Hangi Gözleme Devam Edelim? Starling'in Ortak Plan Yapan Uyduları

Bir uydu ilginç bir işaret bulduğunda, yanındaki diğer uydular ne yapmalıdır? Aynı şeyi yeniden ölçmek yararlı olabilir; başka bir bölgeyi izlemek de ortak göreve daha çok katkı sağlayabilir. Sorun yalnız her aracın veri toplaması değildir. Ayrı gözlemlerin, değişen koşullar altında ortak bir çalışma planına dönüşmesi gerekir. NASA'nın Starling görevi üzerindeki Distributed Spacecraft Autonomy, kısaca DSA deneyi bu karar katmanını uçuşta sınadı. [1][2]

Dört CubeSat'tan oluşan Starling görevi, birden çok aracın işbirliğine yönelik çeşitli teknolojiler taşıyordu. DSA'nın konusu bilimsel gözlem işinin paylaşılması ve yeni bilgi geldiğinde planların yeniden değerlendirilmesiydi. Bu yazı, Mayıs 2024 ve Şubat 2025 tarihli NASA açıklamalarındaki sonuçları inceler. Bilgi kesimi 13 Ekim 2026'dır; bu tarihli kayıtların gelecek hedefleri, kendiliğinden daha sonra tamamlanmış uçuş sonuçları sayılmaz. [1][2]

Hızla değişen bir gözlem konusu

Deneyde Dünya'nın iyonosferi incelendi. Uydular, bu bölgeden geçen GPS sinyallerini alarak ilgilenilecek özellikler hakkında bilgi ediniyordu. Bu, yalnız GPS ile aracın haritada nerede olduğunu bulma anlatısı değildir. Sinyallerin geçtiği ortam, gözlemin bilimsel konusu oluyordu. NASA'nın açıklaması, bazı özelliklerin kısa süreli olmasının sürünün hızlı bilgi alışverişi yapmasını önemli kıldığını belirtiyordu. [1]

Üstelik uyduların birbirlerine, GPS uydularına ve iyonosfer ortamına göre konumları sürekli değişiyordu. Bir aracın biraz önce edindiği en iyi bilgi, bütün grubun gelecekteki işini tek başına belirlemeye yetmeyebilirdi. Yeni gözlem geldiğinde o gözlemin değeri ve başka araçların yapabilecekleri birlikte yeniden düşünülmeliydi. Buradaki karar sorunu, önceden yazılmış uzun bir komut listesini sırayla tamamlamaktan farklıydı. [1]

DSA deneyinde araçlar kendi sonuçlarını değerlendiriyor, birbirleriyle bilgi paylaşıyor ve ortak gözlem yaklaşımı üzerinde uzlaşıyordu. Yeni bilgi ulaştığında gözlem ve eylem planları yeniden çözümleniyordu. Bu döngünün değeri, her ölçümden sonra yer ekibinin bütün ayrıntıları seçmesini beklemek zorunda kalmadan değişime karşılık verebilmesindeydi. NASA'nın iki tarihli açıklaması da bilimsel işin araçlar arasında dağıtılmasını bu yönüyle vurguluyordu. [1][2]

Hedefi vermek ile bütün adımları vermek

Otonomi burada insanın tamamen ortadan kalktığı anlamına gelmez. Bilimsel hedef, yazılım ve görev çerçevesi insanlar tarafından hazırlanmıştı. Deneyin ayırt edici yanı, yerdeki operatörlerin her bilimsel gözlemi önceden tek tek programlamamasıydı. Araçlar, verilmiş hedef doğrultusunda hangi gözlemleri yapacaklarını birlikte belirleyebiliyordu. Programlanmış bir karar yeteneği ile hiç programlanmamış bir sistem aynı şey değildir. [1]

Bu ayrım, ortak beyin gibi benzetmelerin de sınırını gösterir. Uydular biyolojik bir zihin oluşturmuyor, insan gibi niyet taşımıyor veya bilimsel amacı kendiliklerinden icat etmiyordu. Yazılımın dağıtılmış karar verme ve planlama işlevleri sınanıyordu. Bir aracın kendi verisini işlemesi, diğerlerinden kopuk davranması demek değildi; işbirliği, yerel değerlendirme ile ortak amaç arasındaki bağlantıyı kuruyordu.

