En el sistema mundial de telecomunicaciones, el uso de satélites artificiales para proporcionar enlaces de comunicación satelital entre varios puntos en tierra juega un papel vital. Aproximadamente, hay 5.600 satélites artificiales que orbitan alrededor de la Tierra y retransmiten señales analógicas y digitales que transportan voz, video y datos hacia y desde una o varias ubicaciones en todo el mundo.
Los
satélites de comunicación proporcionan los puentes para una serie de mercados
especializados en telecomunicaciones comerciales y privadas, que crean lazos
entre las naciones fortaleciendo la interconectividad a nivel global.
La
comunicación por satélite tiene dos componentes principales: el segmento
terrestre, que consta de transmisión, recepción y equipos auxiliares fijos o
móviles, y el segmento espacial, que es principalmente el propio satélite.
Un enlace satelital típico implica la transmisión o el enlace ascendente de una señal desde una estación terrestre hasta un satélite, el cual recibe y amplifica la señal y la retransmite a la Tierra, donde las estaciones y terminales terrestres la reciben y la vuelven a amplificar. Los receptores satelitales en tierra incluyen equipos satelitales fijos, equipos móviles de recepción en aeronaves, teléfonos satelitales y dispositivos portátiles.
¿Cómo
funciona un satélite?
Un satélite de comunicaciones
es un sistema independiente que flota en el espacio. Proporciona su propio
suministro de energía eléctrica, mantiene su altitud, resiste el entorno hostil
del espacio y se encarga de que los dispositivos de la misión funcionen
normalmente durante la vida útil requerida.
El diseño de un satélite
consiste en el diseño conceptual, el diseño preliminar y el diseño crítico,
basados en un plan de sistemas de comunicaciones satelitales, además del
diseño de requisitos de desempeño y la construcción de varios modelos de
fabricación (BBM, modelo de tablero; EM, modelo de ingeniería; PFM, proto
modelo de vuelo y, FM, modelo de vuelo).
El satélite debe pasar una
prueba de vacío térmico simulada en una cámara espacial, así como vibraciones y
otras pruebas necesarias, antes de ser cargado y lanzado en un cohete.
Componentes
principales de un satélite
-
Sistema
de comunicaciones: incluye las antenas y transpondedores para recibir y
retransmitir señales.
-
Sistema
de energía: contiene paneles solares que proporcionan energía; en ese sentido,
durante toda la vida útil del satélite, su mayor fuente de energía es la luz
solar. Sin embargo, también tiene baterías a bordo para proporcionar energía
cuando el Sol está bloqueado por la Tierra.
-
Sistema
de propulsión: proporciona los cohetes que impulsan el satélite y es necesario
para llegar a la ubicación orbital correcta y hacer correcciones ocasionales a
esa posición; un satélite en la órbita geoestacionaria puede desviarse hasta un
grado cada año de norte a sur o de este a oeste, debido a la atracción
gravitatoria de la Luna y el Sol. El mantenimiento de la posición orbital de un
satélite se denomina “mantenimiento de la estación” y, las correcciones,
“control de actitud”. La vida útil de un satélite está determinada por la
cantidad de combustible que tiene para impulsar estos propulsores. Una vez se
acaba el combustible, el satélite finalmente se desplaza hacia el espacio y
deja de funcionar, convirtiéndose en basura espacial.
Los satélites operan en temperaturas extremas de -150 °C (-238 °F) a 150 °C (300 °F) y pueden estar sujetos a radiación en el espacio, por lo cual los componentes del satélite que estarían expuestos están protegidos con aluminio y otros materiales resistentes a la radiación.
El sistema térmico de un satélite protege sus componentes electrónicos y mecánicos sensibles y lo mantiene en la temperatura óptima para garantizar su funcionamiento continuo. Así mismo, también protege los componentes sensibles del satélite de los cambios extremos de temperatura; activa los mecanismos de refrigeración cuando hace demasiado calor y los sistemas de calefacción cuando hace demasiado frío.
El sistema de telemetría y control de un satélite es un enlace de comunicación bidireccional entre el satélite y la Tierra. Esto permite que una estación terrestre rastree la posición de un satélite y controle su propulsión, temperatura y otros de sus sistemas. También puede monitorear la temperatura, los voltajes eléctricos y demás parámetros importantes de un satélite.
Los satélites de comunicación van desde los microsatélites
—que pesan menos de un kilogramo (2,2 libras)— hasta los grandes satélites —más
de 6 500 kilos (14 000 libras). Los avances en miniaturización y digitalización
han aumentado sustancialmente la capacidad de los satélites a lo largo de los
años. Early Bird tenía solo un transpondedor capaz de enviar solo un canal de
televisión y, por el contrario, la serie de satélites Boeing 702 puede tener
más de 100 transpondedores; con el uso de la tecnología de compresión digital,
cada transpondedor puede tener hasta 16 canales, proporcionando más de 1 600
canales de televisión a través de un satélite.
Los satélites operan en tres órbitas diferentes:
-
Órbita
terrestre baja (LEO): están posicionados a una altitud entre 160 km y 1 600 km
(de 100 a 1 000 millas) sobre la Tierra.
-
Órbita
terrestre media (MEO): operan de 10 000 a 20 000 km (de 6 300 a 12 500 millas)
de la Tierra.
-
Órbita
geoestacionaria o geosíncrona (GEO): están ubicados a 35 786 km (22 236 millas)
sobre la Tierra, donde completan una órbita en 24 horas y, por lo tanto,
permanecen fijos en un punto.
