İnsanoğlu, var oluşundan bu yana haberleşme gereksinimi duymuştur. Başlangıçta ilkel yöntemlerle haberleşen insanlar, zamanla yeni haberleşme teknikleri geliştirmişlerdir

5. UYDULAR (Satellite)

5. 1 Uyduların Tarihi

En basit uydu türü, pasif yansıtıcıdır, pasif yansıtıcı, bir yerde bir başkasına “sıçratan” bir aygıttır. Ay, yeryüzünün doğal bir uydusudur. Dolayısıyla 1940’ lı yılların sonları ile 1950’ li yılların başlarında, ay ilk uydu transponderi haline getirilmiştir. 1954’ te A.B.D. Deniz kuvvetleri, yeryüzünden-aya-aydan-yeryüzüne röle üzerinden ilk mesajları başarıyla iletmiştir.(Ha, 1990)

1957 yılında, Rusya ilk aktif yeryüzü uydusu olan Sputnik I’ i fırlattı. Aktif bir uydu, yer istasyonlarından bilgi alabilir, bilgiyi yükseltebilir ve tekrar yer istasyonuna iletebilir. Sputnik I, 21 gün boyunca telemetri bilgisi iletmiştir. Aynı yıl içinde daha sonraki bir tarihte, Amerika Birleşik Devletleri Explorer I’ i uzaya fırlatmış; bu uydu yaklaşık 5 ay boyunca telemetri bilgisi iletmiştir.(Gök, 1997)
1958 yılında NASA, 150 pound ağırlığında koni biçimli bir uydu olan Score’ u fırlatmıştır. Yeryüzü iletişimini bir uydu aracılığıyla aktarmak için kullanılan ilk yapay uydu Scope olmuştur. Score, gecikmeli tekrarlayıcı bir uydudur; yer istasyonlarından mesajı almakta, manyetik bir bantta saklanmakta ve yörüngesinde bir süre ilerledikten sonra yer istasyonlarına bu mesajları tekrar yayınlanmaktadır.
1960 yılında NASA, Bell Telefon Laboratuarları ve Jet Propulsion Laboratory ile ortak bir çalışma yaklaşımıyla Echo fırlatıldı. Echo, alüminyum kaplamalı 30 metre çapında plastik bir balondur. Echo, büyük bir yeryüzü anteninden radyo sinyallerini pasif bir biçimde yansıtmaktadır. Echo, basit ve güvenilir bir araçtır, ancak yeryüzü istasyonlarından aşırı yüksek güçlü vericiler gerektirmektedir.
1962 yılında AT&T, Telstar I’ i fırlattı; Telstar I, aynı anda alan ve ileten ilk uydu olmuştur. Telstar I’ deki elektronik donanım, yeni keşfedilmiş olan Van Allen kuşaklarından yayılan radyasyon nedeniyle hasara uğramış; dolayısıyla, yalnızca birkaç haftalık süreyle hizmet verebildi. Telstar II, elektronik donanım açısından Telstar I ile özdeştir, ancak radyasyona karşı daha dirençlidir. Telstar II, 1963 yılında başarıyla fırlatılmıştır. Bu uydu, telefon, televizyon, faks ve veri iletimlerinde kullanılıyordu. İlk başarılı okyanus ötesi görüntü sinyalleri iletimi, Telstar II ile gerçekleştirilmiştir.(Gök, 1997)
Bu ilk dönem uyduları arasında hem aktif hem de pasif olan uydular vardır. Pasif bir uydu, bir sinyali yeryüzüne yalnızca geri yansıtan bir uydudur. Uyduda sinyali yükseltecek ya da tekrarlayacak kazanç aygıtları yoktur. Aktif uydu ise, bir sinyali elektronik olarak tekrarlamak suretiyle yeryüzüne geri gönderir. Yani sinyali alır, yükseltir ve tekrar yeryüzüne geri gönderir. Pasif uyduların avantajlarından biri, uyduda gelişmiş elektronik donanım olmasına gerek yoktur. Dezavantajı ise, iletilen gücü verimsiz bir şekilde kullanmalarıdır.(Norman,1998)

