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Qué son los satélites artificiales y cómo funcionan


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En un principio, hace cinco décadas, los satélites tenían un uso exclusivamente militar, para tareas de navegación, investigación y espionaje del ejército. Hoy sin embargo, se han convertido en una herramienta fundamental en el normal desarrollo de nuestras vidas cotidianas. Los vemos en funcionamiento a través de diversas actividades como la transmisión de televisión satelital, reportes climáticos, transmisiones en directo de eventos deportivos desde cualquier parte del mundo o de corresponsales de telediarios de noticias, así como simples llamadas telefónicas, entre otras cosas. Pero también realizan muchas más tareas que no se encuentran tan a la vista nuestra pero que aún así son esenciales para el funcionamiento de países enteros o incluso se los utiliza en investigación terrestre (por ejemplo para medir el movimiento de continentes y la predicción de fenómenos geológicos, la medición áreas de bosques, etc) o espacial (por ejemplo telescopios para el estudio de galaxias lejanas y del origen del Universo).

Algunas de las utilidades de los satélites artificiales incluyen:

  • Los medios y agencias de prensa los utilizan para transmitir las noticias locales e internacionales al instante y así distribuirlas a medios de comunicación de todas partes del mundo.
  • Las empresas distribuidoras de televisión por cable antes de enviar las señales de distintos canales a través de cables a nuestras casas, reciben las señales de cada uno de ellos por satélites que las envían desde distintos lugares del mundo y que son captados por antenas ubicadas en el edificio de la empresa distribuidora de TV por cable.
  • Los aviones o barcos accidentados pueden ser fácilmente localizados por equipos de rescate, gracias al envío de señales por parte de los extraviados a satélites, que luego pueden ser captadas por los equipo de rescate.

A continuación se describirán todos los aspectos más importantes acerca del funcionamiento de los satélites artificiales, al punto que al terminar de leer el artículo sabrás con gran detalle qué son y cómo funcionan. Veremos cómo se construyen y lanzan, qué contienen en su interior, las tecnologías utilizadas para construirlos, exploraremos las distintas órbitas por las que circulan y el motivo por el que satélites de distintos tipos deben utilizar distintas orbitas y alturas según el servicio que brindan; incluso se explicará como detectarlos a simple vista en el cielo nocturno desde el patio de tu casa.

Satelite NAVSTAR de GPS
Satélite NAVSTAR del Sistema GPS

 

Qué son los satélites

Los satélites son simplemente objetos que giran alrededor de un planeta en trayectoria circular o elíptica (ovalada). La Luna es el único satélite natural del planeta Tierra; pero además hay montones de satélites artificiales hechos en centros de investigación espacial de países tecnológicamente avanzados, los cuales son lanzados y puestos en órbitas alrededor del planeta, por lo general más cercanas a nosotros que la órbita de nuestro único satélite natural.

  • La trayectoria que sigue un satélite alrededor de un planeta se denomina órbita. El punto más lejano de una órbita de forma elíptica (círculo ovalado) se denomina apogeo, mientras que el punto más cercano se denomina perigeo.
  • Los satélites artificiales no se producen en masa. La mayoría son construidos especialmente para la realización de tareas específicas. Son excepción los satélites utilizados por los GPS, los cuales incluyen 24 unidades iguales colocadas en órbita; y los 66 satélites iguales de comunicación de la constelación Iridium (así fue bautizado este grupo de satélites), diseñados por la empresa Motorola, que prestan servicios de comunicación de datos y voz utilizados por dispositivos móviles en áreas que se encuentran fuera de cobertura de los servicios de telefonía celular y fija de zonas urbanas (por ejemplo en montañas o zonas completamente despobladas).
  • Hay más de 26.000 objetos artificiales registrados orbitando nuestro planeta, considerados como basura espacial, y que son lo suficientemente grandes como para ser detectados; la mayoría son pedazos de artefactos que se desprendieron de viejos satélites apagados que ya han dejado de funcionar hace tiempo, herramientas que se han escapado de las manos de astronautas que trabajan en la reparación de artefactos en órbita, cargas y objetos de investigación que fueron colocados erróneamente en órbitas equivocadas, propulsores de cohetes de naves que se han utilizado por naves o sondas interplanetarias (como las varias que se han enviado al planeta Marte) para escapar de la gravedad del planeta Tierra al ser lanzados y que luego se desprenden de las naves y son abandonados en órbitas alrededor de la Tierra, incluso los satélites viejos que han dejado de funcionar son considerados basura espacial. Por lo que el ser humano no sólo contamina la Tierra sino que también el espacio.

Aunque como ya se ha mencionado, cualquier objeto que orbita alrededor de la Tierra es técnicamente un satélite, dicho término es utilizado usualmente para referirse a objetos útiles que fueron colocados en órbita con la finalidad de brindar algún servicio específico. Por lo general se habla de satélites climáticos, satélites de comunicación y satélites de investigación científica.

