DUTlab Uzay Ajansı'na hoş geldin. Hızlı ol!. Şu anda bir acil durumumuz var.
Bir meteorit Mars'ı vuracak. Astronotlarımıza derhal ayrılmaları gerektiğini bildirmeliyiz.
Hangi veri aktarım yönteminin daha verimli olacağını düşünüyorsunuz?

LCRD
Lcrd sistemleri radyo sistemlerinden daha iyidir, veriyi 10 ila 100 kat daha iyi oranlarda kodlamak ve
iletmek için önemli ölçüde daha az kütle ve güç kullanan lazerler kullanırlar. Lazer ışığının dalga boyu
radyo dalgalarından daha kısadır
-Avantaj (RF'ye karşı):
● Gönderilen veri miktarı daha yüksektir.
● RF ile aynı hızda veri gönderirken daha az güce ihtiyaç duyar.
● Radyo dalgalarında kullanılan uydulara göre veri aktarımı için kullanılan uyduların boyutları daha
küçüktür ve kütleleri daha küçüktür.
-Dezavantajları:
● Bulutlu ve fırtınalı havalarda veri aktarımı gerçekleşmez.

Radyo teknolojisi, havada düz bir çizgi halinde veya iyonosferden veya bir iletişim
uydusundan yansıma yoluyla geçen elektromanyetik dalgalardan oluşan iletişim sinyallerinin
iletilmesi ve algılanması.
-Avantajları:
● Radyo dalgaları daha geniş bir açıyla iletilebilir.
-Dezavantajları:
● Radyo dalgaları nesnelerden yansır, alıcı ve verici arasında nesne
tarafından bloke edilebilir.

Büyük bir sorunumuz var. Güneş, Mars ve Dünya arasındadır. Bu verilerimiz için büyük bir engel. Bu durumda veriler, varış noktasına gecikmeli olarak ulaşır. Bu zaman kaybını en aza indirmek istiyoruz Sizce hangi sistem bizim için daha yararlıdır?

DTN
Gecikme / Bozulma Toleranslı Ağ İletişimi (DTN), NASA'nın güvenilir internet çalışma çözümüdür.
DTN, otomatik sakla ve ilet mekanizmalarını kullanarak verilerin güvenli bir şekilde teslim edilmesini sağlar. Alınan her veri paketi mümkünse hemen iletilir, ancak iletim şu anda mümkün değilse ve gelecekte iletim mümkün olması bekleniliyor ise veri saklanır.
-Avantajları:
● DTN, daha güvenilir ve verimli veri aktarımları sağlayarak daha kullanışlı hale getirir. DTN ayrıca birden fazla ağ yoluna sahip olarak bağlantı güvenilirliğini artırır. DTN protokol paketi, farklı veri türleri için birçok öncelik seviyesinin ayarlanmasına izin verir, en önemli verilerin daha az önemli verilerden önce alınmasını sağlamak.
-Dezavantajları:
● Veri aktarım süresi uzar.

İletişim sistemi, Mars çevresinde yörüngede bulunan bir uydudan, güneşin etrafındaki yörüngede ve Dünya'daki yer istasyonlarında bulunan uydulardan oluşur. Mars yerleşiminin üzerindeki uydu ise sabit bir uydudur.
Veriler dünyadan büyük uydu çanaklarını kullanan yer istasyonları tarafından alınır. Mars üzerindeki durağan uydu neredeyse 7/24 iletişimi mümkün kılar. Güneş, Mars ile Dünya arasına girdiğinde iletişimin kopmaması için güneşin yörüngesine ikinci bir uydu yerleştirilir.
Bu uydu Dünya ile aynı yörüngeyi takip edecek, ancak Güneş-Dünya'nın L5 Lagrange noktasında 60 derece arkasından gidiyor. 26 ayda bir, Güneş tam olarak Mars ve Dünya arasında. Bu örtülme yaklaşık altı hafta sürer.
-Avantajları:
● Bu 2 haftalık veri aktarım kesintisinin ortadan kaldırılması.
-Dezavantajları:
● Güneş, Mars ile Dünya arasında ve aynı zamanda olduğunda Mars, eşzamanlı uydu ile ikinci uydu arasında uydu, bu durumda yaklaşık iki saat Mars'la temasımız olmayacak.

