Domingo, 13 de septiembre de 2009
LOS SATÉLITES ARTIFICIALES

Podemos empezar por recurrir a la definición que nos da el diccionario: "Son ingenios lanzados por un cohete, que pasan a describir una órbita alrededor de la Tierra o de otro astro" (diccionario enciclopédico El Pequeño Larousse) ;o bien, la que encontramos en el Universum, el Museo de las Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM): "Un satélite es un cuerpo que gira alrededor de otro. La Tierra tiene un satélite natural y cerca de 9 mil satélites artificiales".

Con estos artefactos de percepción remota se puede observar una gran extensión de terreno, pues están muy por encima de donde circulan normalmente los aviones y permiten fotografiar toda la cordillera del Himalaya o de los Andes; conocer el curso de las aguas, desde una pequeña corriente hasta su gran desembocadura en el océano; o explorar y mostrar áreas inaccesibles, como las heladas regiones de los polos y las profundidades marinas, sólo por dar algunos ejemplos.

Veamos la siguiente tabla tomada de la sala "Satélites" del Museo Universum, que muestra los tipos de satélites según su función y la órbita en que utilizan:

Tipos de órbita
Altura sobre el nivel del mar
Velocidad del satélite
Función del satélite
Ventajas
Órbita baja 250-1 500 km 25 000-28 000 km/hr.
  • Comunicaciones y observación de la Tierra.
Poco retraso en las comunicaciones. Se requiere menor potencia.
Órbita polar 500-800 km sobre el eje polar 26 600-27 300 km/hr.
  • Clima
  • Navegación.
Están perpendiculares sobre la línea del Ecuador, por lo que pueden observar distintas regiones de la Tierra.
Órbita geo-estacionaria 35 786 km sobre el Ecuador 11 000 km/hr.
  • Comunicaciones
  • Clima.
  • Navegación
  • GPS.
Al dar la vuelta a la Tierra a su misma velocidad, siempre observa el mismo territorio
Órbita elíptica Perigeo (cuando está más cerca de la Tierra) 200- 1 000 km Apogeo (cuando está más lejos) ~ 39 000 km

~34 200 km/hr.

~5 400 km/hr.

  • Comunicaciones
Servicios a grandes latitudes.

Estos artefactos son muy útiles para el hombre moderno, son los protagonistas principales de las comunicaciones en el mundo; gracias a ellos, recibimos señales de televisión, de radio y teléfono, o tenemos información valiosa del clima, de nuestro medio ambiente y del espacio. 

Para tener una idea más clara, cada objeto o ser sobre la superficie terrestre emite una estela o firma, que es su energía particular, la cual cambia conforme ese objeto o ser se modifica, y por esta característica es posible identificar, mediante un satélite, la firma del agua salada que es diferente a la del agua dulce o diferenciar el aire contaminado del limpio; también, se pueden distinguir los elementos de un territorio en un tiempo determinado, tales como sus cosechas, tipos y estado de las mismas, la fauna marina y la terrestre, las grandes ciudades, los poblados, las instalaciones hechas por el hombre, las vías de comunicación terrestre y muchas más.

Los sistemas de satélites no dependen de líneas y conexiones físicas montadas a lo largo de la superficie de la Tierra, sino de estaciones terrenas ubicadas en diferentes lugares, cuyo costo para su puesta en operación es mucho más bajo que construir una carretera; además, con los avances en la ciencia y tecnología, los satélites son cada vez más versátiles, duran mayor tiempo en órbita y ofrecen más y mejores servicios.

Dado que las microondas (tipo de onda de radio) viajan en línea recta, como un fino rayo a la velocidad de la luz, no debe haber obstáculos entre las estaciones receptoras y emisoras.

Por la curvatura de la Tierra, las estaciones localizadas en lados opuestos del globo no pueden conectarse directamente, sino que han de hacerlo vía satélite. Un satélite situado en la órbita geoestacionaria (a una altitud de 36 mil km) tarda aproximadamente 24 horas en dar la vuelta al planeta, lo mismo que tarda éste en dar una vuelta sobre su eje, de ahí que el satélite permanezca más o menos sobre la misma parte del mundo.

Como queda a su vista un tercio de la Tierra, pueden comunicarse con él las estaciones terrenas -receptoras y transmisoras de microondas- que se encuentran en ese tercio. Entonces, ¿cómo se conectan vía satélite dos lugares distantes?

Una estación terrena que está bajo la cobertura de un satélite le envía una señal de microondas, denominada enlace ascendente. Cuando la recibe, el transpondedor (aparato emisor-receptor) del satélite simplemente la retransmite a una frecuencia más baja para que la capture otra estación, esto es un enlace descendente. El camino que recorre esa comunicación, equiparándolo con la longitud que ocuparía un cable, es de unos 70 mil km, lo cual equivale, más o menos, al doble de la circunferencia de la Tierra, y sólo le toma alrededor de 1/4 de segundo cubrir dicha distancia.

