HISTORIA DE LOS SATELITES ARTIFICIALES Los satlites artificiales
nacieron durante la guerra fra, entre los Estados Unidos y La Union
Sovitica, que pretendan ambos llegar a la luna y a su vez lanzar un
satlite a la rbita espacial. En mayo de 1946, el Proyecto RAND
present el informe Preliminary Design of an Experimental
World-Circling Spaceship (Diseo preliminar de una nave espacial
experimental en rbita), en el cual se deca que Un vehculo satlite
con instrumentacin apropiada puede ser una de las herramientas
cientficas ms poderosas del siglo XX. La realizacin de una nave
satlite producira una repercusin comparable con la explosin de la
bomba atmica.... La era espacial comenz en 1946, cuando los
cientficos comenzaron a utilizar los cohetes capturados V-2
alemanes para realizar mediciones de la atmsfera. Antes de ese
momento, los cientficos utilizaban globos que llegaban a los 30 km
de altitud y ondas de radio para estudiar la ionosfera. Desde 1946
a 1952 se utiliz los cohetes V-2 y Aerobee para la investigacin de
la parte superior de la atmsfera, lo que permita realizar
mediciones de la presin, densidad y temperatura hasta una altitud
de 200 km. Estados Unidos haba considerado lanzar satlites
orbitales desde 1945 bajo la Oficina de Aeronutica de la Armada. El
Proyecto RAND de la Fuerza Area present su informe pero no se crea
que el satlite fuese una potencial arma militar, sino ms bien una
herramienta cientfica, poltica y de propaganda. En 1954, el
Secretario de Defensa afirm: No conozco ningn programa
estadounidense de satlites. Tras la presin de la Sociedad Americana
del Cohete (ARS), la Fundacin Nacional de la Ciencia (NSF) y el Ao
Geofsico Internacional, el inters militar aument y a comienzos de
1955 la Fuerza Area y la Armada estaban trabajando en elProyecto
Orbiter, que evolucionara para utilizar un cohete Jupiter-C en el
lanzamiento de un satlite denominado Explorer 1 el 31 de enero de
1958. El 29 de julio de 1955, la Casa Blanca anunci que los Estados
Unidos intentaran lanzar satlites a partir de la primavera de 1958.
Esto se convirti en el Proyecto Vanguard. El 31 de julio, los
soviticos anunciaron que tenan intencin de lanzar un satlite en el
otoo de 1957.
MARCO HISTORICO A principios de 1960 la American Telephone and
Telegraph Company (AT&T) public unos estudios, indicando que
unos cuantos satlites poderosos, podan soportar ms trfico que toda
la red AT&T de larga distancia. Sin embargo por lo que AT&T
era un proveedor de servicios, los reglamentos del gobierno le
impedan desarrollar los sistemas de satlite. A travs de los aos,
los precios de los servicios de comunicacin por satlite se han
vuelto ms accesibles; en la mayora de los casos los sistemas de
satlite ofrecen ms flexibilidad que los cables submarinos, cables
subterrneos, radio de microondas lnea de vista o sistemas de fibra
ptica. El tipo ms sencillo de satlite es el reflector pasivo, un
dispositivo que simplemente rebota una seal de un lugar a otro. La
Luna se convirti en el primer satlite pasivo a finales de los aos
40. En 1956 se estableci un servicio de transmisin, entre
Washington y Hawaii y, hasta 1962 ofreci comunicaciones de larga
distancia confiables. El servicio estaba limitado slo por la
disponibilidad de la Luna. En 1957, Rusia lanz el sputnik I, el
primer satlite terrestre activo. Un satlite activo es capaz de
recibir, amplificar y retransmitir informacin a las estaciones
terrestres. Sputnik I, transmiti informacin telemtrica por 21
das. Ms adelante en el mismo ao, Estados Unidos lanz el Explorer I
el cual transmiti informacin telemtrica por casi 5 meses. En 1958,
la NASA lanz el Score, un satlite con forma cnica de 150 libras.
