08/12/2025
Üretimlerinin ve yörüngeye fırlatılmalarının çok ucuza mal olması sebebiyle küp uydular artık uzay araştırmalarının yeni gözdesi. Sabancı Üniversitesi’nde Prof. Dr. Emrah Kalemci önderliğindeki Yüksek Enerji Astrofiziği Algıç Laboratuvarı’nda tasarlanan ve geliştirilen iXRD, ülkemizde uzayda çalışan astrofizik amaçlı ilk X-ışını algıç (detektör) sistemi olma özelliğine sahip.
Prof. Dr. Emrah Kalemci, ABD’de Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley gibi prestijli bir kurumdan Türkiye'ye geliş nedenini tek bir sözcükle açıklıyor: “Sorumluluk”. “Dönüş kararımız o kadar netti ki, eşimin çocuğumuzu dünyaya getirmesini bile beklemedik. Şimdi oğlum bana kızıyor” diyen Dr. Kalemci, gerçekten de Yüksek Enerji Gökbilimi, Kara Delikler, X-ışını Algıçları alanlarındaki çalışmalarıyla ülke bilimine çok büyük katkılar sunmuş bir bilim insanı. 2005 yılından bu yana Sabancı Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi’nde öğretim üyesi olarak görev yapıyor.
Kurucusu olduğu laboratuvarda küp uydu denilen mini uydular üzerinde X ışını algıçları tasarımında ülkemizin aranılan uzmanlarından biri. Ayrıca galaktik kara deliklerin gözlemsel çalışmaları konusunda da yaptığı çalışmalar uluslararası saygın bilim dergilerinde sıklıkla yer alıyor.
Kamuoyunu bilgilendirme çalışmaları
Dr. Kalemci ayrıca astronomi, yüksek enerji astrofiziği ve astrofiziksel enstrümantasyon alanlarında kamuoyunu bilgilendirme çalışmalarına da zaman ayırıyor. Bu amaçla farklı üniversitelerde, liselerde ve anaokullarında etkinlikler düzenliyor. Ülkemizin önemli bilim ve teknoloji dergilerinde (Bilim ve Teknoloji, Ütopya, HBT) makaleleri yayınlanıyor, bilim sitelerinde ve şenliklerinde kendisiyle söyleşiler yapılıyor.
Küp uydular üzerindeki projeleri
Dr. Kalemci önderliğinde tasarlanan ve Yüksek Enerji Astrofiziği Algıç Laboratuvarı'nda geliştirilen X- ışını algıcı XRD, Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan 26 Mayıs 2017 tarihinde Dünya yörüngesine bırakıldı.
XRD, 10 cm x 10 cm boyutunda bir elektronik devre üzerine yerleştirilmiş X-ışınına duyarlı kristalden oluşuyor ve çeşitli yörünge yüksekliklerinde yüksek enerjili X-ışın arka alanını ölçmek üzere tasarlandı.
Tübitak 1001 ve Avrupa Birliği fon desteği ile gerçekleştirilen projede ağırlıklı olarak lisans ve yüksek lisans öğrencileri yer aldı. XRD, İTÜ Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi’nden Prof. Dr. Alim Rüstem Aslan önderliğinde geliştirilen ve BeEagleSat adı verilen küp uydu üzerinde gönderildi. Sabancı Üniversitesi’nde tasarlanan XRD’nin devre çizimi, yazılım ve testleri ise üzerinde bulunduğu BeEagleSat uydusunun üretildiği İTÜ Uzay Sistemleri Tasarım ve Test Laboratuvarı’nda (USTTL) yapıldı. 408 km yüksekliğindeki yörüngesine yerleştirilen BeEagleSat’ın sistemi yörüngeye yerleştikten 5 saat sonra açıldı ve ilk sinyal başarılı şekilde alındı. Fakat sonrasında uydu kontrol sinyallerini alamadığı için XRD görevi test edilemedi. Misyon 2019 yılında yörüngeden çıktı ve görev tamamlanmış oldu.
