülerek aracın Dünya’dan ne kadar uzakta olduğu hesaplanabilir. Ayrıca, sinyalin radyo teleskopuna hangi açıdan ulaştığı, uzay aracının yönünü belirlemeye yardımcı olur.^[1]

Daha hassas konum ölçümleri için birden fazla radyo teleskopu ve sabit konumlu referans noktaları kullanılır. Örneğin, iki farklı Derin Uzay Ağı (DSN) teleskopu aynı anda bir uzay aracından gelen sinyali alabilir. Bu sinyallerin her birinden aracın mesafesi hesaplanır ve bilinen bir referans noktası, örneğin konumu değişmeyen bir pulsar ile birlikte kullanılarak üçgenleme yöntemiyle aracın uzaydaki kesin konumu saptanabilir.^[2]

Bazı uzay araçları, örneğin DS1, bu yöntemleri tamamlayıcı bir teknik olan Optik Navigasyon (OpNav) ile destekler. OpNav, belirli asteroitlerin görüntülerini çekerek, aracın konumunu beklenen konumu ile karşılaştırmasına olanak tanır. Bu sayede aracın rotası gerekirse düzeltilir. OpNav, en az üç referans nesneye ihtiyaç duyar ve bu nesnelerden elde edilen konum verileriyle üçgenleme yapılır.^[1]

Uzay aracının hızını belirlemek için ise Doppler kayması kullanılır. Dünya ile araç arasındaki mesafe artıyorsa aracın gönderdiği radyo dalgalarının frekansı düşer; mesafe azalırsa frekans yükselir. Bu prensip, sirenin bize yaklaşırken yüksek, uzaklaşırken düşük perdeden duyulmasına benzer. Doppler kayması sayesinde mühendisler, uzay aracının hızını hassas bir şekilde ölçebilir ve gerekirse rota düzeltmeleri yapabilir.^[2]

Görevden önce mühendisler ve bilim insanları, uzay aracının yolculuğunu ayrıntılı olarak planlar. Fırlatma sonrasında Derin Uzay Ağı kullanılarak radyo sinyalleri gönderilir ve uzay aracından gelen yanıtlar analiz edilir. Bu yanıtlar aracın hem konumunu hem de hızını büyük bir hassasiyetle ortaya koyar. Aracın yörüngesini ayarlamak gerektiğinde, radyo sinyalleri aracılığıyla komutlar gönderilir ve aracın rotası düzeltilir.

Voyager örneği, bu sistemin ne kadar etkili olduğunu gösterir. Voyager 1, Güneş Sistemi’ni çoktan terk etmiş olmasına rağmen, hâlâ Dünya ile iletişim kurabiliyor. Uzay aracındaki yüksek kazançlı anten, gezegenimize gönderilen zayıf sinyalleri güçlendirir ve verilerin Dünya’ya ulaşmasını sağlar. Sinyal gücü, Voyager Dünya’dan uzaklaştıkça azalır ve veri iletim hızı düşer; ancak modern teknolojinin sağladığı hassas alıcı antenler sayesinde, 44 yıl sonra bile NASA Voyager 1’den gelen çok zayıf radyo sinyallerini algılayabiliyor ve güçlü yanıtlar gönderebiliyor.

Voyager 1’in alıcı anteni sadece 3,7 metre çapındadır ve 23 watt güçle çalışmasına rağmen Dünya’daki Derin Uzay Ağı antenleri 34 ve 70 metre çaplarındadır, bu sayede zayıf sinyalleri alabilir ve güçlü yanıt gönderebilir. Bu durum, uzayda yön ve konum belirlemenin ne kadar sofistike yöntemlerle yapıldığını ortaya koyar.^[2]

Sonuç olarak, uzayda sabit yönler olmamasına rağmen, radyo sinyalleri, Doppler kayması, üçgenleme ve optik navigasyon teknikleri sayesinde milyonlarca kilometre uzaklıktaki uzay araçlarının konumu hassas bir şekilde belirlenebilir. Voyager 1 gibi araçların hâlâ izlenebilmesi, insanlığın teknolojik olarak ulaştığı noktayı ve uzaydaki konum belirleme konusundaki gelişmişliğini gösterir.^[1][2][3][4]

Kaynaklar

NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL). How Do We Know Where Faraway Spacecraft Are?. (26 Eylül 2024). Alındığı Tarih: 17 Eylül 2025. Alındığı Yer: NASA JPL | Arşiv Bağlantısı
Max Polyakov. The Mystery Of Voyager’s Location: How Communication Works In The Deep Space. (8 Haziran 2022). Alındığı Tarih: 17 Eylül 2025. Alındığı Yer: maxpolyakov | Arşiv Bağlantısı
Belirtilmemiş (NewSpace Economy). Spacecraft Navigation 101: Determining Location In Space. (29 Mayıs 2023). Alındığı Tarih: 17 Eylül 2025. Alındığı Yer: newspaceeconomy.ca | Arşiv Bağlantısı
Belirtilmemiş (Northwestern University). How Do We Know A Spacecraft's Location?. (1 Ocak 2025). Alındığı Tarih: 17 Eylül 2025. Alındığı Yer: Northwestern University | Arşiv Bağlantısı

Daha Fazla Cevap Göster

Cevap Ver

Evrim Ağacı Soru & Cevap Platformu, Türkiye'deki bilimseverler tarafından kolektif ve öz denetime dayalı bir şekilde sürdürülen, özgür bir ortamdır. Evrim Ağacı tarafından yayınlanan makalelerin aksine, bu platforma girilen soru ve cevapların içeriği veya gerçek/doğru olup olmadıkları Evrim Ağacı yönetimi tarafından denetlenmemektedir. Evrim Ağacı, bu platformda yayınlanan cevapları herhangi bir şekilde desteklememekte veya doğruluğunu garanti etmemektedir. Doğru olmadığını düşündüğünüz cevapları, size sunulan denetim araçlarıyla işaretleyebilir, daha doğru olan cevapları kaynaklarıyla girebilir ve oylama araçlarıyla platformun daha güvenilir bir ortama evrimleşmesine katkı sağlayabilirsiniz.

Popüler Yazılar

30 gün

90 gün

1 yıl

Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!

Uzay araçları uzaydaki konumlarını nasıl bize bildiriyor?

Kaynaklar

Kaynaklar

Bize Ulaşın