Uydu Sistemleri, Casus Uydular

Meteoroloji Uydu Sistemleri
Meteoroloji uyduları üç temel yeteneğe sahiptir: “bakabilir” “dinleyebilir” ve “konuşabilir” Daha bilimsel söylemek gerekirse meteoroloji uyduları atmosfer veya dünyadaki koşulları izlemek için çeşitli algılayıcılar kullanabilir,başka algılayıcılardan gönderilen verileri bilgi veya verileri yerdeki kullanıcılara gönderebilir
Bu katagoride iki seri uydu vardır, TIROS-N serisi USA ve METEOR-2 serisi ise Rusya tarafından çalıştırılmaktadır

Amerikan uyduları sabit yerleri ve çevreleri inceleyen uydular olarak bilinir Bunlara kısaca GOES adı verilir Önemli iki tanesi uzayda 75°W(Batı) ve 135°(Batı)’ya yerleştirilmiş olup,kısaca GOES-Doğu ve GOES-Batı olarak bilinir GOES-Doğu uydusu Güney Amerika’nın ve Atlantiğin bir çok bölgesini gözlerken,GOES-Batı uydusu ise Güney Amerika’nın batısını ve Pasifiğin doğusunun önemli bir bölümünü gözleyebilir Gözledikleri yerlere ait şekillerin ekrana aksetme aralığı 30 saniye ve gözledikleri bölgenin ufalması halinde ise bu aralık 3 dakikaya kadar azaltılabilir Bu tür işletme gereksinimleri, çok çabuk değişen veya gelişmeler gösteren iklim özelliklerinin detaylı incelenmesi istenildiğinden kaynaklanmaktadır Bu iki uydu,atmosfer araştırmalarında ısı ve nemi birlikte inceleyebilecek cihazlara sahiptir

Avrupa meteoroloji uydularına METEOSAT denir Bu uydular ekvator üstündeki yörüngeyyerleştirilmiş olup; bütün Afrika kıtasını,Avrupanın bir çok bölgesini Atlantiği ve Kuzey Amerikanın bir parçasını gözleyebilmektedir Bu uyduların diğer bir amacı da uzay hakkında bilgi toplamak ve bu bilgileri yayınlamaktır Su ve su buharını hareketlerinin gözlenmesi de METEOSAT’ ın görevlerindendir

Atmosferdeki çeşitli bölgelerin fotoğrafları çekildiğinde,nemli bölgelerin fotoğrafları hafif gölgelidir,kuru (nemsiz)bölgeler ise çok koyu çıkmaktadır Fotoğraflarda en yükseklerdeki bulutlar bile,gökyüzünde bembeyaz bir yama gibi görülebilmektedir
Japon meteoroloji uydusu (GMS)ise 140°E(Doğu)’ya yerleştirilmiştir Bu uydunun görevi Asya’nın büyük bir kısmını,tüm Avrupa’yı ve Batı Pasifiği gözlemektedir
GOES,GMS ve METEOSAT uyduları atmosferin çeşitli seviyelerinde, istatiksel olarak düzenli ölçümler yapar ve ölçme yöntemi çok basittir Tanınabilen bulut kümelerinin,rüzgarla hareket ettikleri varsayılarak,bir görüntüden diğer bir görüntüye bağlı olarak gözlenir ve bulut hareketlerinden rüzgar hızı ve yönü tayin edilir Ancak bu kabul her zaman doğru değildir Örneğin,bulutların çoğalması veya bozulması hareket karşılığına veya dağlarla karşılaşan bulutların rüzgar hızı daha fazla olmasına rağmen daha hareketsiz kalmaları söz konusu olabilir Bütün bu yöntemlerde,hareketsiz kalan bulut durumları hariç tutulmaktadır

Meteoroloji Uydularının Yörüngeleri
Tercih edilen istasyon düzenlemeleri tasarlanırken alınacak olan verilerin tipini ve verileri gönderen uyduların yörünge karakteristiklerini dikkate almak gerekir
Meteoroloji uyduları iki ye ayrılabilir;
1-Yeryüzüne göre sabit konumlu yörüngelerdeki jeosenkron uydular
(SMS,GOES,METEOSAT,GOMS,GMS)
2-Yakın kutupsal yörüngeli uydular
(TIROS-N) vs
Yeryüzünden yüksekliğinin 650 km’den 1500 km’ye kadar değiştiği yakın kutupsal yörüngeli uydular ve yüksekliği 36000 km civarında olan jeosenkron uydulardır
Kutupsal yörüngeli uyduların yüksekliğinin geniş bir aralıkla değişebilir olmasına karşılık,sabit uydular ekvator civarındaki sabit bir noktanın üzerinde yeryüzeyinden 36000 km uzaktaki yörüngeye yerleştirilmiştir

Jeosenkron Uydular
Yeryüzüne göre sabit konumlu ekvatoral yörüngedeki jeosenkron bir uydu,yörüngedeki kusur veya eksikliklerden dolayı sabit konumunda küçük oynamalar olmasına rağmen,herhangi bir istasyonuna göre sabit kalabilecek ve böylece izleme işlemine gerek duyulmayacaktır Meteoroloji uyduları için düşünülen bu günlük oynama tipik olarak 1° civarındadır
Eğer uyduların günlük oynamalarının izlenmesinden kaçınılacak ise,yer istasyon anteninin demet genişliğinin uydunun günlük oynamasından büyük olması gerekmektedir
Paraboloidal reflektör antenin çapı büyütülürse,antenin RF kazancı artacak ve demet genişliği küçülecektir Bu nedenle RF kazanç ve demet genişliği arasında,uydu izleme işinden kaçınırken, yeterli sistem performansı sağlayacak anten gerekmektedir
Uydu yer istasyonunda kullanılmak üzere seçilmiş parabolidal reflektör antenin çapı 3 mdir Bu antenlerin demet genişliği (-3 dB )’de (4,5°)ve kazancı 32,2 dB dir Daha yüksek kazanç gerektiğinde demet genişliği (3,5°)ve kazancı 35 dB olan 4 m çaplı çanak anten kullanılır
Yeryüzüne göre sabit konumlu uyduların başlıca görevi,bu uyduların kapsamında olan bölgelerdeki yer istasyonlarına işlenmiş veri göndermektir Bu uydular 1690-1700 MHz frekans bandında veriler gönderir

Yakın Kutupsal Yörüngeli Uydular
Kutupsal yörüngeli uydular (TIROS-N),yaklaşık olarak 102 dakikalık yörünge periyodlarına sahip dairesel yörüngelidir Yer istasyonundan gözleneceği gibi bu uyduların açısal hızları çok yüksektir
Uydu yer istasyonunda kullanmak için seçilen anten çapı yine 3 veya 4 mdir
Meteoroloji Uydularını amaçlarının araştırma (Birleşik Devletlerin ATS ve NİM-BUS serisi)veya çalışma (Birleşik Devletlerin ITOS ve GOES serisi) olmasına göre de sınıflandırmak mümkündür Bunları,uygulamalarının sadece makro ölçüde tahmin olmasına göre sınıflandırma da yapılabilir Bunlardan başka diğer bir sınıflama yaklaşımı da,belli bir uydunun ana fonksiyonunun atmosforik tarama (sıcaklığın,ozon miktarının,vs)veya yeryüzünün ve değişen bulut yapısının haritalandırılmasına göredir