Türkiye'deki Astrojeodezik Çalışmaların Evrimi: Optik Sistemlerden Gerçek Zamanlı Uygulamalara
Fen Bilimleri
K22147
Bilimsel Etkinlik Katılım DESTEK Projesi
Dr.Öğr.Üyesi Müge ALBAYRAK
Mühendislik Fakültesi
2022
2023
01-11-2022
30-04-2023
Türkiye'de astrojeodezik gözlemler, 1942 yılında optik sistemler ile ulusal geoit belirlemek için başlamıştır. 1953 yılına kadar ülke genelinde 98 Laplace istasyonunda (astrojeodezik enlem, boylam ve azimut gözlemlenen) bu gözlemler tamamlanmıştır. 11 yıllık bir zaman diliminde gerçekleştirilen gözlem sayısı, optik sistemler ile gözlemlerin ne kadar zor yapıldığının bir göstergesidir. Örneğin özel bir astrojeodezik sistem geliştirmek ve çok iyi eğitilmiş bir gözlemci yetiştirmek vb. 1990'lı yıllara gelindiğinde ise ülke genelinde 200 noktada daha bağıl astrojeodezik çekül sapma bileşeni gözlemlenmiştir ve 1994 yılında hesaplanan Türkiye Astrojeodezik Geoidi-1994'te (TAG-94) kullanılmıştır. Bu veriler, ilerki yıllarda da faklı yöntemlerle geoit modeli belirlemek için kullanılmıştır. Optik sistemler ile astrojeodezik çalışmalar ise yerel ve bölgesel ölçekte devam ettirilmiştir. Ancak, astrojeodezik yöntemlerle veri elde etmedeki bahsedilen zorlukların yanı sıra uydu konum belirleme (GPS, GNSS) ve uydu gravite alanı tanımlama (GRACE, GOCE) tekniklerindeki gelişmeler nedeniyle, klasik astrojeodezi çalışmalarının önemi dünya genelinde büyük ölçüde azalmıştır.
2000'li yılların başında Almanya ve İsviçre'de CCD kameraların astrojeodezik sistemlere entegre edilmesi ile birlikte, astrojeodezide dijital bir dönüşüm yaşanarak, Sayısal Zenit Kamera Sistemleri (SKZS) geliştirilmiştir. SZKS'ler, astrojeodezik gözlem ve yıldız görüntülerinin değerlendirilme süreleri ile birlikte gözlemci eğitim süresinin önemli ölçüde kısalmasını sağlamıştır. Ayrıca, GPS ile birlikte kullanılarak gerçek zamanlı çekül sapma verisinin elde edilmesini de mümkün kılmışlardır; GPS temelli gerçekleştirilen astrojeodezik uygulamalar, bağıl çekül sapmasından mutlak çekül sapmasına da geçilmesini sağlamıştır. Astrojeodezideki dijital çağın etkisi 2008 yılında Türkiye'de de kendini göstermiştir ve İstanbul'da da SZKS geliştirmek için gerekli çalışmalar başlatılmıştır. Ülkemizde geliştirilen ilk SZKS, Astrojeodezik Kamera Sistemi (AKS) olarak isimlendirilerek, elde edilen ilk veriler 2015 yılında kamuoyuyla paylaşılmıştır. AKS sistemi 2019 yılında modernizasyon çalışmaları ile güncellenerek, AKS2 (hassasiyeti ~0.3″) olarak yeniden isimlendirilmiştir. AKS2'nin doğruluğunun bir başka sistem ile karşılaştırılarak belirlenmesi için; 2014 yılında ETH Zürih tarafından geliştirilen robotik total station temelli QDaedalus sistemi (doğruluğu ~0.1″) bu amaç için İsviçre'den temin edilmiştir. AKS2'nin doğruluğu QDaedalus ile karşılaştırılarak ~0.3″ olarak belirlenmiştir. Bu çalışmadan sonra ise, İstanbul'da beş aylık (Mart--Temmuz 2018) bir süre zarfında, sekiz noktada tekrarlı gözlem olmak üzere, 30 noktada (toplam üç astrojeodezik gözlem kampanyası) astrojeodezik gözlem gerçekleştirilmiştir.
İstanbul'daki bu gözlemler, en son teknolojilerle geliştirilen QDaedalus sistemi ile ne kadar hızlı ve etkili bir şekilde çekül sapma bileşeni elde edildiğini ortaya koymuştur. QDaedalus sistemiyle, bir seri gözlem 15 dk sürmektedir ve meterolojik koşulların el verdiği ölçüde, bir oturumda üç ya dört seri gözlem yapılması önerilmektedir. Gelecek yıllarda, QDaedalus sistemi ülkemizde, özellikle Türkiye Geoidi 2020 (TG20) modelinin standart sapmasının yüksek olduğu bölgelerde kullanılarak, modelin o bölgelerdeki doğruluğunun iyileştirilmesi sağlanabilir. Ayrıca, yeni bir ulusal geoit modeli, İsviçre geoidi 2004 (CHGeo2004) modeli gibi, gravite, GNSS/Nivelman ve astrojeodezik çekül sapma verilerinin birlikte kullanılması ile de hesaplanabilir. Özetle, Türkiye'de yürütülen astrojeodezik çalışmalar, mutlak ve bağıl çekül sapma kavramları ile birlikte ele alınarak, gerçekleştirilmesi planlanan ve öngörülen çalışmalar bu kapsamda tartışılacaktır.