Mustafa, Kemal Atatürk adlı uzay gemisi ile Mars'a gidecek, astronotlarımız Olimpos Dağı'nın iki farklı yerinde araştırma yapacak. Ama onlar aralarındaki bariyer yüzünden iletişim kuramayacaklar.
Bu sorunu çözmek için bir sistem nasıl kullanılabilir?

Uydu eklenmelidir
Bu sistemi kullanarak, mars’ın yörüngesine yerleştirilecek sabit bir uydu ile astronotlar arası iletişim kesintiye uğramadan sağlanır. İlk astronottan gelen sinyaller uyduya iletilir. Daha sonra uydudan ikinci astronota iletilirler.

Bluetooth bilgisayar, çevre birimleri ve diğer cihazların birbirleri ile kablo bağlantısı olmadan görüş doğrultusu dışında bile olsalar haberleşmelerine olanak sağlar. Bluetooth teknolojisi 2.4 Ghz ISM frekans bandında çalışmakta olup, ses ve veri iletimi yapabilmektedir. 24 MBPS'ye kadar veri aktarabilen Bluetooth destekli cihazların etkin olduğu mesafe, yaklaşık 10 ila 100 metredir. IEEE nin belirlemiş olduğu IEEE 802.15.1 standardı içerisindedir.
Disadvantage:
● Maximum 100 metre çapında etkilidir.

Mars’ta iki astronot bulunmaktadır. Mars’ta bulunan araştırma istasyonunda her zaman en az 1 tane astronot bulunmak zorundadır. Diğer astronot ise keşif gezisine çıkabilir.
Keşif gezisine çıkan 1. Astronotun konum bulma sistemi bozulmuştur. Gün dönmek ve akşam olmak üzeredir. Akşamları ise havanın çok soğuk olması nedeniyle astronotlar dışarıda çok fazla kalmamalıdır.
1. Astronot aynı anda dünyadaki görev merkezine ve Mars’taki araştırma istasyonuna aynı anda durumu bildirmek için mesaj göndermiş, araştırma merkezindeki istasyondan diğer astronotun kendini kurtarması için yardım talep etmiştir. Diğer astronotun araştırma merkezinden ayrılmak için dünyadaki uzay istasyonundan izin alması gerekmektedir. Ancak radyo frekansı ile haberleşme sağlanırsa cevap gelmesi 20 dakika sürmektedir.

Kuantum
Dolanıklık kuantum mekaniğine özgü bir olgudur. Kuantum fiziğine göre iki benzer parçacık birbiri ile eşzamanlılığa sahiptir. Bu parçacıklar ayrı yerlerde birbirlerinden çok uzak mesafelerde olsalar dahi birinde olan bir durum diğerini de aynı şekilde etkiler. Daha basit bir anlatımla ikiz kardeşlerin ayrı ülkelerde olduğu varsayıldığında, bir kardeşin sağ elini kaldırması diğer ülkedeki kardeşinde sağ elini kaldırması anlamına gelir. Bu teoriye göre veri iletimi ışık hızından daha hızlı gerçekleşebilir.

Güneşten gelen elektromanyetik dalgalar nedeniyle Mars'tan bize gönderilen verilerde bozulma gerçekleşir. Bu durum, verilerin kalitesini düşürür. Bu problem nasıl aşılabilir?

DSOC
DSOC teknolojileri Derin Uzay Optik İletişimleri Benzeri görülmemiş optik iletişim teknolojileri geliştirip uygulayan DSOC, uçuşa hazır, derin uzay optik platform montajı ve mevcut yer varlıklarını kullanan bir yer lazer alıcısı ve vericisinden oluşan yer veri sistemi sunacak. Uzay ve yer arasındaki iletişim, elektromanyetik spektrumun yakın kızılötesi bölgesinde yeni, gelişmiş lazerler kullanacaktır. Bu sistemler, karşılaştırılabilir kütle ve güç kullanan geleneksel sistemlerden en az 10 kat daha hızlı bilgi hızları sağlayabilecek.
Proje için geliştirilen temel DSOC teknolojileri şunları içerir:
● Düşük kütleli bir uzay aracı bozulma izolasyonu ve işaretleme düzeneği.
● Yüksek verimli uçuş lazer vericisi; ve uçuş optik alıcı-vericisi ve yere dayalı alıcı için bir çift yüksek verimli foton sayma dedektörü dizisi.
Bu teknolojiler, DSOC uçuş lazer vericisine ve yer tabanlı alıcıya entegre edilerek foton verimli iletişimi mümkün kılar ve soluk lazer sinyallerini Dünya atmosferinin yaydığı güneş enerjisinin katkıda bulunduğu arka plan "gürültüsünden" ayırt etme özelliği sunar.

