Dijital çağın en acil ikilemi, iletişim teknolojilerinin ekolojik maliyeti ile sürdürülebilirlik zorunluluğu arasındadır. Küresel veri trafiğinde yıllık %30 büyüme, uydu sistemlerinden kaynaklanan yıllık 3,5 milyon ton CO₂ emisyonu ve Dünya yörüngesindeki 500.000'den fazla uzay enkazı parçası, endüstrinin yeşil geçişe başlamasının tam zamanı olduğunu vurguluyor. Coğrafi uzamsal zekâ (GeoAI), coğrafi bilgi sistemleri (GIS), uydu görüntüleme ve yapay zekâ ile birleştiğinde, sürdürülebilir çözümlerle bir kurtarıcı olarak devreye giriyor.

            SpaceX'in Starlink projesi gibi geleneksel yüksek irtifa uydularına, örneğin jeostasyoner yörünge (GEO) sistemlerine kıyasla, enerji tasarrufu %40'a kadar çıkabilir. Coğrafi uzamsal verilerle, Çin'in Green Link programı, istasyonların optimize edilmiş dağıtımı sayesinde elektromanyetik kirliliği %23 oranında azalttı. NASA'nın Green Propellant Infusion Mission (GPIM) projesi, hidroksilamonyum nitrat bazlı yakıtla toksisiteyi yarıdan fazla azaltıyor ve performansı %45 oranında artırıyor.

            Buna karşılık, Birleşmiş Milletler'in "GeoConnect Africa" programı, kıta genelinde güneş enerjisiyle çalışan mikro istasyonlarla derinlemesine kapsama sağlıyor ve Türkiye'nin 2023 depremlerinde konuşlandırılan Gevan elektromanyetik röle sistemi, afet sonrası iletişimi %90 oranında 48 saat içinde yeniden sağladı. Bu örnekler, GeoAI'nin sadece gelişmiş ülkeler için değil, insanlık için de bir çözüm olduğunu gösteriyor.

Yüksek Enerji Verimliliğine Sahip Uydu Sistemleri

            Sürdürülebilir iletişimin temel direklerinden biri, yüksek enerji verimliliğine sahip uydu sistemlerinin üretilmesidir. Geleneksel iletişim uyduları genellikle jeostasyoner yörüngeye (GEO) yerleştirilir ve genellikle yaklaşık 500-700 milisaniye yüksek gecikmeye sahiptir. Öte yandan, LEO sistemleri 20-30 milisaniye gecikme primi taşırken, %40 daha az güç kullanır. LEO sistemlerinin sağladığı bu tartışmasız avantaj, iletişim, hız ve belki de en önemlisi çevresel etkimizi artırdı.

            Airbus'ın CIRCE uyduları burada özellikle güçlü bir avantaja sahiptir. Bu uydular, enerji üretmekle kalmayıp aynı zamanda etkili bir şekilde depolamak için hibrit enerji, güneş panelleri ve lityum-iyon pillerine güveniyor. CIRCE ayrıca, yakıtın en iyi şekilde kullanılmasını sağlayan ve düşük maliyetle yörünge düzeltmesine olanak tanıyan iyon motorları ile donatılmıştır. Uzun süreli görevler için bile kullanılabilir.

            Avrupa Uzay Ajansı (ESA) sadece uydu üretim verimliliklerini değil, aynı zamanda bu tür sistemlerin çevresel etkisini de dikkate alıyor. Clean Space Initiative'in sürdürülebilirlik programı kapsamında AI destekli radar ve optik izleme sistemleri, daha güvenli ve çevre dostu fırlatmalar sağlamak için uzay enkazını izliyor. Ve sadece yörüngedeki uydulara yönelik çarpışma risklerini analiz etmekle kalmıyor, aynı zamanda bunu en aza indirmek için coğrafi uzamsal zekâ algoritmaları kullanıyorlar.

Mikrogravitede Yanmayı Yönetmek

            Bugün, alçak Dünya yörüngesi (LEO) sadece geçmişin uydularıyla değil, aynı zamanda işlevsiz veya parçalanmış olanlarla da dolup taşıyor. Uzay enkazı, iletişim sinyali kesintilerine, uydu yıkımına ve pahalı kazalara neden olabileceği için kritik bir endişe kaynağıdır.

