odt Ü havac r b ö lü m ü , ankara · ulusal uÇak, havacilik ve uzay mÜhendİslİğİ...

Yurdanur Tulunay

ODTÜ Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü, Ankara

5 MAYIS 2017 IX. ULUSAL UÇAK, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİslİğİ KURULTAYI

amaç ulusal ölçekte farkındalık yaratmak:

‘IHY’ dilinde ‘to create awareness’

YYU konusunda, bilimsel çevreler ve endüstrideki uygulayıcılarda farkındalık yaratmaktır

IX. ULUSAL UÇAK, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİslİğİ KURULTAYI

“Yer” Uzay Gemisi

Elektriksel GÜÇ için tellerle SARILMIŞ

BİLİŞİM için AĞ yapısı oluşturulmuş

İLETİŞİM etkinlikleri yönünden BAĞLANTILARI yapılmış

UYDU TAKIMLARINDAN hizmet alan

3 IX. ULUSAL UÇAK, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİslİğİ KURULTAYI

YT 13_6


5

CYBER ADRESİM/ My Cyber Address!


Güneşin %95’lik enerjisi : YER Havası Güneşin %5’lik enerjisi : UZAY Havası UH yaşamın en önemli ögelerinden biri!


8

Uzay Havası Nedir?

SpW is the physical and phenomenological state of natural space environments.

The associated discipline aims, through observation, monitoring, analysis and modelling, at understanding and predicting

the state of the sun, the interplanetary and planetary environments, and the solar and non-solar driven perturbations that affect them;

and also at forecasting and nowcasting the possible impacts on biological and technological systems.

(COST 724 http://www.spaceweather.eu/en/cost )


http://www.spaceweather.eu/en/cost

9

(2007 -2017)

AVRUPA UZAY POLİTİKASI

“ESA BR 269: Resolution on the

EUROPEAN SPACE POLICY”


10

AMAÇ

Uzay Etkinlikleri için Avrupa’da ilk kez

ORTAK bir POLİTİK ÇERÇEVE Yaratmak

EC ve ESA en üst yetkilisince(J.J. Dordain) ortaklaşa kaleme alınan belgede, Uzay Kesimi için:

i) ÜLKÜ ve STRATEJİ oluşturulurken,

ii) GÜVENLİK; SAVUNMA; UZAY’A ERİŞİM; KEŞİF konuları ele alındı


11

UZAY DURUMU FARKINDALIĞI

(Space Situational Awareness(SSA)) Programının Başlatılması:

UZAY ÇÖPÜNE (Space Debris)

ve UZAY HAVASINA (Space Weather)


12


13

UZAY DURUMU FARKINDALIĞI (SSA)

Avrupa Uzay Dizgeleri ve

özellikle İşletim Hizmetleri

nasıl korunabilir, buna yönelik

‘farkındalık’ yaratacak bilgi aktarım

(information) programı

yönlerinden KORUNMASI etkinlikleri?


14

SSA Programı / Çekirdek Ögeler

– YÖNETİŞİM (governance);

– VERİ POLİTİKASI;

– VERİ GÜVENLİĞİ;

– VERİ MİMARİSİ;

– UZAYDAN GÖZETLEME (surveillance)


15

Seçilebilecek Ögeler

– UZAY HAVASI (gözleme ve öngörü):

– e.g.Radyasyon;

İyonosfersel,

Jeomanyetik bozucu etkiler;

Boru Hatlarında endüklenme sonucu oluşan akımlar, vb.

Yer’eYakınNesnelerinUzaydanGözetlenmesi;

– Radar Deney Devrelerinin Yapılması

– Öncü Veri Merkezlerinin Kurulması


19

SEPs CMEs Geomagnetic Storms

GCRs

Uzay Havasının Anahtar Konuları (Courtesy of L. Lanzerotti, ESWW4, 5-9 Nov. 2007, Brussels)


20

Akla her ne kadar uzayla birlikte sonsuzluk kavramı geliyorsa da, aslında, Güneş ve Yer’in, ana öge oldukları kapalı bir çevrim içindeyiz.


Seminer, Atılım Üniversitesi, Ankara 28 Nisan 2010

22

Youtube IX. ULUSAL UÇAK, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİslİğİ KURULTAYI

24

Bu çevrimin sağlıklı olarak

sürdürülebilmesine katkıda

bulunmak, onu sağlıksız yapacak

etkinliklerden kaçınmak,

politikaların ana çıkış noktası

olmalıdır.