XRD’den elde edilen tecrübe ile, devamı olan iXRD Dr. Kalemci önderliğinde tasarlandı ve Yüksek Enerji Astrofiziği Algıç Laboratuvarı'nda gene ağırlıklı olarak lisans ve lisansüstü öğrencileri ile beraber üretildi. Uzay ortamı benzetimleri dahil test edildikten sonra İTÜ işbirliği ile 3U küp uydu sistemi Sharjah-Sat-1 ile 2022 yaz ayında yörüngeye yerleştirildi . XRD’ye göre daha kompleks bir tasarıma sahip iXRD’de, kara delik çift yıldız sistemlerini gözlemek amacı ile Tungsten bir kolimatör kullanıldı, kristal alanı ve enerji çözünürlüğü iyileştirildi. iXRD, Sharjah-Sat-1 üzerinde çalışarak ve veri göndererek Türkiye’de tasarlanıp üretilen ve uzayda çalışan ilk astrofizik amaçlı bilim deneyi oldu.
Küp uydular artık uzaktan algılama ve iletişim gibi uygulamalar için düşük Dünya yörüngesinde yaygın olarak kullanılıyor. Ancak mühendisler teknolojiye daha aşina hale geldikçe küp uydular daha uzaklara gitmeye başlıyor. Ay’a, Mars’a ve hatta daha uzağına olsun bu küçük uzay araçları, uzay araştırmaları söz konusu olduğunda kesinlikle büyük fark yaratacak.
Prof. Dr. Emrah Kalemci kimdir?
İstanbul Atatürk Fen Lisesi’nde (1992) lise eğitimini tamamladı ve ODTÜ Fizik bölümünden 1996 yılında mezun oldu. Kaliforniya Üniversitesi San Diego Fizik Bölümünden doktorasını (2002) kara deliklerin zamansal gözlemleri üzerine yaptı, aynı zamanda X-ışını algıçları üzerine çalıştı. 2002-2005 yılları arasında Kaliforniya Üniversitesi Berkeley Uzay Bilimleri Laboratuvarı’nda (Space Sciences Laboratory) doktora sonrası araştırmacı olarak çalıştı. 2005 yılından beri Sabancı Üniversitesi’nde öğretim üyesidir. TÜBA GEBİP ve Tübitak Teşvik ödülleri sahibidir ve Bilim Akademisi üyesidir.
Küp uydular nedir?
Küp uydu (CubeSat), uzay araştırmalarında kullanılan çok küçük boyutlu bir uydu. Bu kutunun içerisinde bir uydunun tüm fonksiyonları bulunuyor. Güneş paneliyle enerji elde edebiliyor, iç kısımlara gücü taşıyor, Dünya’daki istasyonla bağlantı kurabiliyorsunuz. Ayrıca deney bilgilerini uzaydan Dünya’ya geri gönderebiliyorsunuz
Özellikleri:
- Düşük maliyetli-uzaya ekonomik erişim
- Standartlaştırılmış yapı: Standart bir birimi (1U) yaklaşık 10×10×10 cm boyutlarındadır ve tek başına bir kilogramdan hafif. Gereksinim duyulduğunda birden fazla 1U küp birimi birleştirilerek 2U (20×10×10 cm) veya 3U (30×10×10 cm) gibi daha büyük uydular oluşturulabilir; bu modüler tasarım, görev ihtiyaçlarına göre farklı alt sistemlerin eklenmesini kolaylaştırır.
- Fırlatma kolaylığı: Küçük ve hafif olmaları, bu uyduların aynı roket ile topluca fırlatılabilmesine imkân tanır; roketlerdeki boş alanlara çok sayıda küp uydu yerleştirilebilir ve böylece fırlatma başına düşen maliyet oldukça düşüktür
- Fonksiyonları: Haberleşme, iklim ve Yeryüzü gözlemi, bilimsel araştırmalar, eğitim, askeri amaçlar, manyetik alan ölçümü, Dünya’yı fotoğraflama, kozmik ışınları izleme
