Un poco de historia
El origen de los satélites artificiales está íntimamente ligado al desarrollo de los cohetes que fueron creados, primero, como armas de larga distancia; después, utilizados para explorar el espacio y luego, con su evolución, convertidos en instrumentos para colocar satélites en el espacio.
Cuando el entonces secretario de la sociedad interplanetaria británica, Arthur C. Clarke, publico un artículo que muchos calificaron como fantasioso acerca de la posibilidad de trasmitir señales de radio y televisión a través de largas distancias sin la necesidad de cables coaxiales, proponiendo un satélite artificial ubicado a la altura de 36 mil Km, que girara alrededor de la tierra una vez cada 24 horas, de tal forma que se percibiera como fijo sobre un punto determinado y, por lo tanto, cubriendo en su trasmisión una fracción de la superficie terrestre.
El primer experimento en comunicaciones desde el espacio también fue en 1958, cuando un cohete Atlas-B, equipado con un trasmisor y un reproductor, emitió hacia la tierra un mensaje grabado con anterioridad por el presidente Eisenhower. El Atlas- Score permitió demostrar que la voz humana podía propagarse superando la considerable distancia existencia entre el planeta y el satélite.
Todos esos satélites aportaron importantes conocimientos al mundo científico, pues al ser equipados cada vez con mejores y más sofisticados instrumentos de medición, permitieron conocer las condiciones del espacio que rodea a la Tierra y, con ello, promover nuevos experimentos.
Fue así que el primer satélite activo que se puso en órbita fue el Courier, de propiedad estadunidense, equipado con un paquete de comunicaciones o repetidor que recibía las señales de la Tierra, las traducía a frecuencias determinadas, las amplificaba y después las retransmitía al punto emisor.
En 1963, en Estados Unidos de América se fundó la primera compañía dedicada a telecomunicaciones por satélite.
Satélites artificiales
¿Qué es un satélite artificial?
Un satélite es un cuerpo que gira alrededor de otro. La tierra tiene un satélite natural y cerca de 9 mil satélites artificiales.
Satélites artificiales
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.
Satélites artificiales
¿Cómo funcionan los satélites?
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 este en dar una vuelta sobre su eje, de ahí que el satélite permanezca más o menos sobre la misma parte del mundo.
Anatomía de un satélite
En la ingeniería de los satélites, como en cualquier otra área de la Astronáutica, confluyen múltiples aspectos.
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. Los satélites pueden dividirse de manera conveniente en dos elementos principales, la carga útil y la plataforma. La carga es la razón de ser del satélite, es aquella parte del satélite que recibe, amplifica y retransmite las señales con información útil; pero para qué 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 escritura: 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 adecuados de los parámetros de la orbitas.
· Subsistema de control de orientación: que trabajo 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.
· Subsistema de potencia: como fuente de energía secundaria, las baterías promueven energía suficiente para alimentar a los sistemas e instrumentos cuando la energía providente del sol no puede ser aprovechada, esto ocurre por ejemplo, durante eclipses; estas son cargadas antes del lanzamiento y de ellas depende la vida del satélite.
· 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.
Satélites artificiales
Tipos de satélites
Dada su gran variedad, existen diversas clasificaciones; la UIT los divide de acuerdo con el tipo de servicio que estos presten, de tal manera que los hay fijos, móviles, de radiodifusión, de radionavegación y de exploración de la tierra.
Para propósito de estudio es conveniente clasificar los diferentes tipos de misiones satelitales basándose en las características principales de sus orbitas respectivas:
· Satélites geoestacionarios: 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 trasmisión de datos, voz y video.
· Satélites no geoestacionarios: que a su vez se dividen en dos:
-Los Mediun Earth Orbit (MEO), ubicados en una orbita terrestre media a 10 mil Km de altitud.
-Los Low Earth Orbit (LEO), localizados en orbita mas baja, entre 250 y 1500 Km de altitud. Tanto los satélites MEO como los LEO, por su menor altitud, tienen una velocidad de rotación distancia a la terrestre y, por lo tanto, más rápida; se emplean para servicios de percepción remota, telefonía etc., por mencionar algunos de sus usos.
Satélites científicos
Empezaron a lanzarse en la década de los años 50, y hasta ahora tienen como principal objetivo estudiar la Tierra- superficie, atmosfera y entorno- y los demás cuerpos celestes. En el inicio de la exploración espacial, se considero prioritario conocer las condiciones que imperaban sobre un objeto que girara repetidamente alrededor del planeta.
Una rama de la ciencia que se ha visto beneficiada por las actividades en el espacio es la Geodesia. Los satélites geodésicos han permitido conocer con exactitud la forma de los continentes, así como el lentísimo pero constante movimiento de las placas terrestres.
Satélites de comunicación
Se ubican en la intersección de la tecnología del espacio y la de las comunicaciones. Constituyen la aplicación espacial más rentable y, a la vez, más difundida en la actualidad. Las trasmisiones en directo vía satélite ya son parte de nuestra cotidianeidad, por lo que no tienen ningún carácter especial.
Satélites de meteorología
Estos satélites, aunque se puede afirmar que son científicos, son aparatos especializados que se dedican exclusivamente a la observación de la atmosfera en su conjunto.