ANATOMÍA DE UN SATÉLITE

En la ingeniería de los satélites, como en cualquier otra área de la Astronáutica, confluyen múltiples aspectos. No sólo se trata de construir una máquina, sino también de conseguir que, a pesar de sus delicados elementos electrónicos, sea capaz de resistir los rigores y presión de un lanzamiento, las ondas acústicas durante el mismo y, sobre todo, funcionar en el ambiente del espacio, donde las temperaturas fluctúan entre los 200° C bajo cero durante periodos de sombra y 200° C a la luz del Sol.

El diseño de los satélites ha evolucionado desde aquellos años del Sputnik I hasta la actualidad; sin embargo, su razón de ser sigue siendo la misma, así como la de la mayor parte de sus elementos. El paso del tiempo y los logros en las tecnologías han proporcionado instrumentos más precisos, sistemas de provisión de energía eléctrica más potentes y componentes de menor peso, pero todos ellos, en esencia, no han cambiado mucho, hay quienes afirman que la Astronáutica es aún una ciencia demasiado joven.

Los satélites pueden dividirse de manera conveniente en dos elementos principales, la carga útil y la plataforma. La carga útil es la razón de ser del satélite, es aquella parte del satélite que recibe, amplifica y retransmite las señales con información útil; pero para que la carga útil realice su función, la plataforma debe proporcionar ciertos recursos:

  • La carga útil debe estar orientada en la dirección correcta.
  • La carga útil debe ser operable y confiable sobre cierto periodo de tiempo especificado.
  • Los datos y estados de la carga útil y elementos que conforman la plataforma deben ser enviados a la estación terrestre para su análisis y mantenimiento.
  • La órbita del satélite debe ser controlada en sus parámetros.
  • La carga útil debe de mantenerse fija a la plataforma en la cual está montada.
  • Una fuente de energía debe estar disponible, para permitir la realización de las funciones programadas.

Cada uno de estos requerimientos es proporcionado por los siguientes conglomerados de elementos conocidos como subsistemas:

  • Subsistema de Estructura, misma que puede tener muy distintas formas, pero que siempre se construye con metales muy ligeros que a la vez tienen gran resistencia.
  • Subsistema de Propulsión, compuesto por múltiples motores o impulsores de bajo empuje, que sirven al satélite para realizar pequeñas correcciones y cambios de velocidad para controlar su orientación en el espacio y proporcionar el control adecuado de los parámetros de la órbita. Últimamente, se están usando en estos motores otros métodos de propulsión como la eléctrica o iónica, cuyo bajo empuje, pero elevado impulso específico, los hace más eficientes y muy económicos en cuanto al consumo de combustible.
  • Subsistema de control de orientación, que trabaja contra las perturbaciones a las que está sometido el aparato, como el viento solar. Este sistema permite al satélite saber constantemente donde está y hacia donde debe orientarse para emisiones lleguen a la zona deseada, considerando su natural movimiento Norte-Sur y Este-Oeste alrededor de un punto. Además, orienta los paneles solares hacia el Sol, sin importar cómo esté posicionado el satélite. La computadora de a bordo, que lleva una serie de programas capaces de reaccionar ante una variada gama de problemas: si algo grave o inesperado ocurre, desconectará automáticamente todos los sistemas no esenciales, se orientará hacia el Sol para garantizar una adecuada iluminación de las celdas solares e intentará comunicarse con la Tierra o esperar órdenes procedentes de ella. Esta fase se denomina modo seguro y puede salvar la vida a muchos satélites dando tiempo a la intervención humana.
  • Subsistema de potencia. Como fuente de energía secundaria, las baterías proveen energía suficiente para alimentar a los sistemas e instrumentos cuando la energía proveniente del Sol no puede ser aprovechada, esto ocurre por ejemplo, durante eclipses ; éstas son cargadas poco antes del lanzamiento y de ellas depende la vida del satélite. La fuente primaria de energía para el satélite lo constituyen las celdas solares que son colocadas en grupos para conformar lo que se conoce como panel solar Los paneles, por sus grandes dimensiones y su relativa fragilidad, deben permanecer plegados durante el despegue. Su apertura añade otro factor de incertidumbre durante la puesta en órbita del satélite. Una vez en posición y perfectamente orientados, empiezan a proporcionar energía a los sistemas, que hasta entonces han debido usar baterías. Esta energía es administrada por un sistema especial que regula el voltaje y la distribuye de forma adecuada al resto de componentes. Cuanto mayor es el número de celdas agrupadas, más potencia puede generarse. Aunque es verdad que éstas suelen deteriorarse con el paso del tiempo, ahora los constructores de satélites colocan un número suplementario de ellas para garantizar que proporcionarán suficiente electricidad, incluso, durante el último periodo de su vida útil.
  • Subsistema de telemetría, seguimiento y órdenes es el encargado de hacer contacto con las estaciones terrenas con el fin de recibir órdenes de ellas y darles seguimiento. Esto permite el correcto mantenimiento de los subsistemas del satélite.