Orbita de la Luna
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Orbita de la Luna

 

 

Cuál fue el primer satélite artificial puesto en órbita

 
El primer satélite artificial puesto en órbita terrestre fue el soviético Sputnik, lanzado el 4 de octubre de 1957.

Recordemos que esto sucedió en plena era de la denominada Guerra Fría, durante la cual la Unión Soviética y Estados Unidos eran países enemigos y competían en cada ámbito político, económico y tecnológico; para contar con las herramientas suficientes que permitieran superar al contendiente en caso de un potencial conflicto bélico; incluyendo el dominio de tecnologías espaciales que permitieran espiar o incluso atacar al enemigo desde fuera del planeta.

El Sputnik era una bola metálica de 58 centímetros de diámetro que pesaba unos 83 kilogramos. A pesar que su lanzamiento representa un momento clave en lo que respecta al nacimiento de la era espacial; para los estándares actuales, las tecnologías utilizadas en el Sputnik son completamente anticuadas, ¡pero a no olvidar que estamos hablando del año 1957!

El Sputnik estaba constituido por una carcasa metálica que contenía un termómetro, una batería, un transmisor de ondas de radio (que cambiaba el tono de los sonidos que enviaba para señalar los cambios de temperatura) y gas nitrógeno utilizado para presurizar el interior del satélite.

En la parte exterior del Sputnik, habían cuatro antenas que transmitían señales de frecuencias de onda corta por debajo y por encima de la banda de frecuencias HF (High Frequency - Alta frecuencia), utilizada por radioaficionados (ondas del espectro electromagnético con una frecuencia de 27 Mhz - o sea 27 millones de ciclos por segundo).

Sin embargo, luego de 92 días de orbitar la Tierra, la fuerza de atracción gravitatoria de nuestro planeta terminó por ganarle al Sputnik, el cual se quemó y desintegró al entrar nuevamente a la atmósfera (los objetos que orbitan al planeta en el espacio se mueven a velocidades muy altas, pero como ahí no hay atmósfera y el vacío es casi total, no les sucede nada; no obstante, ni bien entran a la atmósfera, terminan incinerándose y desintegrándose).

Un mes depués del lanzamiento del Sputnik; el 3 de noviembre de 1957 se lanzó el Sputnik-2, con un peso de 508,3 kilogramos; y en el que viajaba el primer ser vivo en salir al espacio, la perra Laika; quien murió a las pocas horas de lanzado el satélite que la transportaba por acaloramiento y stress. El Sputnik-2 también fue vencido por la gravedad terrestre 162 días luego de haber sido lanzado incinerándose y desintegrándose al entrar a la atmósfera el 14 de abril de 1958.

El Sputnik es un claro ejemplo de lo simple que puede llegar a ser un satélite; aunque los utilizados hoy día son mucho más complejos, dadas las tareas para las que son utilizados, la idea fundamental es bien simple.

El 31 de enero de 1958, Estados Unidos lanzaría su primer satélite, el Explorer 1, desde el Cabo Canaveral (hoy llamado Cabo Kennedy) del estado de la Florida. Así comenzaría la carrera espacial entre Estados Unidos y la Unión Soviética, con la meta final de poner primero a seres humanos en la superficie de la Luna (cosa que se lograría por primera vez recién en 1969). El Explorer 1, a diferencia de los dos satélites soviéticos lanzados el año anterior, se mantuvo en orbita durante varios años hasta el 31 de marzo de 1970. Desde entonces tanto Estados Unidos como la Unión Soviética, no pararían de enviar artefactos de todo tipo al espacio.

Satélite Sputnik 1 
Satélite Sputnik 1

 El satélite Sputnik 1 por dentro
El satélite Sputnik 1 por dentro

 

Cómo se pone en órbita un satélite
 

Todos los satélites que se ponen en órbita son lanzados con cohetes. Sin embargo varios satélites fueron llevados y puestos en órbita en el compartimiento de cargas de transbordadores espaciales. Son pocos los países del mundo con empresas desarrolladoras de satélites íntegramente locales (siendo Argentina el único de Latinoamérica y el segundo de América, luego de Estados Unidos). También son pocos los países con capacidad de lanzamiento de cohetes desde su propio territorio.

Los cohetes pueden poner en órbita exitosamente satélites de hasta varias toneladas de masa. En la mayoría de los casos, los cohetes son lanzados verticalmente, para poder traspasar fácilmente la parte más gruesa de la atmósfera de manera rápida y con el menor gasto de combustible posible.