            Lockheed Martin'in "Space Fence" sistemi, bu sorunu hafifletmeye yardımcı olmak için önerilen büyük ilerlemelerden birini temsil ediyor. Gökyüzünün bu yaşam haritası, yörüngedeki 200.000'den fazla nesneyi milimetreye kadar izleyebilir. Sistem, AI kullanarak nesnelerin hızını, yönünü ve çarpışma olasılığını sürekli olarak hesaplar ve müdahale için operatörleri önceden uyarır.

            NASA'nın ORBIT modeli, uzay operatörleri tarafından güvenli yörünge trafiğini kontrol etmek için kullanılır. AI modeli, enkaz yoğunluğundan hizmet yollarını çıkararak ve potansiyel çarpışma riskinden sapma yeniden planlayarak önerilerde bulunur. Ayrıca, pasif manyetik frenleme teknolojileri, cihazların görev sürelerinin sonunda güvenli bir şekilde yanmalarına olanak tanır. Bu yaklaşımlar, uzay enkazı yayılmasını önlemek için ucuz ve sürdürülebilir önlemler olarak hizmet eder.

            Yörüngedeki 5 cm'den büyük tüm uzay nesneleri, Rusya'nın OKO-1 radar sistemi tarafından izlenir. Sistem, özellikle savunma ve stratejik iletişim görevleri için risk değerlendirmesi açısından hayati öneme sahiptir.

Akıllı Frekans Kontrolü

            Spektrum hem kıt hem de stratejiktir. Artan veri trafiği, mobil cihazlar, IoT sistemleri, uydu sistemleri, bu tür bir kaynağın akıllı bir şekilde yönetilmesi gerektiği anlamına gelir. Akıllı kaynak yönetimi sadece teknik bir sorun değil, aynı zamanda sinyalin adaleti, enerjisi ve güvenliği gibi çok boyutlu bir zorluktur.

            Bu yöndeki erken uygulamalardan biri, Google'ın Spektrum Erişim Sistemi çabasıdır. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki 3.5 GHz bandı, coğrafi uzamsal verileri kullanarak bölgeye bağlı talep ve erişim koşullarını dinamik olarak toplar. Ticari bir hizmet ve kamu sistemi için frekans çoğaltımını ortadan kaldırır ve kontrol kanalları kullanımını daha da artırır.

            Türkiye'nin Türksat 5B uydusu da aynı fikirle inşa edilmiştir. Bölgedeki spektrum taleplerini analiz etmek için coğrafi özel spektrum kullanımı sağlar, parazitlerden kaçınır ve frekans ve sinyal kalitesini paylaşır. Uydu içindeki yazılım tabanlı yönlendirme sistemleri, değişen meteorolojik ve coğrafi koşullar için optimum radyo frekansı kullanımını garanti eder.

            Avrupa'daki Iris projesi, hava aracı ile uydu iletişimini hava durumu bilgileriyle birleştiren erken projelerden biridir. Rüzgar, nem ve iyonosferik veriler, güvenli yüksek hızlı havacılık iletişimleri için sinyal yönlendirme ve frekans seçimini kolaylaştırmak için kullanılır.

Sinyalin Hayatı Sürdürdüğü Anlar

            Sinyal sadece veri değildir; bazen hayattır. Doğal bir afet durumunda, savaş halinde veya büyük altyapı acil durumlarında iletişim sistemlerinin hayatta kalabilirliği müdahalenin başarısı için hayati öneme sahiptir. Böyle bir bağlamda, afetlere dayanıklı iletişim ağları sadece bir insan ihtiyacı değil, aynı zamanda bir sürdürülebilirliktir.

            Japonya'nın QZSS (Quasi-Zenith Satellite System) sistemi, deprem riski zamanlarında enerji tasarrufu moduna girerek sismik aktiviteleri önceden tanımlar. Bu, sistemin sadece sinyal göndermesini değil, aynı zamanda sinyali canlı tutma savunma modunda olmasını sağlamak içindir. Sistem, deprem öncesi uyarılar göndermek ve iletişim hatlarını açık tutmak için tasarlanmıştır.