El módulo de carga útil es aquel en que están instalados los instrumentos que justifican la misión espacial. Algunos de ellos son muy sofisticados: podemos encontrar desde cámaras hasta telescopios, pasando por detectores sensibles a fenómenos atmosféricos, antenas y amplificadores para comunicaciones, entre otros. Para los satélites de comunicaciones, la carga útil esta conformada por los transpondedores.

Un transpondedor esta formado por un filtro de entrada que selecciona la frecuencia a amplificar, un controlador de ganancia para el amplificador y su respectiva fuente de alimentación, estos transpondedores reciben la señal desde la Tierra a través de antenas y receptores, la amplifican y la envían a su destinatario; si el satélite no hace esto, la señal llegará tan débil que no se percibirá en las estaciones receptoras.

Aunque el satélite es sometido a pruebas exhaustivas durante su construcción y antes de su lanzamiento, siempre es probable que algo falle y esto, entonces, significa afrontar pérdidas considerables; es por ello que desde hace algunos años los propietarios de los satélites suelen adquirir pólizas de seguro que cubran las principales eventualidades (lanzamiento fallido, menor eficiencia de la prevista en órbita, duración en activo inferior a la prevista, etcétera). Se calcula que el precio actual de un satélite está entre 700 y 2 000 millones de pesos, y si a eso le sumamos el mencionado seguro el precio sube a 3 500 millones de pesos . Afortunadamente, el futuro de la construcción de los satélites implica mayor tiempo en órbita, mismo que fluctúa entre 10 y 15 años.

TIPOS DE SATÉLITES

Dada su gran variedad, existen diversas clasificaciones; la UIT los divide de acuerdo con el tipo de servicio que éstos prestan, de tal manera que los hay fijos, móviles, de radiodifusión, de radionavegación y de exploración de la Tierra.

Edward W. Ploman los distingue en dos grandes categorías:

  • Satélites de observación. Para la recolección, procesamiento y transmisión de datos de y hacia la Tierra.
  • Satélites de comunicación. Para la transmisión, distribución y diseminación de la información desde diversas ubicaciones en la Tierra a otras distintas posiciones.

Para propósitos de estudio es conveniente clasificar los diferentes tipos de misiones satelitales basándose en las características principales de sus órbitas respectivas:

  • Satélites geoestacionarios (GEO). Son los que se ubican en la órbita del mismo nombre, sobre la línea del Ecuador y a una altitud de 36 mil km. Son utilizados para la transmisión de datos, voz y video.
  • Satélites no geoestacionarios. Que a su vez se dividen en dos:
    • Los Mediun Earth Orbit (MEO), ubicados en una órbita terrestre media a 10 mil km de altitud.
    • Los Low Earth Orbit (LEO), localizados en órbita más baja, entre 250 y 1500 km de altitud. Tanto los satélites MEO como los LEO, por su menor altitud, tienen una velocidad de rotación distinta a la terrestre y, por lo tanto, más rápida; se emplean para servicios de percepción remota, telefonía etc., por mencionar algunos de sus usos


Fdo. Cristobal Aguilar.

Publicado por cristobalaguilar @ 23:41  | Astronomía
Comentarios (8)  | Enviar
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By cristobalaguilar at 2011-02-03
Comentarios
Publicado por yuvbj
Jueves, 05 de noviembre de 2009 | 1:06
FumadorChicaPayasomuñeco de nieveArdiendo
Publicado por Invitado
Sábado, 07 de noviembre de 2009 | 19:38
cuantos satelites artificiales hay que rodean la tierra
Publicado por Invitado
Jueves, 22 de abril de 2010 | 2:22
SonrojadoChicaDivertidoRebotadoFlashGuiñoAngelitoVacilandoNoche
Publicado por Invitado
Lunes, 09 de mayo de 2011 | 0:25

gracias... me sirvio mucho

Publicado por Invitado
Martes, 31 de mayo de 2011 | 1:56

cuantos satelites artifisiales tiene alrededor la tierra

Publicado por Invitado
Miércoles, 20 de julio de 2011 | 2:42

Gracias por la información, ufe realmente muy útil su servicio.  Los felicito por su página.

Publicado por Invitado
Sábado, 05 de mayo de 2012 | 20:16

no me sirvio de absolutamente nada muchisimas graciasKAI Vomitona Latigazo! tomatazo Llama llameante Demonio Llorando Splat

Publicado por Invitado
Martes, 15 de mayo de 2012 | 22:06

mmm. ps me saco un 9 pro sirvio

 
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