Una vez que el cohete ha sido lanzado hacia arriba, el mecanismo de control del mismo utiliza un sistema de guiado inercial (sistema que a través de una computadora con sensores de movimiento y sensonres de rotación giroscópicos calcula la posición, orientación y velocidad de un objeto en movimiento) para calcular y realizar ajustes en la trayectoria del cohete para que siga con exactitud la trayectoria proyectada en el plan de vuelo. En la mayoría de los casos el plan de vuelo indica que el cohete debe dirigirse hacia el este, dado que la Tierra también gira hacia el este, dándole así un mayor impulso libre al vehículo.

Para entender qué tan importante es el aprovechamiento de este impulso que le da el movimiento de la Tierra hacia el este a los cohetes veamos lo siguiente: La velocidad de rotación de la Tierra sobre su eje es de unos 1660 km/h; por lo que ese movimiento impulsa al cohete a moverse a mayor velocidad; pero cuál es la razón por la que un cohete que se mueve a muchos miles de kilómetros por hora necesita el impulso adicional que le da el arrastre del movimiento rotacional del planeta, simple, ahorro de combustible. Se necesita una gran cantidad de energía para acelerar un cohete con tanta carga (del satélite que transporta y del propio cohete de varias toneladas) y por ende una cantidad significativa de combustible, lo que finalmente se traduce en lo mismo de siempre, dinero, ya que más combustible significa una misión más cara. Por lo tanto el movimiento de rotación de la Tierra es un aliado a la hora de lanzar cohetes que los arrastra y mueve un poco más rápido sin necesidad de gastar más combustible.

El cohete así debe cruzar la atmósfera a través de todas sus capas hasta llegar al punto donde el aire está enrarecido, o sea que tiene bajísima densidad y se acerca al vacío. Pero para entender esto debemos analizar brevemente a la atmósfera.

La atmósfera es una capa de gases (que en conjunto denominamos simplemente aire) que rodea a nuestro planeta y gracias a la cual podemos vivir ya que contiene el oxígeno que nos permite respirar. Tiene una altura de unos 700 kilómetros, pero el 95% de dichos gases se encuentran en los primeros 30 kilómetros y el 75% en los primeros 13 kilómetros. La atmósfera está compuesta por nitrógeno en un 78,08%, oxígeno en un 20,95%, Argón en un 0,93% y el 0,04% restante contiene otros gases como dióxido de carbono, neón, hidrógeno, helio, metano, kriptón, monóxido de carbono, ozono y clorofluorocarbonos.


 
La atmósfera se divide en varias capas:

  1. Primero está la tropósfera, la capa más baja que llega hasta unos 13 kilómetros o 13.000 metros de altura (todos nosotros vivimos en la tropósfera, los aviones comerciales de pasajeros vuelan a unos 12 kilómetros de altura); en la tropósfera la temperatura va disminuyendo mientras vamos aumentando de altura hasta llegar al límite de la misma (denominado tropopausa) donde la temperatura puede llegar hasta unos -70 C°.
  2. Luego viene la estratósfera que va desde los 13 kilómetros hasta unos 48 kilómetros de altura (límite superior llamado estratopausa). Aquí la temperatura cambia su tendencia nuevamente va aumentando hasta llegar a ser de unos 0ºC en la estratopausa. Aquí no se perciben movimientos del aire en dirección vertical, sin embargo los vientos horizontales pueden llegar a los 200 km/h, haciendo que cualquier sustancia que llega a la estratósfera se difunda por todo el globo con rapidez, como ocurre con los gases CFC (clorofluorocarbonos) que destruyen el ozono que se encuentra justamente en la estratósfera y que es tan importante porque absorbe las dañinas radiaciones ultravioletas provenientes del Sol. Dado que aquí hay menos partículas en la que la luz puede reflejarse, el cielo, a diferencia de la estratósfera, es constantemente oscuro.
  3. La capa que sigue se llama mesósfera, y se extiende entre los 48 y 80 kilómetros de altura, contiene sólo cerca del 0,1% de la masa total del aire de la atmósfera. Dado que en la mesósfera la temperatura y la densidad del aire son bajas ayudan a la formación de turbulencias y ondas atmosféricas de gran escala. Aquí la temperatura vuelve a disminuir al aumentar la altura hasta llegar a unos -90 C° en el límite superior de esta capa ubicada a 80 kilómetros de altura (llamado mesopausa), siendo la menor temperatura que se registra en toda la atmósfera terrestre. La mesósfera es donde gran parte de los meteoritos que caen a la Tierra se queman dando forma a lo que llamamos coloquialmente estrellas fugaces.
  4. La siguiente capa se llama termósfera, la cual va de los 80 a los 700 kilómetros de altura. Su nombre proviene del hecho que en partes de esta capa la radiación ultravioleta, los rayos X y rayos gamma provenientes del Sol, ionizan (les arrancan electrones) a los átomos de sodio y otras moléculas, elevando la temperatura de los gases que la componen varios cientos de grados. En la termósfera ya hay satélites orbitando, también se encuentra la Estación Espacial Internacional (un centro de investigación espacial permanentemente tripulado que se encuentra a unos 418 kilómetros de altura y donde viven científicos y astronautas).