I.Kant 1787 yılında

‘’Critique of Pure Reason’’ başlıklı eserinde:

«Thoughts without content are void, intuitions without conceptions are blind»

İçeriksiz düşünceler boş ; kavramsız sezgiler kördür

Kant’ın bu deyişi, günümüzde çok önemlidir. Bu nedenle,30 dak. çok kısa bir süre de olsa,ben,

«NES» ve «SpW» konusundaki , İÇERİK ve KAVRAM üzerinde durarak düşüncelerin dolu, Sezgilerin «görebilir» olmasına çalışacağım.

(Kant, Critique of Pure Reason, gutenberg.org)

http://dusundurensozler.blogspot.com.tr/2008/12/kantin-kuramsal-metafizik-eleştirisi_02.html


26

YYU

Uzay Havası(UH) kavramı

İÇERİĞİ YOKSA

Üretilen DÜŞÜNCELER

BOŞTUR

UH nı oluşturan

%5 lik Güneş enerjisi

kavranmamışsa

YYU daki Olayları

sezmeğe çalışmak

GÖRMEZLİKTİR

Toplumda Uzay Havası kavramı yoksa

“aurora” nedenini sezemez

ve bir anlamda hurafelerle kandırılabilir


Türkiye’de ,

YYU ortamı ve “cyber”kavramı yalnız insan yapısı teknolojilere ilişkin olarak ele alınmakta olup ,

SpW-UH ve cyberelectrosphere” olguları algılanmamaktadır


29.05.2017 29

Why is Space Weather so Important ?

Space Weather is an application-oriented discipline and

addresses the needs of users. But, it is important to

note that basic research in the field of Solar-Terrestrial

Physics is necessary for Space Weather applications.

SOLAR-TERRESTRIAL

PHYSICS

SPACE

WEATHER

Basic Research Application Oriented

Scientific Observations Continuous Monitoring

Scientific Products Service Products

(Norma Crosby, Private Comm.) IX. ULUSAL UÇAK, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİslİğİ KURULTAYI

30

UZAY BİLİM İ ve TEKNOLOJİSİ

Astrofizik Yer Gözlemleri

(Uzaktan Algılama)

Yere Yakın Uzay

Uzayda Üretim

(Microgravite)

Uzay Bilimleri ve Teknolojisi Bölümleri (ESF-SSC,

1990’dan uyarlanmıştır)


31

courtesy L. Lanzerotti Bell Laboratories, Lucent Technologies


YIL -

UGFY -

UYFY -


1. Engel: Earth’s

Radiation Belts

2. Engel: Galactic

Cosmic Rays

3. Engel: Solar

Proton Events

Courtesy of NASA's Solar Connections Home Page.

AURORA Programme. Courtesy of

ESA.

Yolculuk yapılması programlanan

Heliosphere (Güneş Etkin Küresi)

B.M. UGFY web sayfası

Glover et al., esa bulletin 114-May 2003,

p.28

YT 21_4


36

YAŞAMDA UZAY HAVASI ETKİLERİ

UYDULAR

YÖNELTİM

UZAYDA İNSAN ETKİNLİĞİ

İLETİŞİM

GÜÇ İLETKENLERİ,

RAYLI TAŞIMA DİZGELERİ,

BORU HATLARI


37

• Cep telefonları • Maden arama aygıtları • Otomativ endüstrisi (hava yastıkları

denetimi) • Sağlık • Turizm • Hukuk • Lojistik, taşıma vb


Seminer, Atılım Üniversitesi, Ankara 28 Nisan 2010

39

40

Dominates (~90%) economic impact of Space Weather

– Potentially large Euro market for SpW services

Effects include drag, radio propagation, induction sources

Comms/GNSS

Scintillation –

loss of phase lock

SAR – along-track

coherence of

ionospheric path

D region – absorption

X-ray flares, protons

E/F region – reflection/refraction

– magnetic storms/aurora

(Courtesy of L. Lanzerotti, ESWW4, 5-9 Nov. 2007, Brussels)

Yer’e Yakın Uzay Etkileri


41

Atmosferde Enerji Yüklü Parçacıklar

•… semiconductor memory failures induced by cosmic radiation are no longer an “aerospace problem”. Such failure mechanisms must be accounted for in automotive electronics systems design.

