LOS SATELITES ARTIFICIALES

HECHO POR : PABLO HOYOS MESA 7ºD

  LOS SATELITES ARTIFICIALES

Los satélites artificiales nacieron durante la guerra fría, entre los Estados Unidos y La Union Soviética, que pretendían ambos llegar a la luna y a su vez lanzar un satélite a la órbita espacial. En mayo de 1946, el Proyecto RAND presentó el informe Preliminary Design of an Experimental World-Circling Spaceship (Diseño preliminar de una nave espacial experimental en órbita), en el cual se decía que «Un vehículo satélite con instrumentación apropiada puede ser una de las herramientas científicas más poderosas del siglo XX. La realización de una nave satélite produciría una repercusión comparable con la explosión de la bomba atómica...».

La era espacial comenzó en 1946, cuando los científicos comenzaron a utilizar los cohetes capturados V-2 alemanes para realizar mediciones de la atmósfera.4 Antes de ese momento, los científicos utilizaban globos que llegaban a los 30 km de altitud y ondas de radio para estudiar la ionosfera. Desde 1946 a 1952 se utilizó los cohetes V-2 y Aerobee para la investigación de la parte superior de la atmósfera, lo que permitía realizar mediciones de la presión, densidad y temperatura hasta una altitud de 200 km.

Estados Unidos había considerado lanzar satélites orbitales desde 1945 bajo la Oficina de Aeronáutica de la Armada. El Proyecto RAND de la Fuerza Aérea presentó su informe pero no se creía que el satélite fuese una potencial arma militar, sino más bien una herramienta científica, política y de propaganda. En 1954, el Secretario de Defensa afirmó: «No conozco ningún programa estadounidense de satélites».

Tras la presión de la Sociedad Americana del Cohete (ARS), la Fundación Nacional de la Ciencia (NSF) y el Año Geofísico Internacional, el interés militar aumentó y a comienzos de 1955 la Fuerza Aérea y la Armada estaban trabajando en el Proyecto Orbiter, que evolucionaría para utilizar un cohete Jupiter-C en el lanzamiento de un satélite denominado Explorer 1 el 31 de enero de 1958.

El 29 de julio de 1955, la Casa Blanca anunció que los Estados Unidos intentarían lanzar satélites a partir de la primavera de 1958. Esto se convirtió en el Proyecto Vanguard. El 31 de julio, los soviéticos anunciaron que tenían intención de lanzar un satélite en el otoño de 1957.

SATELITES EN COLOMBIA

LIBERTAD

El Libertad 1 es un un satélite artificial miniaturizado construido por el programa espacial de la Universidad Sergio Arboleda. Fue lanzado en abril 17 de 2007, junto con otros 14 satélites, a bordo del cohete Dnepr-1 desde el Cosmódromo de Baikonur.

Bandera de Colombia en cohete Dnepr-1.

Con un gasto de 800 millones de pesos,1 el Libertad 1 es el primer satélite construido en Colombia con asesoría de Estados Unidos. Este proyecto académico se basa en el PicoSatélite CubeSat (Satélite miniaturizado de menos de 1 kg) diseñado por Boeing para proyectos espaciales de bajo presupuesto. Aunque este prediseño viene con la mayoría de las partes, es necesario construir los sistemas periféricos y realizar toda su programación.

La idea comenzó en el 2001 cuando César Ocampo presentó la idea en un congreso, pero no tuvo mucha acogida. Después, en 2004, el proyecto renació con la ayuda de Raúl Joya, director del observatorio astronómico de la Universidad Sergio Arboleda y de Álvaro Leyva, promotor de ese observatorio. En febrero de 2005 se empezó formalmente la construcción del satélite.2

Durante su vida útil realizó más de 2320 trasmisiones en las que envió más de 11600 paquetes de datos, entre los que estaban temperaturas en tiempo real de sus superficies y velocidades de órbita.

Se calcula que el Libertad 1 estará orbitando la tierra durante otros 6 años y luego se desintegrará al entrar a la atmósfera terrestre.

SATCOL

Es un proyecto planteado en el documento Conpes 3579 que busca dotar a Colombia de servicios de alta tecnología en telecomunicaciones. Actualmente se están esperando las propuestas de diferentes empresas para este proyecto.3

El proyecto esta valorado en más de 500 mil millones de pesos colombianos.4 Los resultados de la evaluación de las propuestas planteadas por oferentes internacionales fue conocida a finales de noviembre de 2009, donde la única propuesta válida, de la empresa rusa ISS/Reshetnev, fue rechazada por no cumplir todas las condiciones jurídicas, técnicas y financieras del contrato a firmarse. Anteriormente en la licitación, habían mostrado interés fabricantes de satélites de Estados Unidos, Francia y Rusia y operadores de satélites de Estados Unidos, Canadá, Holanda y Rusia. Una nueva licitación se abrió en abril de 2010 y se planea adjudicar al ganador en julio de 2010.

La mayor parte de la telefonía y telecomunicaciones en Colombia se basa en sistemas de comunicación hechos en fibra óptica, que dado a la geografía andina hace muy difícil y costoso la interconexión total del país, Colombia ha tenido la iniciativa de este proyecto por mas de 30 años llegando incluso a plantearlo como una iniciativa andina que no prosperó. El satélite es parte de un ambicioso programa que espera tener 50.000 puntos de la geografía colombiana interconectado siendo el 80% de este vía satélite, con este proyecto Colombia ahorraría 165 millones de dólares durante los próximos 15 años.

