Alçak yörünge görevi Clarity-1’in görev sonrası analizi (görüntüler ve uçuş verileriyle)

• Albedo’nun ilk uydusu Clarity-1, çok alçak Dünya yörüngesinde (VLEO) sürdürülebilir işletimin mümkün olduğunu göstererek ticari uydular için benzeri görülmemiş bir ortamda başarıyla çalıştı
• Sürükleme katsayısı tasarım hedefinden %12 daha iyi çıktı ve atomik oksijen (AO) dayanımı doğrulanarak 275 km irtifada 5 yıllık ömür modeli oluşturuldu
• Şirket içinde geliştirilen Precision bus, tüm alt sistemlerde normal çalıştı; bulut tabanlı yer sistemi ve yörüngede yazılım güncelleme kabiliyeti doğrulandı
• Görüntüleme zincirinin uçtan uca tamamı doğrulandı ve 10 cm sınıfı görünür ışık çözünürlüğüne ulaşmak için gereken teknolojinin %98’i elde edildi; ancak CMG (jiro) aşırı ısınma sorunu nedeniyle iletişim kesildi
• Clarity-1, VLEO’da ticari işletimin mümkün olduğunu fiilen gösterdi; Albedo da bunu temel alarak yeni nesil uydu geliştirme ve VLEO genişlemesini ilerletiyor

---

VLEO işletiminin doğrulanması

• Clarity-1, SpaceX Transporter-13 ile fırlatıldı ve VLEO (çok alçak Dünya yörüngesi) işletiminin sürdürülebilirliğini kanıtladı
  • Sürükleme katsayısı tasarıma kıyasla %12 iyileşti; 350~380 km irtifada tekrarlı ölçümlerle doğrulandı
  • 275 km irtifada ortalama 5 yıllık ömür öngören bir model oluşturuldu
• Atomik oksijen (AO) dayanıklılık testlerinde güç üretimi sabit kaldı ve AO dirençli tasarımın etkisi doğrulandı
• 100 km’den fazla kontrollü irtifa alçalması, güneş fırtınasına yanıt, momentum yönetimi ve arıza tespit sistemi normal çalıştı
• Radyasyon dayanımı beklenenden 4 kat daha iyi çıktı ve yörünge belirleme doğruluğu da doğrulandı

Precision bus’ın uçuşta doğrulanması

• 2 yılda geliştirilen Precision bus, TRL-9 seviyesinde uçuş doğrulamasını tamamladı
  • Tüm alt sistemler ve şirket içi teknolojiler (uçuş yazılımı, elektronik kartlar, termal yönetim sistemi vb.) normal çalıştı
• Bulut tabanlı yer sistemi, 25 yer istasyonuyla otomatik entegre çalışarak görev takvimini 15 dakikalık aralıklarla güncelledi
  • Günde 30’dan fazla otomatik itki planı yürütüldü; uzaktan kontrol ve gerçek zamanlı durum takibi mümkün oldu
• 14 uçuş yazılımı güncellemesi ve 1 FPGA güncellemesi başarıyla gerçekleştirildi
  • Yörüngede yapılan yazılım iyileştirmeleri sorun çözümünde kilit rol oynadı

İlk operasyonlar ve kusursuz ilk 4 hafta

• Fırlatmadan 3 saat sonra ilk temas başarıyla kuruldu, 14 saat içinde Protect moduna geçildi
• 4 CMG, faydalı yük gücü, termal denge, X-band iletişimi gibi ana sistemler hızla doğrulandı
• 800Mbps X-band bağlantısı ile kararlı veri aktarımı sağlandı, hassas CMG yöneltme performansı doğrulandı
• Temel teknolojilerin doğrulaması beklenenden çok daha kısa sürede tamamlandı

CMG arızası ve torque rod kontrolü

• 14 Nisan’da, CMG rulman sıcaklığının yükselmesi nedeniyle bunlardan biri çalışmayı durdurdu
  • Otomatik kurtarma başarısız olunca kalan CMG’leri korumak için torque rod tabanlı 3 eksenli kontrole geçildi
• Yalnızca torque rod ile 15~45 derece hata oluştu; ancak tekrarlanan uçuş yazılımı güncellemeleri ile bu değer 5 derece seviyesine indirildi
• ISS güvenli şekilde geçilerek VLEO’ya giriş yapıldı, teleskop koruyucu kapağı başarıyla ayrıldı

Görüntü alma ve işleme

• İlk aşamada torque rod kontrolü nedeniyle görüntü titremesi ve hizasızlık yaşandı
  • Hava durumu bilgileri kullanılarak bulutsuz görüntüler otomatik seçildi
• Sonrasında 3-CMG kontrol algoritması yüklendi ve kusursuz çalıştı; 10 dakika içinde art arda 7 görüntü çekilip iletildi
• Yer işleme hattı, görüntüleri saniyeler içinde Slack’e göndererek sektörde nadir görülen gerçek zamanlı işleme hızına ulaştı
• Sensör performansı (dinamik aralık, renk hizalaması vb.) ile jitter/smear hedefe kıyasla sırasıyla 3 kat ve 11 kat iyileşti
• Termal kamera ile Tokyo Körfezi’ndeki gemiler, çelik fabrikaları ve bitki örtüsü ayrımı gibi yüksek kaliteli IR görüntüler elde edildi