Suficiente explicación acerca de la atmósfera, ya sabes lo necesario para entender lo que sigue. Continuemos con el cohete que lleva al satélite.

Una vez que el cohete llega a una altura de unos 193 kilómetros donde el aire está enrarecido con una densidad muy baja y no ofrece resistencia aerodinámica al movimiento, el sistema de navegación despliega pequeños propulsores los cuales rotan al vehículo en una posición horizontal. Luego de eso se suelta el satélite, separándose del cohete que lo transportaba; en ese momento los propulsores del cohete empujan a este último para alejarlo del satélite y evitar una colisión entre ellos.

 

Sistema de guiado inecial

Antes se mencionó que el cohete debe ser controlado con extrema precisión para colocar a un satélite en la órbita deseada. Para eso se utiliza lo que llamamos un sistema de guiado inercial (IGS - del inglés Inertial Guidance System), el cual se encuentra dentro del cohete que transporta al satélite. El sistema de guiado inercial puede deteminar la posición y orientación precisa del cohete midiendo cada una de las aceleraciones que el cohete experimenta utilizando una serie de acelerómetros (medidores de aceleración de un vehículo) y giróscopios (dispositivos que miden la rotación y orientación de un vehículo) que trabajan en conjunto. Los ejes de los giroscopios se encuentran montados en cardanes (un cardán es un dispositivo que une dos ejes no colineales, permitiendo transmitir la rotación de uno al otro a pesar de su no colinealidad) y cada uno de ellos siempre apunta en la misma dirección. Esta plataforma estable contiene acelerómetros que registran los cambios de aceleración en los tres ejes.

Si se sabe exactamente dónde se encuentra el cohete al momento del despegue (cosa que obviamente se sabe) y se le suman cada una de las distintas aceleraciones ocurridas en cada uno de los tres ejes (X, Y, Z) se puede calcular la posición actual del cohete, ya que cada aceleración registrada queda guardada en la memoria de una compuadora y simplemente hay que sumarlas todas al punto de partida para obtener la posición actual.

De aquí también se concluye que es necesaria una pequeña computadora de a bordo con un programa que pueda realizar esos cálculos.

 
 

Altura y velocidad de los satélites

Los cohetes deben acelerar hasta una velocidad de por lo menos 40.320 km/h para poder escapar de la gravedad de la Tierra y poder así viajar por el espacio, a esta se la denomina velocidad de escape. Sin embargo en el caso de los satélites no es necesario desarrollar la velocidad de escape terrestre, ya que es mucho mayor de lo requerido para colocar un satélite en órbita. De hecho en el caso de los satélites el objetivo no es escapar de la gravedad terrestre sino que balancear al artefacto en una órbita determinada, ni más lejos ni más cerca.

La velocidad orbital es aquella necesaria para lograr un equilibrio entre la atracción gravitatoria de la tierra y la inercia propia del movimiento del satélite (la inercia es la propiedad que tienen los cuerpos de mantener su estado de reposo o movimiento); o sea lograr un balance entre la fuerza que atrae al satélite hacia la Tierra y la tendencia propia que tiene el satélite de seguir moviéndose alejándose del planeta en línea recta. Por ejemplo, dicha velocidad de equilibrio es de 27.359 km/h para un satélite colocado a una altura de 242 kilómetros. Si no fuese por la gravedad terrestre que mantiene "atado" al satélite, la inercia de su movimiento lo haría seguir alejándose de la Tierra para siempre en el espacio universal. No obstante, incluso con la gravedad terrestre, si el satélite se mueve demasiado rápido, eventualmente terminará escapándose de la atracción terrestre; pero por otro lado, si se mueve muy lentamente la fuerza gravitatoria terrestre lo teminará arrastrando haciendo que entre a la atmósfera, se incinere y finalmente termine desintegrándose. Por lo tanto es necesario ajustar la velocidad orbital del satélite exactamente para balancear la inercia y la fuerza gravitatoria terrestre y hacer que el satélite se mueva constantemente en una órbita curva similar en forma a la de la superficie del planeta, en lugar de seguir volando en línea recta escapándose hacia el espacio o por el contrario cayendo nuevamente a la Tierra.

La velocidad orbital del satélite depende de su altitud sobre la superficie de la Tierra. Cuanto más cerca, o bajo, se encuentre, se necesitará una mayor velocidad orbital. Por ejemplo a una altura de 200 kilómetros, la velocidad orbital necesaria para balancear al satélite es de unos 27.400 km/h; pero para mantener en órbita a un satélite que se encuentra a 35.786 kilómetros de distancia (satélite de tipo geoestacionario, del cual hablaremos más adelante) se requiere una velocidad de 11.300 km/h.