TIPOS DE SATELITES

Se logran distinguir 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.

ACTUALMENTE EXISTEN APROXIMADAMENTE 4000 SATELITES EN ORBITA.

• Por su órbita:

La visibilidad de un satélite depende de su órbita, y la órbita más simple para considerar es redonda. Una órbita redonda puede caracterizarse declarando la altitud orbital (la altura de la nave espacial sobre la superficie de la Tierra) y la inclinación orbital (el ángulo del avión orbital del satélite al avión ecuatorial de la Tierra). Cuando un satélite se lanza, se pone en la órbita alrededor de la tierra. La gravedad de la tierra sostiene el satélite en un cierto camino, y ese camino se llama una " órbita ". hay varios tipos de órbitas. Aquí son tres de ellos.

Satélites de órbita geoestacionaria

Satélites de órbita baja (LEO)

Satélites de órbita eliptica excentrica (Molniya)

Satélites Geoestacionarios (GEO)

En una órbita circular ecuatorial de altitud 35.786 Km. Centenares de satélites de comunicaciones están situados a 36.000 Km de altura y describen órbitas circulares sobre la línea ecuatorial. A esta distancia el satélite da una vuelta a la Tierra cada 24 horas permaneciendo estático para un observador situado sobre la superficie terrestre. Por tal razón son llamados geoestacionarios.

Satélites de Orbita Media (MEO)

Altitud de 9.000 a 14.500 Km. De 10 a 15 satélites son necesarios para abarcar toda la Tierra.

Satélites de Orbita Baja (LEO)

Altitud de 725 a 1.450 Km. Son necesarios más de unos 40 satélites para la cobertura total.

Los satélites proyectan haces sobre la superficie terrestre que pueden llegar a tener diámetros desde 600 hasta 58.000 Km. Como se observa en la figura, los haces satelitales son divididos en celdas, cuyas frecuencias pueden ser reutilizadas en diferentes celdas no adyacentes, según un patrón conforme al Seamless handover.

Por su finalidad: 

Satélites de Telecomunicaciones (Radio y Televisión) 

Satélites Meteorológicos. 

Satélites de Navegación.  

Satélites Militares y espias.  

Satélites de Observación de la tierra. 

Satélites Científicos y de propósitos experimentales.  

Satélites de Radioaficionado. 

Un gran ejemplo de satélite podría ser el IRIDIUM que es ocupado principalmente para el uso en la telefonía celular.

Características:

Iridium consta de 66 satélites LEO los cuales se encuentran a una altitud de 725-1450 Km., cada satélite pesa aproximadamente 700 Kg. su periodo de vida activa es de 5 a 8 años y su margen de enlace es de 16 dB.

Paso que sigue una llamada desde un teléfono satelital

 - Cuando un teléfono se active se conectará al satélite más próximo.

- Gracias a la red de estaciones terrenas el satélite podrá determinar la validez de la cuenta y situación del usuario.

- El usuario podrá realizar una llamada eligiendo entre las alternativas de

 transmisión celular terrestre o vía satélite.

- En caso de no estar disponible el sistema celular del abonado, el teléfono comunicará automáticamente con el satélite.

- La llamada será transferida de satélite en satélite a través de la red hasta su destino (un teléfono Iridium o una pasarela Iridium)

BANDAS DE FRECUENCIAS UTILIZADAS POR LOS SATELITES.

• Banda P 200-400 Mhz.
• Bamda L 1530-2700 Mhz.
• Banda S 2700-3500 Mhz.
• Banda C 3700-4200 Mhz.
• 4400-4700 Mhz.
• Banda X 7900-8400 Mhz.
• Banda Ku1 (Banda PSS) 10.7-11.75 Ghz.
• Banda Ku2 (Banda DBS) 11.75-12.5 Ghz.
• Banda Ku3 (Banda Telecom) 12.5-12.75 Ghz.
• Banda Ka 17.7-21.2 Ghz.
• Banda K 27.5-31.0 Ghz.
• 1 Mhz.= 1000.000 Hz.
• 1 Ghz.= 1000.000.000 Hz.

Orbitas leo

Las orbitas leo son orbitas de baja altura, tienen sus orbitas a altitudes de unos 500 a 2000km.

Las ventajas de las orbitas leo son:

• El tiempo de propagación de la señal es bajo

• Proporciona cobertura mundial.

Los inconvenientes son:

• Es necesario corregir continuamente la orbita debido al efecto de la atmósfera

• Son necesarios muchos satélites parea cubrir el globo terrestre.

Características:

Las orbitas leo son orbitas de baja altura y por ello mejora la calidad de la señal y reduce el retardo de transmisión. Generalmente estas orbitas son usadas por compañías de telefonía móvil y de comunicación de datos, como las constelaciones orbcomm, iridium y globalstar. Al ser de tan baja altura, las huellas son muy cortas, por lo que son necesarios muchos satélites para cubrir la tierra entera en aplicaciones en tiempo real.