            ABD'nin FirstNet'i, bir afet durumunda kamu güvenliği ekiplerine özel bir frekans sağlamak için tasarlanmış bir ağdır. Bu, sağlık, arama kurtarma ve itfaiye ekiplerinin yoğun trafikle karşılaştıklarında iletişim kurabilmelerini sağlamak içindir. Coğrafi uzamsal zekâ, bu sistemin nerede etkinleştirilmesi gerektiğine karar verir.

            Bu alanda Türkiye'nin ulusal iletişim altyapısına ait ULAK sistemleri de çok başarılı olmuştur. -40 °C/+60 °C sıcaklık aralığına sahip mobil istasyonlar, özellikle hızlı kurulum nedeniyle sismik alanlarda müdahale süresini önemliölçüde azaltır.

            BM'nin GeoConnect Africa Projesi, Çad, Nijer ve Sudan gibi yetersiz hizmet alan ülkelerde mobil iletişim erişimini sürdürülebilir bir şekilde artırma zorluğunu ele aldı. Proje kapsamında, coğrafi, iklimsel ve demografik bilgiler kullanılarak coğrafi uzamsal çalışmalar yapılarak en uygun köylere güneş enerjisiyle çalışan mikro baz istasyonları kuruldu. Bu, 113 köyde mobil bağlantıyı %74 oranında artırdı ve eski sistemlere göre %40 daha az güç tüketimi sağladı. Benzer bir durum, 2023 Türkiye depremleri için kurulan GeoRelay sistemi ile ortaya çıktı. Türksat ve Boğaziçi Üniversitesi ile işbirliği içinde bu proje gerçekleştirildi. Bu sistem, uydu görüntüleri ve GIS'i birleştirerek afetlerden sonra mobil iletişim altyapısını saniyeler içinde taşınabilir baz istasyonları için en uygun konumları hesaplamak için hızla yeniden kurdu. Sonuç olarak, felaketten en çok etkilenen iki bölge olan Hatay ve Adıyaman'daki iletişim hizmetlerinin en az %90'ı 48 saat içinde yeniden sağlandı. Örneğin, SpaceX'in Starlink projesi, binlerce uyduyu alçak Dünya yörüngesinde uçurarak gezegenin en uzak köşelerine bile küresel internet kapsama alanı sağlamayı planlıyor. Geleneksel bir iletişim uydusundan %40 daha az güç gerektiren bu sistem, düşük sinyal gecikmesi sayesinde radikal veri paylaşımı ve acil iletişim için özellikle afet bölgeleri için faydalı olduğunu kanıtlıyor. Bu örnekler, GIS ve coğrafi uzamsal zekâ destekli sistemlerin, sürdürülebilir kalkınma ve afet yönetimi için gerekli değişiklikleri mühendislik yapmaya yardımcı olabilecek teknolojik ve olanak sağlayıcı bir güç olduğunu açıkça göstermektedir.

            Coğrafi uzamsal zekâ, dijital çağın çevresel maliyetlerini erteleyen kritik bir denge unsuru haline geldikçe, 2050 yılına kadar tüm uyduların %60'ının AI destekli yeteneklerle çalışacağı öngörüsü, sektörün kaçınılmaz evrimini gösteriyor. Türkiye'nin TÜRKSAT 6A ve MILAS programları, bu dünya çapındaki hareketin bir parçasıdır ve stratejik ve çevresel faydalar sunmaktadır. Bazı örnekler arasında gelecekteki sürdürülebilir iletişim ağları için hibrit itki sistemleri ve yenilenebilir enerji uydularının kullanılması, uzay trafiği yönetimi için uluslararası standartların geliştirilmesi ve GeoAI tabanlı afet protokollerinin küresel senkronizasyonu yer almaktadır. 'Yeşil uydu, temiz sinyal' kavramı artık sadece teknik bir felsefe değil, bu dünyanın geleceği için insan vicdanı haline gelmiştir. Coğrafi uzamsal zekâ çözümlerinin dijital bağlantı ve dengeli ekosistemler arasındaki boşluğu kapatma potansiyeli devam ederken, bu dönüşümün en etkili gösterimi, teknolojinin ve doğanın uyum içinde var olabileceğini kanıtlayan gerçekleştirilmesi olacaktır.