Puesto que a 35.786 kilómetros de altura la circunferencia de la órbita que debe recorrer el satélite es de 271.200 kilómetros, a una velocidad de 11.300 km/h tardará exactamente 24 horas en dar una revolución completa alrededor del planeta (271.200 / 11.300 = 24). Entonces como la Tierra también rota una vez cada 24 horas -un punto cualquiera del planeta tarda 24 horas en dar una revolución completa- un satélite ubicado a 35.786 kilómetros de distancia y que viaja a 11.300 tendrá una posición fija en relación a un determinado punto de la Tierra; porque ambos tardan 24 horas en cubrir un período completo, dando el efecto de estar siempre el satélite exactamente encima de ese punto. A este tipo de satélite como ya se dijo antes se lo denomina Geoestacionario, y eso es porque parece estar estacionario sobre un punto determinado del planeta. La órbitas geoestacionarias son ideales para satélites de comunicación (más adelante se explicará con más detalle esto).

Esa distancia no se tomó arbitrariamente, sino que si se toma una más cercana, la velocidad de equilibrio haría que el satélite diera una revolución completa alrededor del planeta en menos de 24 horas (cuanto más cerca se encuentra un objeto, la velocidad que lo equilibra en una órbita determinada para que no escape de la gravedad terrestre ni tampoco sea atraído hacia el planeta es mayor y hace que de más de una vuelta alrededor de la Tierra); y si se llegara a elegir una distancia superior a 35.786 kilómetros, la velocidad de equilibrio del satélite haría que tardara más de 24 horas en dar una vuelta completa alrededor de nuestro planeta; por lo que sí o sí para que un satélite sea geoestacionario (se encuentre siempre por encima de un determinado punto del planeta) debe colocarse a 35.786 kilómetros por encima de la superficie.

La Luna se encuentra a una distancia de 384,600 kilómetros, y viaja a una velocidad de equilibrio de 3700 km/h y su órbita tarda 27,3 días en dar una revolución completa alrededor de nuestro planeta. Como ya habrás notado, la velocidad orbital de la Luna es muy inferior; si fuera superior se escaparía para siempre y si fuese inferior terminaría "cayendo" a la Tierra, provocando un catastrófico impacto que terminaría con todo tipo de vida sobre la faz del planeta.

Cuanto más alta es la órbita, el satélite podrá permanecer más tiempo en dicha órbita funcionando. A menor altura, el satélite entra en contacto con trazas de atmósfera (partículas) las cuales crean mayor arrastre o roce, desacelerando al artefacto que con el tiempo hace que la trayectoria pierda altura, decaiga y finalmente sea vencido por la gravedad terrestre entrando nuevamente a la atmósfera donde termina incinerándose y desintegrándose. Por el contrario, a mayores alturas donde el vacío (falta de aire) del espacio es casi completo, no hay tanta fricción o arrastre que desacelere al satélite, permitiendo que el mismo se mantenga en órbita por muchos años e incluso décadas o siglos; un gran ejemplo es la Luna.

Los satélites por lo general comienzan su misión en una trayectoria elíptica (circular ovalada); pero desde la estación de control en la Tierra, pueden controlar remotamente unos pequeños propulsores con los que se puede corregir la órbita del artefacto. Si se activan los propulsores justo cuando el satélite se encuentra en el apogeo de la elipse (punto más distante de la órbita desde la Tierra) y se lo impulsa de manera leve en dirección a una trayectoria de vuelo más circular (hacia adentro del círculo), el perigeo (parte de la órbita elíptica más baja o cercana a la Tiera) se aleja del planeta, dando como resultado una trayectoria orbital más circular para el satélite. Estas correcciones se deben realizar cada cierto período de tiempo (meses o años) si la órbita tiende a modificarse.

Altura y velocidad de satelites
Alturas y velocidades de satélites - Cliquear para ver en grande

 

Qué es una ventana de lanzamiento

Una ventana de lanzamiento es un período de tiempo durante el cual es más apropiado lanzar un vehículo al espacio para que realice un determinado tipo de tarea.

Por ejemplo en el caso de satélites que deben pasar por encima de ciertas regiones a una determinada hora del día, puesto que el satélite siempre viajará a la misma velocidad y altura de equilibrio, sin poder acelerarlo o desacelerarlo, salvo para corregir la trayectoria de su órbita (como ya se explicó anteriormente) deberá lanzarse a una determinada hora que permitirá que a partir de entonces a esa velocidad y altura luego siempre pase en el mismo momento del día por ciertas regiones sobre las que brindará sus servicios.