CMG sorununun yeniden ortaya çıkması ve iletişim kaybı

• İkinci CMG’de de aynı sıcaklık sorunu görüldü; nedenin yağlayıcının ısı dayanım sınırı olduğu belirlendi
• Çeşitli kurtarma girişimlerine rağmen sürekli işletim mümkün olmadı; 9 ay sonra TT&C radyo bellek hatası nedeniyle iletişim kaybedildi
• Buna rağmen VLEO işletim verileri yeterli düzeyde toplandı ve sürükleme modeli ile AO dayanımı doğrulandı
• LeoLabs takibine göre uydu hâlâ otonom tutum koruma durumunda ve VLEO’da alçalmayı sürdürüyor

10 cm görüntüleme hedefinin %98’ine ulaşıldı

• 10 cm sınıfı görünür ışık görüntülemeye ulaşmak için gereken teknolojilerin %98’inin doğrulaması tamamlandı
  • Sürükleme, AO dayanımı, güç sistemi, termal yönetim, uçuş/yer yazılımı, yöneltme algoritmaları gibi unsurların tamamı kanıtlandı
• Kalan görev CMG sıcaklık yönetiminin iyileştirilmesi; sonraki tasarımda soğutma ve yapısal güçlendirme buna göre yansıtıldı
• Ek olarak ikincil ayna rijitliğinin artırılması, ısıtıcı kapasitesinin yükseltilmesi gibi tasarım iyileştirmeleri tamamlandı

Gelecek planları

• Yeni nesil VLEO görevinde yeni özellikler ve iyileştirilmiş güvenilirlik doğrulanacak
• EO/IR görevleri için optik faydalı yük geliştirmesi sürecek; hedef, VLEO’yu yeni nesil üretken yörünge katmanı olarak genişletmek
• Clarity-1, VLEO işletimi, sürükleme modeli, AO dayanımı ve yüksek performanslı bus yeteneklerinin tamamını fiilen gösterdi
• Albedo, bunu temel alarak sürdürülebilir çok alçak yörüngeli ticari uydu çağını ilerletiyor

[GN⁺]

Hacker News yorumları

• Albedo'nun Founder/CEO'su olarak ilk VLEO uydu görevi Clarity-1 için ayrıntılı bir rapor yayımlamış
  Görüntüleri, başarıları ve başarısızlıkları, ayrıca çıkarılan dersleri derlemiş ve soruları memnuniyetle karşılıyor
  Resmi gönderi bağlantısı

  • 1m optik sistemle 250km irtifada görünür ışık dalga boyu için kırınım sınırının yaklaşık 17cm olduğu durumda, 10cm çözünürlüğe nasıl ulaşıldığı merak ediliyor
  • Yalnızca tork yükleriyle tutum kontrolünün nasıl sağlandığı soruluyor
    Ataletsel stabilizasyon mu yoksa aktif yönlendirme mi olduğu ve manyetik dipol ya da atmosferik sürüklemenin ne tür etkileri olduğu soruluyor
  • Sürükleme katsayısında hedefe kıyasla %12 iyileşme sağlandığı söylenmiş; bunun tipik bir CubeSat'tan ne kadar iyi olduğu merak ediliyor
    Yüzey işlemleriyle sürüklemenin daha da azaltılabileceği söylenmişken, yörünge hızlarında yüzey sürüklemesinin ne kadar büyük bir etken olduğu soruluyor
  • Uydu yazılımı geliştirmeyle ilgili “savaş hikâyeleri” duymak isteniyor
    Hangi stack'in kullanıldığı, test yöntemleri, firmware güncellemeleri ve dil seçimi merak ediliyor
  • Tutum kontrolü ve yazılım stack'inin yerde nasıl test edildiği soruluyor
    Simülatör kullanılıp kullanılmadığı ve LeoLabs dışında hangi girişimlerin ‘space stack’i oluşturduğunu merak ediyorlar

• Teknik detaylar zorlayıcı olsa da, yazının genel olarak ilgi çekici olduğu ve iyi bir iş gibi göründüğü söylenmiş

• Harika bir rapordu. Uçuş sırasında yapılan yaratıcı problem çözümü etkileyiciydi ve FPGA güncellemesine dair kısımlar da eklenirse iyi olacağı belirtilmiş
  Albedo ekibinin VLEO'yu yaygınlaştırması umuluyor

• Bu arada albedo-stuff.com alan adının süresi dolmuş gibi görünüyor

• Bu kadar yüksek çözünürlükte yer konumu doğruluğu önemlidir
  Çünkü yüksek çözünürlük isteyenler coğrafi olarak doğru görüntüler ister