•www.automotivedesignline.com, June 2006

(Courtesy of L. Lanzerotti, ESWW4, 5-9 Nov. 2007, Brussels)


Savunma ve Enerji Kesiminde “ farkındalık – to create awareness” ve “ süreklilik oluşumuna katkıda bulunmağa yönelik örnekler:

• Takur Ghar savaşında “military space”

• Kandilli Rasathanesi

42

Uzay Havasının Etkilediği Hizmetlere Örnekler / Case Examples

Farkındalık Yaratmak / To Create Awareness


Soldiers walk to the ramp of the CH-47 Chinook helicopter that will return them to Kandahar Army Air Field. A new computer model could help predict the impact of plasma bubbles on future military operations. Credit: SSG Kyle Davis -- HHC 1ST BCT, 10TH MOUNTAIN

44


Tendrils of low-density, charged particles are called plasma bubbles, and turbulence at their edges can skew radio frequency waves passing through them. Applied Physics Laboratory researchers provide evidence that plasma bubbles may have contributed to the communications outages during a 2002 Afghanistan battle. Credit: NASA

45


YYU ortamındaki , özellikle, bazı hızlı değişimler, bir

elektronik savaş tekniği olarak ele alınabilir

46


«harekatın planlanmasında (strategy)

uzun dönemli- yavaş- değişimler»

«harekatın uygulanmasında (tactics) ve

ayrıca keşif,gözetleme görevlerinde ise» kısa dönemli-hızlı- değişimler

yaşamsal rol oynar


Seyrüsefer , Haberleşme ve Hedef

Tespit Operasyonlarında

“zaman ve konumdaki”

çok küçük yanılgılar

“görevin”

yapılmasını önler

savunma ve saldırıda zayıflık yaratır


A new computer model could help predict the impact of plasma bubbles on future military operations. Credit: SSG Kyle Davis -- HHC 1ST BCT, 10TH MOUNTAIN


Tulunay et al. 2009 FP7 COST 724 50

The European TEC Map based on

• METUNN and Cascade Model

• METU-Neuro-Fuzzy Network Model

• TY Genetic Programming

Tulunay et al. COST 251; COST 296; COST 724

(1995-2009)

51

Kandilli Rasathanesi’nde

‘Halloween Storm’


29.05.2017 53

October 28, 2003 October 29, 2003

11:06h 11:16h

0:00h 6:00h 12:00h 18:00h 24:00h

x17.2 and 10.0 flares! ( Oct 28)

Sunspots (Oct 28 -07:14h)

http://sohowww.nascom.nasa.gov

Halloween Storm


ULUSAL YAPILANMADA

UZAY HAVASI (SpW) NEDEN

ÖNEMLİDİR?


SpW etkileri, yalnızca YYU ile sınırlı kalmayıp, örneğin,

-Yer’deki elektronik sistemleri ,

-elektriksel güç üretim ve dağıtım sistemlerini -gaz ve sıvı iletim boru sistemlerini (pipelines),

-demiryolları “ signalisation“ sistemlerini, -veri ve bilgi iletişim ağlarını,

-iklim sistemini, biyoloji sistemlerini de

(örn.: göçmen kuşların rotalarını şaşırmalarını)

içine alan çok geniş ve yaşamsal uygulama alanlarını da kapsamaktadır.


Olumsuz uzay havası (SpW) etkilerinin en aza indirilmesi (mitigation) için :

• Frekans Yönetim Dizgelerinin ULUSAL olması gerekir. Özellikle, dış güçlerin karışmasına çok açık olan, Uydu Dizgelerinden bağımsız bir,

• Ulusal İletişim Dizgesinin var olması yaşamsaldır,

Bunun en yaygın örneği, 3-30 MHz, Yüksek Frekans (HF) haberleşmesidir. Bu da, iyonosferin, durumuna, dolayısıyla, Uzay havasına (SpW), doğrudan bağımlıdır.

• “ Yer – YYU ” iletişimindeki SpW etkileri, uzay aracıyla, Yer’deki almaç ve göndermeçler arasındaki, toplam elektron miktarı (TEC) ve bunun değişimine (scintillation) doğrudan bağımlıdır.