Pero la ventana de lanzamiento también es algo que hay que tener en cuenta al momento de querer lanzar otros vehículos espaciales, por ejemplo las naves no tripuladas interplanetarias como aquellas que se envían a Marte u otros planetas. En el caso concreto de naves que se envían a Marte, dado que todos los planetas orbitan alrededor del Sol a distintas velocidades y distancias (radios) del astro rey, las distancias y direcciones entre ellos varían día a día, por lo que siempre se tiende a elegir una fecha de lanzamiento que hará que al momento del encuentro entre la nave y el planeta Marte (o cualquier otro planeta de destino) su distancia de la Tierra sea la menor posible y así ahorrar tiempo y energía obviamente (y claro está dinero).

Si el lanzamiento es suspendido por algún motivo imprevisto como mal tiempo o algún desperfecto técnico o demora en la preparación de la nave, no se podrá lanzar la misma hasta la próxima ventana de lanzamiento; aunque en el caso de los satélites el tiempo que divide dos períodos de ventana de lanzamiento es muy inferior al del requerido para el envío de naves interplanetarias, siendo para el primer caso de un día (ya que simplemente se espera a la hora calculada que cada 24 horas obviamente se repite) y para el segundo de varios meses o incluso más de un año.

Por eso respetar el horario de lanzamiento planificado es fundamental para que el satélite pueda brindar los servicios proyectados, siendo una de las variables que marcan el éxito o el fracaso de una misión.

 

Qué hay dentro de un satélite

Para entender qué hay dentro de un satélite primero hay que conocer los distintos tipos de satélites que existen:
 

  • SATÉLITES CLIMÁTICOS: Son una herramienta esencial para que los meteorólogos puedan predecir el clima o conocer lo que está sucediendo en el mismo intante en distintas regiones de un país o del mundo. La mayor parte de los satélites meteorológicos fueron fabricados por Estados Unidos, Rusia, Japón, Francia, y en parte Alemania, Italia y Gran Bretaña. Son administrados por Estados UNidos, Rusia, Japón y un consorcio de naciones europeas. Algunos de los satélites climáticos más famosos incluyen a las series TIROS (Television Infrared Observation Satellite - Satélite de Observación Infrarroja para Televisión. Aunque hoy son conocidos como NOAA por ser administrados por la National Oceanic and Atmospheric Administration o Administración Oceánica y Atmosférica Nacional); KOSMOS (de la Unión Soviética y luego Rusia); GOES (satélites estadounidenses cuyas siglas significan Geostationary Operational Environmental Satellite o en español Satélite Operacional Ambiental Geoestacionario) y METEOSAT (una serie de satélites meteorológicos europeos construidos por las empresas de tecnología aeroesacial francesas Aérospatiale, Cannes Mandelieu Space Center, Matra, la alemana MBB, la italianas Alenia Aeronautica, y la británica Marconi Company). Esto satélites cuentan con cámaras que envían fotos del clima terrestre, algunos desde una posición fija geoestacionaria (a 35.786 kilómetros de altura siempre fotografiando la misma franja del planeta) y otros desde órbitas polares (que giran de polo a polo a unos 850 kilómetros de altura, completando una revolución en 100 minutos, por lo que cada vez que hayan completado una vuelta la Tierra ya ha girado unos 25°, permitiendo así que fotografíen una franja distinta tras cada vuelta). Los satélites climáticos geoestacionarios son los de la serie GOES (hacia 2013 con cuatro satélites en operación que cubren varias partes del globo terestre, y siendo el GOES-10 el que cubre el clima de América) y los METEOSAT europeos; mientras que los de órbita polar son los de la serie TIROS (también conocida como NOAA).
        
  • SATÉLITES DE COMUNICACIÓN: Permiten conversaciones telefónicas y envío de datos a través del satélite. El elemento más importante de un satélite de comunicaciones es el transpondedor (un receptor de ondas de radio que recibe una conversación a cierta frecuencia y luego la amplía retransmitiéndola nuevamente a la Tierra en otra frecuencia. Normalmente un satélite de comunicaciones contiene cientos o incluso miles de transpondedores que permiten miles de comunicaciones simultáneas. Los satélites de comunicaciones tienen órbitas geoestacionarias, así las antenas en la Tierra que les envían y reciben las señales no se tienen que mover y siempre apuntan hacia la misma dirección del cielo donde el satélite se encuentra.
     
  • SATÉLITES DE TRANSMISIÓN TELEVISIVA: Son iguales a los satélites de comunicación y son utilizados para enviar señales televisivas de un lugar a otro para permitir transmisiones en vivo o el envío de señales de empresas de televisión satelital (como Direct TV) de la estación de transmisión a las casas de cada uno de los clientes suscriptos. 
     