  • İlgili kalibrasyon kampanyası henüz tamamlanmamış olsa da, ilk görev için 5-10m düzeyinde konum doğruluğu bekleniyormuş
    Başlıca hata kaynağı yıldız izleyici quaternion hatasıymış ve gelecekteki sistemlerde 3-5m doğruluk hedefleniyor

• Jiroskobun yağlayıcısının sıcaklığa dayanamadığı temel neden gibi görünüyor
  Sistem mühendisliği yaklaşımına dair bir postmortem görmek istendiği söylenmiş

  • Çıkarılan ders, tedarik zincirini birden fazla katman derinliğinde incelemek olmuş
    Girişim hızının ve kaynak kısıtlarının içinde bunu öğrenmeye devam ettikleri söyleniyor
  • Yerde yapılan testlerde termal oda kullanılarak yüksek ve düşük sıcaklıklarda birer hafta çalıştırmanın yaygın olduğu belirtiliyor; bu sorunun neden yakalanamadığı merak ediliyor
    Test süresinin yeterli olmadığı düşünülüyor

• İlk görev için oldukça başarılıydı ve ekibin yetkinliği öne çıkıyordu
  Ancak yazım tarzının “tech bro” gibi duyulduğu ve bunun kaygı verici olduğu söylenmiş
  “locked in”, “nailed it” gibi ifadeler geleneksel uzay endüstrisi paydaşlarına olgunlaşmamış görünebilir
  Ana müşteri kitlesi muhafazakâr kurumsal karar vericiler olduğundan, daha profesyonel ve güven veren bir tona ihtiyaç olduğu söyleniyor
  Şirket izlenimi yüzünden sözleşme fırsatları kaybedilebilir

  • Katıldığını söylüyor. Yazı sanki yapay zeka tarafından yazılmış gibi hissettirmiş ve “VLEO isn’t just a better orbit…” gibi cümleler tembel ya da profesyonellikten uzak görünmüş
    Doğrudan kendileri tarafından yazılmamış şirket duyurularına güvenmenin zor olduğu belirtiliyor
  • Genel olarak bir şeyi kanıtlama çabası varmış gibi bir izlenim aldığı söylenmiş
  • Ama pazarın “takım elbiseli yaşlı adamlar” tarafından yönetildiği fikrine katılmıyor
    Mühendislerin gösterişli üsluptan çok teknik uygunluğa önem verdiğini söylüyor
    Hatta dürüst bir blog olduğu için hoşuna gitmiş
  • Şirket blogunun tonu, işe alım ve abonelik teşviki amacıyla ayarlanmış
    Yazarların bizzat gelip soruları yanıtlaması da olumlu bulunuyor
  • Yazarı Topher Haddad'ın iki farklı stile sahip olduğu anlaşılıyor
    Biri “tech bro” tarzı blog dili, diğeri ise derin teknik anlatım dili; bu iki yaklaşımı birleştirmesi ilginç bulunmuş

• VLEO'nun amacının alçak yörüngede askerî kullanım olup olmadığı merak ediliyor (ör. Golden Dome gibi projeler için kinetik enerji silahları)

  • Temelde asıl mesele mesafeye bağlı performans artışı
    Mesafenin karesi, küpü ve dördüncü kuvveti yasaları nedeniyle görüntüleme, SAR, radar ve iletişim dahil her şeyin performansı artıyor
    Eğer sistemler hızlı üretilebilirse yeni bir uzay mimarisi paradigmasının önü açılabilir
    Ayrıca daha alçak yörünge, kendi kendini temizleme etkisiyle enkazı azaltır ve radyasyon kuşaklarının altında kaldığı için nükleer patlama sonrası dayanıklılığı artırır
  • Bu durumda ana amacın ultra yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri elde etmek olduğu anlaşılıyor

• Etkileyici bir projeydi
  Neden ancak VLEO'ya indikten sonra teleskop kapağının ayrıldığı ve TT&C radyo bellek sorununun kök nedeninin nasıl bulunacağı merak ediliyor
  Biraz fazla iyimser görünse de ilginç bir yaklaşım olduğu söylenmiş

  • Kapağın ayrılması uzay güvenliği nedeniyle yapılmış
    FCC ile koordinasyon zor olduğundan, bir sonraki görevde kapağın tamamen kaldırılabileceği söyleniyor
    Radyo harici bir tedarikçinin ürünüymüş ve NAND ile ECC uygulamasında bir sorun olduğundan şüpheleniliyor
    Bundan sonra kendi radyolarını üretmeyi, böylece test etmeyi, yinelemeli iyileştirme yapmayı ve kök neden takibini şirket içinde kolaylaştırmayı planlıyorlar
  • Kapağın çok erken ayrılması yörünge enkazı riskini artıracağı için, yeterince alçak irtifada ayrılmasının amaçlandığı düşünülüyor