NASA, bu deneyleri Ağustos 2023 ile Mayıs 2024 arasındaki gösterim dönemi üzerinden anlatıyordu. Bu aralık bir fırlatma tarihi veya bütün görevlerin aynı anda başladığı anlamına gelmez. Dört araçlık görev tanımı da her alt deneyde bütün araçların aynı rolü aynı süreyle üstlendiği sonucunu vermez. Görev ölçeği ile belirli bir deneyin katılım ayrıntılarını ayrı tutmak, açıklamada verilmeyen bir çalışma düzeni uydurmayı önler. [1]

Ağ kurmak başka, bilim planlamak başka

Starling üzerindeki MANET deneyi, araçlar arasında haberleşme ağı kurulmasını ve komutlarla verinin aktarılmasını sınadı. Mayıs 2024 açıklamasında, yerle doğrudan haberleşmede sorun yaşayan bir üyeye diğer üye üzerinden bilgi ulaştırıldığı anlatılıyordu. Bu, birlikte çalışan araçların sağlayabileceği somut bir ağ yararıydı. Ancak veri için yol bulunması, hangi bilimsel gözlemin öncelikli olduğuna karar vermekle aynı iş değildi. [2]

DSA'nın planlama işlevi bu yüzden haberleşmenin yerine geçmez; haberleşme de tek başına planı üretmez. Bir grubun bütün üyelerinin mesaj gönderebilmesi, hepsinin aynı gözlemi gereksiz yere tekrarlamayacağını garanti etmez. Ortak amaç için hangi bilginin paylaşılacağı ve o bilgiye göre işin nasıl değişeceği ayrıca ele alınmalıdır. Deneyin anlamı, uydu sayısını artırmaktan çok bu ilişkileri yönetebilmesindedir.

Aynı görevde StarFOX optik gözlemlerle yörünge bilgisini, ROMEO ise araç üstü manevra planlamasını araştırıyordu. Mayıs açıklaması ROMEO için yörünge değişikliğinin belirlenip planlanabildiğini, manevraların uygulanmasının ise geliştirilmekte olduğunu söylüyordu. Görevin başarı başlığını okuyup bütün olası hareketlerin o tarihte otomatik olarak gerçekleştirildiğini yazmak, bu daha ayrıntılı kanıtla uyuşmaz. [2]

Ay çevresindeki altmış araç nerede uçtu?

DSA çalışmasının ikinci önemli kolu, Ay yörüngesindeki daha büyük bir grubun ölçeklenebilirliğiydi. Buradaki deney yerde yapıldı. Sanal küçük uzay araçları ve raflara yerleştirilmiş uçuş bilgisayarları, sanal Ay yörüngelerinde çalıştırıldı. Amaç, konumlama, seyir ve zamanlama hizmetlerine yönelik ortak çalışmanın daha çok araçla nasıl yürüyebileceğini değerlendirmekti. [1]

NASA'nın Şubat 2025 açıklaması, iki yıl boyunca yaklaşık yüz test yapıldığını ve simülasyonda altmış araca kadar bir grubun uygulanabilirliğinin gösterildiğini bildirdi. Bu sayı, Ay çevresine altmış uydu gönderildiği anlamına gelmez. Uçuş bilgisayarı kullanmak testi yalnız soyut bir düşünce deneyi olmaktan çıkarabilir; fakat gerçek haberleşme ve çevre koşullarındaki yörünge görevini kendiliğinden tamamlamaz. [1]

Bu nedenle Starling'deki Dünya yörüngesi gösterimiyle Ay çevresindeki sanal ölçek çalışması birbirini destekleyen, ama birbirinin yerine geçmeyen kanıtlardır. İlki araçların uçuşta ortak gözlem kararları verebilmesine ilişkindir. İkincisi daha büyük bir düzenin sınanmasına yönelir. Gelecekte yüzlerce araçla çalışma hedefi ise ikisinden de ayrı bir geliştirme adımıdır. [1]

Ortak kararın ölçülü sonucu

Dağıtılmış çalışma, tek bir araca bağımlılığı azaltabilecek bir yaklaşım sunar. Yine de bu açıklamalardan her arızaya karşı bağışıklık, sınırsız sayıda araçla kusursuz çalışma veya insan denetiminin bütünüyle gereksizliği çıkmaz. Kaynaklar belirli deneylerin başarısını anlatır; bütün gelecekteki sürülerin eksiksiz güvenilirlik belgesini sunmaz. [1][2]

Eldeki sonucun önemli tarafı daha somuttur: Bilimsel gözlemler yalnız toplanıp yere gönderilecek veriler olarak kalmamış, bir sonraki ortak işin seçilmesinde kullanılabilmiştir. Yerel ölçüm, paylaşılan bilgi ve yeniden planlama arasındaki bağ uçuşta sınanmıştır. Starling'in gösterdiği yön, daha çok uyduya aynı emri vermekten farklıdır; ortak hedefi korurken işin koşullara göre birlikte yeniden düzenlenmesidir.

Kaynaklar

[1] Figliozzi, G. NASA (4 Şubat 2025). NASA Demonstrates Software ‘Brains’ Shared Across Satellite Swarms. https://www.nasa.gov/centers-and-facilities/ames/nasa-demonstrates-software-brains-shared-across-satellite-swarms/

[2] Friesen, T. NASA (29 Mayıs 2024). Swarming for Success: Starling Completes Primary Mission. https://www.nasa.gov/directorates/stmd/swarming-for-success-starling-completes-primary-mission/