  • SATÉLITES CIENTÍFICOS: Realizan una gran variedad de misiones científicas. El satélite científico más famoso es el Telescopio Espacial Hubble, ubicado en una órbita a 559 kilómetros de altura con un período (tiempo en completar una vuelta alrededor de la Tierra) de 96-97 minutos, una longitud de 13,2 metros y una masa de 11.110 kg; se ha encargado durante años de tomar las imágenes provenientes de los lugares más lejanos del universo con que cuenta la humanidad ubicados a miles de millones de años luz de la Tierra. También existen otros satélites científicos que investigan todo tipo de fenómenos naturales que van desde manchas solares hasta rayos gamma.
     
  • SATÉLITES DE NAVEGACIÓN: Utilizados para que los aviones y barcos puedan navegar, aunque en los últimos años han sido puesto a disponibilidad civil, ya que hoy todo tipo de vehículos civiles hacen uso de ellos a través del servicio brindado por los satélites de GPS (Gobal Positioning System o Sistema de Posicionamiento Global) de la serie NAVSTAR de fabricación y administración estadounidense.
     
  • SATÉLITES DE RESCATE:  Responden a señales de radio de vehículos extraviados (por ejemplo buques en peligro o aviones caídos en zonas inhóspitas) las cuales son enviadas a equipos de rescate para situaciones de emergencia.
     
  • SATÉLITES DE OBSERVACIÓN TERRESTRE: Observan cambios de todo tipo en distintas regiones del planeta, como por ejemplo deforestaciones, cobertura de hielo en los polos o zonas de glaciares, crecimiento y desarrollo de zonas urbanas, temperaturas promedio de distintas regiones del planeta, movimiento de continentes, etc. Los más famosos son los satélites de la serie LANDSAT de origen estadounidense.
     
  • SATÉLITES MILITARES: Son satélites que aunque estén ahí arriba nuestro, su información es confidencial. Este tipo de información incluye inteligencia estatal que hace uso de equipos sofisticados de fotografía de alta tecnología electrónica, para reconocimiento de actividades en distintos países del mundo (operaciones militares de países investigados, búsqueda de narcotraficantes y grupos paramilitares, etc). Algunas de sus aplicaciones incluyen el relevamiento de datos de comunicación encriptados entre distintos puntos de la Tierra, monitoreo de operaciones con energía nuclear, observación del movimiento de tropas, alerta de lanzamiento de misiles, fisgoneo fotográfico de distintas regiones del mundo, etc. Por lo que toda actividad realizada hoy en la Tierra puede ser tranquilamente observada por las Fuerzas Armadas de los países más poderosos del mundo gracias a estos satélites que literalmente pueden observar todo lo que sucede aquí abajo.

 
Ahora que ya conoces los distintos tipos de satélites podemos investigar qué contienen en su interior. A pesar de los distintos tipos de satélites que existen y los diferentes servicios que brindan, hay una gran cantidad de elementos en común que se pueden encontrar en todos ellos; entre los que se incluyen:

  • Todos ellos cuentan con una carcasa de metal o de un compuesto de distintos materiales, llamada el bus del satélite. Dentro del bus se colocan todos los dispositivos que permiten a los satélites brindar los servicios para los que han sido desarrollados. Por otra parte el bus siempre debe ser lo suficientemente resistente para soportar el lanzamiento y las distintas condiciones a las que se verá expuesto en el espacio un satélite.
     
  • Todos ellos cuentan con una fuente de energía que por lo general está compuesta por celdas recolectoras de energía solar y baterías para su almacenamiento. Las matrices de celdas solares proveen energía para cargar las baterías recargables. Algunos diseños nuevos incluyen el uso de celdas de combustible de hidrógeno (generando energía eléctrica a partir de hidrógeno). La disponibilidad de energía es vital para la mayor duración posible del tiempo de vida de un satélite. Se han utilizado muy pocas veces satélites que funcionaban a partir de energía nuclear, pero luego de un accidente ocurrido con el satélite soviético Kosmos 954 en enero 24 de 1978, que luego de una falla en la separación del reactor nuclear antes de su reingreso a la Tierra, provocó que el mismo reingrese junto al resto de satélite y al desintegrarse, los desechos nucleares cayeran desparramándose sobre el norte de Canadá; lo cual puso en emergencia a la región y la posterior puesta en marcha de una operación de limpieza ambiental. El estado de los sistemas de energía son constantemente monitoreados desde los centros de control en la Tierra, en donde se reciben los datos por medio de señales telemétricas (de medición a distancia) enviadas desde los satélites.
     
  • Todo satélite contiene una computadora de a bordo para controlar y monitorear los distintos sistemas y dispositivos del mismo.
     
  • Todos los satélites cuentan con un sistema de señales de radio y antenas receptoras y emisoras de dichas señales. Como mínimo deben tener un receptor/transmisor de señales de radio para que desde el centro de control terrestre se pueda monitorear su estado de funcionamiento. Muchos satélites pueden ser controlados desde tierra para que realicen diversas tareas desde cambiar la órbita hasta reprogramar el sistema de la computadora de a bordo.
     