(Ref.:Tulunay et al. European TEC Map , 2009)


57

Türkiye, uydu, roket vb araçlar yapmalı mı? Koşullu Evet!

i) Önce amaç saptanmalı:

-Savunma

-Doğal kaynak ürün kestirimi

-Yöneltim (Navigation) vb.

Bir politika, program çerçevesi yapılmalı. Öncelikle: Uydunun görevi (mission)saptanmalı Süreklilik, tutarlılık gösterilmeli

ii) İvedilikle YYU öğreten eğitim – öğretim programları başlatılmalı, doğru uzmanlara doğru görevler verilmeli, uzmanlığa saygı gösterilmelidir


58

Koşullu Evet!

iii) YEREL koşulları göz önüne alan YEREL ARGE geliştirilmeli

iv) Veri toplama senaryoları, veri merkezi oluşturulmalı

v) Uluslararası benzer merkezlerle yaşamsal ilişkiler oluşturulmalı


59

YYU dalında beyin yoğun etkinliklere dayalı hedefi belli olan ileri

teknolojiyi üretmek

Görev, Stratejik Amaçlar

(Mission)


60

a. Uydu, Uzay Araçları, Fırlatma Platformları Yapımı, İşletim ve Sürdürülebilir Bakımı

b. YYU Ortamı ile İgili Bilimsel ve

Mühendislik Alt Yapısının Ulusal eşgüdümü.

c. UZAY HAVASI ÜSTÜN NİTELİK MERKEZİ’NİN KURULMASI

Stratejik Amaçlar (Mission)


61

Stratejik Amaçlar (Mission)

d. Örgün, Yaygın Eğitim ve Topluma

Yaygınlaştırma (OUTREACH)

(örn.: “I Love My Sun” (Y.Tulunay,2006)

e. Güneş Enerjisinin Uydularda

Depolanması ve EM Dalgalar Aracılığı ile

Yer’e İletilmesi’ne İlişkin Teknolojileri

Üretmek, Kullanımlarına Hakim Olmak.


62

f. YYU’ ya İlişkin Risk Yönetimi ve Zararların Azaltılması (Mitigation)

g. Uydu ve Takım Uydu Sistemleri Modellemesi

ve Simülasyonu

h. Manevra Optimizasyonu

i. Uzay Aracı Güdüm Kontrol Teknolojileri

Amaçlara İlişkin Alt Başlıklar


63


j. Uzay Çöpü (Space debris) k. İLETİŞİM İÇİN İYONOSFER KARAKTERİZASYONU

l. TOPLAM ELEKTRON MİKTARI (TEC)

m. ELEKTRON YOĞUNLUĞU PROFİLİ

n. Yerel Plazma Etkileri


64


o. “Forecasting”; “Prediction”, “Nowcasting”, Modelleme

p. Yüksek Frekans (HF) Yayılım Karakterizasyonu

q. ULF, VLF, Schumann Rezonans Ölçümleri

r. Depremin YYU’dan Habercileri


65

Eğitim, Öğretim

Özgün bir Lisans ve Lisansüstü eğitim öğretim programı geliştirmek ve uygulamak

Örneğin:

“Aerospace System Science and

Engineering” Programı

(örn.:Y.Tulunay,2010)


• http://www.kokpit.aero/yurdanur-tulunay-yere-yakin-uzay

1968-1975

• YYU’ da uydu sayısı parmakla sayılabilecek kadar az iken ARIEL-3 ve ARIEL-4 uydu verileri ilk kez benim tarafımdan Türkiye’ye getirildi!!!

• Antlaşma gereği 10 yıl sonra veriler NASA’ya gönderildi ve veriler kullanıma açıldı.

YT için AŞAMALAR (1968- )

69

4 Mayıs’ ta Uzay Havası Nasıldı? (Ömer Ataş)

77

Anma

Sunuşun hazırlanmasında nitelik yönünden danışmanlık yapan

Prof.Dr.Sn. Ersin Tulunay

ve sunuşun son biçimine sokulmasında katkıda bulunan

Sn. Ömer Ataş ve Navid RONAGHI’ye

özellikle teşekkür ederim


odt Ü havac r b ö lü m ü , ankara · ulusal uÇak, havacilik ve uzay mÜhendİslİğİ...

Documents