Mars'ta görev yapan astronotumuz Dünya'ya Mars'ta kullanmak için istek listesini gönderdi. fakat en sevdigi dvdlerini istemeyi unuttu .Daha sonra tekrardan bir mesaj gönderdi ama bu mesajının Dünya'ya iletilip iletilmedigini bilmiyor. bu bilgiyi nasıl alabilir.

Görüldü mü?
Marstan gönderilen bir mesajın iletildiğine dair bir geri bildirimde bulunulmazsa mesajın iletilip iletilmediği bilinemez. Çünkü ileti uzayda dünyaya doğru tek taraflı bir şekilde yol alır. Bu ileti dünyadaki istasyonlar tarafïndan ıskalanılabileceğinden dolayı mesaj uzayda kaybolabilir.

Bugün astronotlarımızdan birinin kızının doğum günü. Kızına hediye göndermek istiyor. İnternetten sipariş verebilir. Ancak burada internet kullanılmıyor. Bu sorunu çözmek için bazı altyapı çalışmaları yapılıyor. Hangisi bunlardan biri değildir?

LCRD
Lcrd sistemleri radyo sistemlerinden daha iyidir, veriyi 10 ila 100 kat daha iyi oranlarda kodlamak ve
iletmek için önemli ölçüde daha az kütle ve güç kullanan lazerler kullanırlar. Lazer ışığının dalga boyu
radyo dalgalarından daha kısadır
-Avantaj (RF'ye karşı):
● Gönderilen veri miktarı daha yüksektir.
● RF ile aynı hızda veri gönderirken daha az güce ihtiyaç duyar.
● Radyo dalgalarında kullanılan uydulara göre veri aktarımı için kullanılan uyduların boyutları daha
küçüktür ve kütleleri daha küçüktür.
-Dezavantajları:
● Bulutlu ve fırtınalı havalarda veri aktarımı gerçekleşmez.

DTN
Gecikme / Bozulma Toleranslı Ağ İletişimi (DTN), NASA'nın güvenilir internet çalışma çözümüdür.
DTN, otomatik sakla ve ilet mekanizmalarını kullanarak verilerin güvenli bir şekilde teslim edilmesini sağlar. Alınan her veri paketi mümkünse hemen iletilir, ancak iletim şu anda mümkün değilse ve gelecekte iletim mümkün olması bekleniliyor ise veri saklanır.
-Avantajları:
● DTN, daha güvenilir ve verimli veri aktarımları sağlayarak daha kullanışlı hale getirir. DTN ayrıca birden fazla ağ yoluna sahip olarak bağlantı güvenilirliğini artırır. DTN protokol paketi, farklı veri türleri için birçok öncelik seviyesinin ayarlanmasına izin verir, en önemli verilerin daha az önemli verilerden önce alınmasını sağlamak.
-Dezavantajları:
● Veri aktarım süresi uzar.

Uydu eklenmelidir
Bu sistemi kullanarak, mars’ın yörüngesine yerleştirilecek sabit bir uydu ile astronotlar arası iletişim kesintiye uğramadan sağlanır. İlk astronottan gelen sinyaller uyduya iletilir. Daha sonra uydudan ikinci astronota iletilirler.

Radyo Dalgaları (Wi-Fi)
Kablosuz ağ bağlantı noktaları aslında bildiğimiz yönlendirici modemlerle aynı şekilde çalışır ve küçük radyo dalgaları üreten sistemlerdir. Bağlantı 2,4 GHz veya 5 GHz radyo frekansında gerçekleştirilir, kablosuz erişim noktaları ve cihaz tarafından ortaklaşa desteklenen IEEE 802.11 protokolüne bağlıdır.Veriler, CSMA / CA'ya uygun olarak gönderilir ve alınır. Böylece paketlerin iletimi sırasında ortaya çıkan hatalar ortadan kaldırılır.