  • Todos ellos cuentan con un sistema de control de incinación (Attitude Control System o ACS). El ACS mantiene al satélite apuntando siempre en la dirección correcta. Por ejemplo el el Telescopio Espacial Hubble tiene un sistema de control muy complejo para que el telescopio pueda apuntar durante varias horas o incluso días hacia la misma dirección en el espacio universal a pesar de orbitar a una velocidad de 27.359 km/h. Dicho sistema de control está compuesto por un conjunto de dispositivos que incluyen giroscopios (para medir la inclinación), acelerómetros (para medir la aceleración), un sistema estabilizador de ruedas de reacción (la rueda de reacción es un artefacto que se utiliza en vehículos espaciales para cambiar su momento angular sin consumir combustible), propulsores y un conjunto de sensores que determinan la posición del artefacto guiándose con las estrellas.

 

Tipos de órbitas satelitales

 
Hay tres tipos de órbitas satelitales dependiendo de la posición del satélite en relación a la supericie terrestre.

  • ÓRBITAS GEOESTACIONARIAS: También se las conoce como órbitas geosíncronas o síncronas (sincrono significa que algo va al mismo tiempo o es simultáneo, refiriéndose en este caso a que el satélite se mueve a la misma velocidad en que gira la Tierra, o sea que se mueve en simultáneo en relación a un punto determinado del planeta). Los satélites geoestacionarios siempre están posicionados fijos sobre un mismo punto del planeta. Muchos satélites geoestacionarios están colocados sobre una banda a 35.786 kilómetros por encima del la línea del Ecuador (lo que sería a casi una décima de la distancia a la Luna que se encuentra a unos 384.600 kilómetros). Sin embargo la banda de "estacionamiento" o "parqueadero" de satélites sobre la línea del Ecuador se está congestionando con varios cientos de satélites de transmisiones televisivas, meteorológicos y de comunicación; por lo que cada satélite debe ser colocado en órbita con mucho cuidado y precisión para evitar que las señales que emite interfieran con las señales de algún satélite vecino adyacente. Tanto los satélites meteorológicos como los de comunicación y los de transmisiones televisivas utilizan órbitas geoestacionarias. Gracias a las órbitas geoestacionarias las antenas de televisión satelital pueden instalarse en una posición fija siempre apuntando hacia la misma dirección.
      
  • ÓRBITAS ASÍNCRONAS: Son las órbitas de menor altura que hacen que los satélites no giren en simultáneo a un determinado punto fijo del planeta, pasando varias veces al día por encima del mismo punto de la Tierra. La mayoría promedian una altura de 600-700 kilómetros.
     
  • ÓRBITAS POLARES: Son órbitas de baja altura (en comparación a las geoestacionarias) y en cada revolución pasan por encima de los polos del planeta. Dado que la órbita polar se mantiene fija en el espacio mientras la Tierra rota dentro de la misma (o sea que la órbita no gira hacia el este junto al planeta), esto hace que gran parte del planeta pase por debajo de un satélite de órbita polar. Por ejemplo si un satélite da un giro completo alrededor de la Tierra en unos 90 minutos (pasando por los polos de sur a norte y luego de norte a sur 16 veces al día), el planeta habrá girado en ese tiempo unos 22,5° hacia el este, por lo que con cada pasada el satélite cubrirá una buena porción del planeta de unos 22,5° de ancho (recordemos que un giro completo es de 360°). Dada su gran cobertura estos satélites son excelentes para la realización de mapeos y tomas fotográficas de todo el planeta.

CONTINÚA EN QUÉ SON LOS SATÉLITES ARTIFICIALES Y CÓMO FUNCIONAN - PARTE 2 >>


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cuanta informacionnnnnnnnnnnnn :o like

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  •  para que son los satelites                    

  •   son para enviar señales a la tierra

  •    tomar fotos  
  • enviar sistemas de otros plenetas para telecomunicaciones

Les habla el  dueño de

Les habla el  dueño de valentino in company, les recomiendo que para leer este articulo, pasen por mis sucursales bien repartidas en la Matanza, atendido por los mismos dueños con delivery las 24 horas a la semana. En cuanto a los satelites falto informacion ya que falto el satelite "Helado" que pasa nuestra publicidad con nuestro empleado bañado en crema y dulce de leche.  Desearia que vengan a verlo y pasen por mi local, ya que tengo una deuda que saldar con la tribu "Los Carr". Se que les va a encantar, te ha hablado El sexy y te desea buenas noches!

Mi direccion es Huemul 215, entre Albarracin y Bach en Isidro casanova, las 24 atencion al cliente y buen servicio.

Les deseo buenas noches y un gran aporte de los satelites.!!!

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