5. 2 Uyduların Yapısı

5. 2. 1 Gövde:
Gövde, uyduya yönlendirilmiş bir yer istasyonundan gelen sinyalleri alır, güçlendirir ve tekrar yere gönderir. Bu ünite tekrarlayıcı ve anten alt sistemlerinden oluşmaktadır.
5. 2. 2 Anten:
Çoklu besleme ve çift ızgaralı (multi-feed, dual-grid) yansıtıcılarından oluşmaktadır. Bu anten fırlatma sırasında uydu yüzeyine doğru katlanmış olarak bulunur ve uydunun fırlatıcı araçtan ayrılmasından sonra, ilk geçiş yörüngesinde açılmaktadır.
5. 2. 3 Tekrarlayıcı:
Tekrarlayıcı 8’ e 12 yedekliğinde olan iki ayrı ringden oluşan 24 adet yükselticiye sahiptir. Ringlerdeki, yükselteçlerden her birini herhangi bir kanal için kullanmak ve diğerine yedeklik yaptırmak mümkündür. Alışılagelmişin dışındaki bu yedeklik sisteme yüksek güvenirlik sağlamaktadır.(Güler, 1996)

5. 3 Ana Yapı:

Uydunun ana yapısı oldukça hafif olan karbon-fiber /bal peteği teknolojisi ile hazırlanmıştır. Modüler dizayn şekli uydunun montajı ve entegrasyonunu basitleştirmekte olup uydunun gövdesi bir haberleşme modülü ve alt kısma yerleştirilmiş olan servis modülünden meydana gelmektedir. Karbon-fiber’ den yapılan merkez tüp ise haberleşme ve servis modülleri için gerekli desteği sağlamakta ve itici sistem yakıt tanklarını taşımaktadır.

5. 4 Isı Kontrol Sistemi:

Uyduları uzay şartlarına karşı korumak için, karmaşık ısı kontrol sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. TÜRKSAT uydusunda bu amaçla, süper izolasyon özelliğinde battaniyeler, optik güneş yansıtıcıları, özel boya/kaplamalar ve uydudaki diğer sistemler tarafından üretilen ısıyı dışarı iletebilecek ısı boruları gibi güvenilir teknikler kullanılmıştır.(Güler, 1990)

5. 5 Telemetre, Telekumanda ve Uzaklık Kontrol Sistemi

Bu sistem, uydunun durumu ile ilgili olarak yer istasyonundaki birimlere hızlı ve tam bilgi sağlar. Ayrıca bu sistem uyduyu çalıştırmak için yerden gönderilen kumandaların işlenmesini de sağlamaktadır.

Bu amaçla Ku-bandında seçilen frekanslar kullanılır. Ayrıca sistemdeki tüm birimler yedekli olup, dışarıdan yapılabilecek müdahalelere karşı şifrelenerek korumaya alınacaktır.(Norman, 1998)

5. 6 Elektrik Enerji Kaynakları:

Uydu için gerekli elektrik enerjisi, fırlatma anında tamamıyla gövde üzerine katlanan ve uydunun yörüngesine yerleştikten sonra ise tamamıyla açılan üstü güneş pilleriyle kaplı iki adet kanat tarafından üretilir.

Güneş pilleri, elektrik enerjisine çeviren güneş pilleri devresi, karbon-fiber/bal peteği yapısında oluşturulmuş hafif kanatlar üzerindedir. Böylece oldukça başarılı bir güç/kütle oranına erişilmiştir.
Ayrıca bataryalara da sahip olan bu sistem, bataryalar sayesinde uydunun tüm enerji ihtiyacı için yeterli miktarı rahat bir şekilde sağlamasını ve uydunun güneş görmediği ‘ekinoks’ durumunda ise enerji sağlanmasını sağlar.(Norman, 1998)

5. 7 Elektronik Bölümü (Transponder)

Uydu üzerindeki elektronik devrelere transponder denir. Transponder, Dünyadaki istasyondan iletilen sinyali çevirir, sinyali güçlendirir, frekansını değiştirir ve tekrar Dünya’ ya gönderir. Her radyo istasyonu kendi transponder’ e sahiptir. Çünkü frekans band paylaşımını karşılamak için uydu bordu üzerinde transponder numaraları vardır. Tipik iletişim uydularında 24 adet transponder sahiptir. Tek bir transponder, 1 renk televizyon sinyali, 1200 ses dolaşımı veya 50 mb/s digital veri taşıyabilir.(Ha, 1990)