De igual forma, solo se necesitan tres satélites GEO para
brindar cobertura global, mientras que se necesitan 20 o más satélites para
cubrir toda la Tierra desde LEO y 10 o más en MEO. Además, la comunicación con
satélites en LEO y MEO requiere antenas de seguimiento en tierra para
garantizar una conexión perfecta intersatelital.
Una señal que rebota en un satélite GEO tarda
aproximadamente 0,22 segundos viajando a la velocidad de la luz desde la Tierra
hasta el satélite y viceversa. Este retraso plantea algunos problemas para
aplicaciones como los servicios de voz y la telefonía móvil, por lo cual la
mayoría de estos servicios suele utilizar satélites LEO o MEO para evitar
retrasos en la señal. Los satélites GEO generalmente se usan para aplicaciones
de transmisión y datos, debido a que pueden cubrir un área más grande en el
suelo.
Generalidades
sobre la construcción de los satélites
En el espacio existen más de 5 mil satélites provenientes
de la Tierra y, actualmente, cada uno de ellos cuenta con una vida útil de entre
5 y 15 años.
Se clasifican en dos categorías:
-
Dispositivos
de comunicaciones: permiten la transmisión de señales de radio y televisión
entre dos zonas determinadas del planeta; sirven como un método para “iluminar”
ciertas zonas del mundo
-
Dispositivos
de observación: se limitan a recopilar datos e información.
Construir un satélite es una tarea de alto costo debido a
los materiales que se requieren en el proceso de manufactura, particularmente
por las especificaciones mínimas a cumplir. Estos dispositivos necesitan
soportar la radiación del espacio, ser suficientemente resistentes a la presión
de viajar por el espacio a una velocidad constante de 700 kilómetros por hora
y, además, tener la solidez adecuada para no sufrir daños ante posibles
impactos de basura espacial o de asteroides de menor tamaño.
Para fabricar un satélite, generalmente se utiliza:
-
Materiales
al estilo del Kevlar, el cual no se derrite sino hasta alcanzar temperaturas
muy altas.
-
Fibra
de carbono, la cual, por sus propiedades físicas, goza de una alta resistencia.
-
Titanio,
por su alta fortaleza ante los efectos de la oxidación.
-
Aluminio,
por ser reciclable y ligero.
-
Nanotubos
de carbono, remarcables por su fuerza.
Así mismo, antes de comenzar con la construcción, se
necesita determinar la función del satélite, ya que no todos los dispositivos
se pueden elaborar de la misma forma. A cada uno se le debe asignar un canal de
comunicación específico y, además, es necesario diseñarlo adecuadamente con el
objetivo de emitir las señales indicadas, conforme al formato de transmisión
elegido. En este sentido, se clasifican según la órbita: baja, media o de
transferencia geoestacionaria.
AXESS, como una de las empresas especializadas y líder en
esta industria, utiliza satélites de comunicaciones para brindar a los usuarios
servicios de Internet satelital. Así mismo, el servicio es ofertado para
algunos representantes del sector empresarial (pesquero, petrolero, minero y
bancario), los cuales tienen requerimientos de conectividad en zonas remotas.
Precio
El fabricante de satélites chino Commsat tiene a la venta
tres modelos comerciales en una de las principales plataformas de e-commerce
del gigante asiático.
Sus precios van desde un millón de yuanes (u$s145.700,
133.700 euros) a treinta millones (u$s4.300.000 o 4.000.000 de euros) y están
disponibles en Taobao para cualquiera que pueda pagarlo.
Según explica la compañía en las descripciones técnicas de
cada modelo, el satélite más "económico", de forma cuadrada, pesa
menos de 5 kilos y cuenta con cámaras espaciales, paneles solares.
Por su parte el dispositivo más caro pesa 200 kilos y su
compra puede dividirse entre varios usuarios, que así podrían compartir la
plataforma.
La empresa cree que su clientela estará en el sector
educativo, empresarial y en instituciones de investigación, y cuenta con plazos
de entrega de tres a seis meses.
Noticias
Irán
anuncia el lanzamiento por vez primera de tres satélites al espacio de manera
simultánea
Irán anunció el domingo el lanzamiento con éxito de tres
satélites al espacio con un cohete que tuvo múltiples fallos en el pasado, el
último de un programa que según Occidente mejora los misiles balísticos de
Teherán.
El lanzamiento se produce en medio de las crecientes
tensiones que se están apoderando de todo el Medio Oriente por la contienda
entre Israel y Hamas en la Franja de Gaza, lo que genera temores de un
conflicto regional.
Si bien Irán no ha intervenido militarmente en el conflicto, se ha enfrentado a una mayor presión dentro de su teocracia para que actúe después de un mortal atentado suicida del Estado Islámico a principios de este mes y mientras grupos como los rebeldes hutíes de Yemen llevan a cabo ataques vinculados a la guerra. Mientras tanto, las naciones occidentales siguen preocupadas por la rápida expansión del programa nuclear de Irán.
SpaceX
pone en órbita 23 satélites de Starlink en apenas 4 horas
La empresa SpaceX puso en órbita 23 satélites Starlink en
dos lanzamientos realizados en apenas cuatro horas utilizando un cohete falcon
9. El propulsor de la primera etapa logró aterrizar con éxito en un barco no
tripulado en el océano Atlántico.
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