Satélites de navegación
Los satélites actuales dedicados a esta tarea utilizan frecuencias bajas y medias que están abiertas al público, lo cual ha posibilitado la aparición de múltiples receptores comerciales. Una de las aplicaciones de estos satélites la realiza con éxito la navegación aérea, que está empezando a aprovecharla en los aterrizajes de las aeronaves, ello le supone una guía económica y muy segura para esas actividades.
Satélites de teledetección
Estos observan el planeta mediante sensores multiespectrales, esto es que pueden sensar diferentes frecuencias o ¨colores¨, lo que les permite localizar recursos naturales, vigilar las condiciones de salud de los cultivos, el grado de deforestación, el avance de la contaminación en los mares y un sinfín de características más.
Satélites militares
Son aquellos que apoyan las operaciones militares de ciertos países, bajo la premisa de su seguridad nacional. La magnitud de sus programas especiales militares es tan grande y secreta que hasta hace poco solo se podía valorar por el número de lanzamientos que suponía.
Uno de los aspectos fundamentales del equilibrio armamentista durante la Guerra Fría fue la posibilidad de una respuesta adecuada ante cualquier ataque enemigo. Para ello, era necesario conocer con la suficiente antelación el despegue de un misil desde cualquier punto del globo terráqueo. Entonces, se fabricaron los satélites de alerta inmediata, que destacan cualquier lanzamiento, tanto de cohetes comerciales como militares.
Satélites mexicanos
En 1968, México entro a la era satelital, y millones de televidentes presenciaron las olimpiadas que se celebraban en nuestro país. Lo anterior, fue posible a través del satélite ATS-3 propiedad de la NASA y rentado por INTELSAT y los entonces responsables de las telecomunicaciones en el territorio nacional: la Red Federal Microondas, las Estaciones Terrestre para Comunicaciones Espaciales de Tulancingo y la Torre Central de Telecomunicaciones de la ciudad de México.
Sistema Morelos
En octubre de 1982, con el fin de unificar rurales y urbanas de la nación y como respaldo a la Red Federal de Microondas, la cual ya operaba a su máxima capacidad-, el gobierno mexicano, a través de la secretaría de comunicaciones y transportes, tomo la decisión de adquirir su primer sistema de satélites: el sistema Morelos, constituido por los satélites Morelos 1 y 2 y el centro de control satelital ubicado en iztapalapa, D.F. el costo del sistema mórelos fue de 92 millones de dólares.
El primero de estos satélites fue colocado en órbita en junio de 1985, por el transbordador Discovery de la NASA. En noviembre del mismo año fue lanzado el Morelos 2. Este es recordado porque en el transbordador Atlantis, que lo puso en órbita, viajo como miembro de la tripulación del doctor Rodolfo Neri Vela, primer mexicano en el espacio.
Los satélites del sistema Morelos brindaron servicios de comunicaciones de televisión, telefonía y datos hacia y desde cualquier punto de la República Mexicana. Cada uno tenía una capacidad de manejar el equivalente a 36 canales de televisión, con cerca de 1300 Mhz de ancho de banda utilizable.
Satélites mexicanos
Sistema solidaridad
La demanda de usuarios privados mexicanos siguió creciendo, básicamente para aplicaciones de redes corporativas de voz y datos, motivos por el cual el gobierno mexicano adquirió la segunda generación de satélites: los solidaridad 1 y 2. El nombre de estos satélites era indicativo de la forma en que las telecomunicaciones por satélites podrían lograr la unificación de zonas urbanas y lugares remotos entre sí y con el resto del mundo.
Los satélites del sistema solidaridad también fueron construidos por la empresa Hughes Aircraft Company, y costaron más de 300 millones de dólares, un precio elevado, pero que se justifica, pues debido a que un satélite no puede ser reparado desde la Tierra, se le instalan piezas electrónicas de reserva para suplantarlas en caso de avería. Por otro lado, se le garantiza energía suficiente con una batería hasta estar en la posición adecuada en órbita y, de esta manera, poder recibir los comandos terrestres que lo controlen.
Satélites mexicanos
Sistema safmex
El SATMEX fue puesto en órbita el 27 de mayo del 2006 mediante un cohete ARIANE 5, y llevado hasta su posición geoestacionarse de 113 longitud oeste que dejo libre el solidaridad2, mismo que fue reubicado a la posición 114,9 longitud oeste. El costo de este satélite fue de 235 millones de dólares. El satélite está diseñado para tener una vida útil de 15 años.
Con los satélites podemos obtener servicio permanente u ocasional de acceso con una fiabilidad mayor de 99.8%, cifra superior a la estimada para la fibra óptica, para apoyar una serie de aplicaciones, que en el caso de México consiste entre otras en:
1. Conexión a internet
2. Telefonía rural y de larga distancia. El mejor aliado para enlazar localidades aisladas.
3. Televisión y radio.
4. Educación a distancia. La universidad virtual de ITESM o la telesecundaria de la Red Edusat por mencionar algunos.
5. Redes empresariales y video conferencia.
6. Telemedicina, primer programa de salud pública del mundo, producido por el ISSSTE.
7. En el caso de los satélites controlados por SATMEX, las operaciones de rastreo, telemetri y mando se llevan a cabo desde el centro de control Iztapalapa, México y desde el de control alterno de Hermosillo, sonora.
stfi
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