Con una grabacin a bordo, Score emiti el mensaje navideo del
presidente eisenhower. Fue el primer satlite artificial usado para
retransmitir las comunicaciones
terrestres. Score reciba transmisiones de las estaciones
terrestres, las almacenaba en cinta magntica y las emita a las
estaciones terrestres ms adelante en su orbita. En 1960 se lanz
Echo, que era un globo de plstico de 100 pies de dimetro, con una
capa de aluminio, reflejaba pasivamente las seales de radio desde
una antena terrestre grande, era confiable pero requera de
transmisores de extremadamente alta potencia en las estaciones
terrestres.
En 1962 se lanz a Telstar I el primer satlite que reciba y
transmita simultneamente. Dur tan slo unas pocas semanas. Telstar
II era idntico a su antecesor pero estaba hecho ms resistente a la
radiacin. MARCO TEORICO SATLITES PASIVOS Se limitan a reflejar la
seal recibida sin llevar a cabo ningn otro tipo de actuacin sobre
ella; se comportan como una especie de espejo en el que rebota la
seal. SATLITE ARTIFICIAL Un satlite es cualquier objeto que orbita
alrededor de otro, que se denomina principal. Los satlites
artificiales son naves espaciales fabricadas en la Tierra y
enviadas en un vehculo de lanzamiento, un tipo de cohete que enva
una carga til al espacio exterior. Los satlites artificiales pueden
orbitar alrededor de lunas,
cometas, asteroides, planetas, estrellas o incluso galaxias.
Tras su vida til, los satlites artificiales pueden quedar orbitando
como basura espacial. TIPO DE SATLITE ARTIFICIAL Se pueden
clasificar los satlites artificiales utilizando dos de sus
caractersticas: su misin y su rbita. Tipos de satlite segn tipo de
misiny
Armas anti-satlite, tambin denominados como satlites asesinos,
son satlites diseados para destruir satlites enemigos, otras armas
orbitales y objetivos. Algunos estn armados con proyectiles
cinticos, mientras que otros usan armas de energa o partculas para
destruir satlites, misiles balsticos o MIRV. Satlites astronmicos,
son satlites utilizados para la observacin de planetas, galaxias y
otros objetos astronmicos. Biosatlites, diseados para llevar
organismos vivos, generalmente con propsitos de experimentos
cientficos. Satlites de comunicaciones, son los empleados para
realizar telecomunicacin. Suelen utilizar rbitas geosncronas,
rbitas de Molniyau rbitas bajas terrestres.
y
y
y
y
Satlites
miniaturizados,
tambin
denominados
como
minisatlites,
microsatlites, nanosatlites o picosatlites, son caractersticos
por sus dimensiones y pesos reducidos.y
Satlites de navegacin, utilizan seales para conocer la posicin
exacta del receptor en la tierra. Satlites de reconocimiento,
denominados popularmente como satlites espas, son satlites de
observacin o comunicaciones utilizados por militares u
organizaciones de inteligencia. La mayora de los gobiernos
mantienen la informacin de sus satlites como secreta. Satlites de
observacin terrestre, son utilizados para la observacin del medio
ambiente, meteorologa, cartografa sin fines militares. Satlites de
energa solar, son una propuesta para satlites en rbita excntrica
que enven la energa solar recogida hasta antenas en la Tierra como
una fuente de alimentacin. Estaciones espaciales, son estructuras
diseadas para que los seres humanos puedan vivir en el espacio
exterior. Una estacin espacial se distingue de otras naves
espaciales tripuladas en que no dispone de propulsin o capacidad de
aterrizar, utilizando otros vehculos como transporte hacia y desde
la estacin. Satlites meteorolgicos, son satlites utilizados
principalmente para registrar el tiempo atmosfrico y el clima de la
Tierra.
y
y
y
y
y
Tipos de satlite segn tipo de rbita Clasificacin por centroy
rbita
galactocntrica:
rbita
alrededor
del
centro
de
una
galaxia.
El Sol terrestre sigue ste tipo de rbita alrededor del centro
galctico de la Va Lctea.y
rbita heliocntrica: una rbita alrededor del Sol. En el Sistema
Solar, los planetas, cometas y asteroides siguen esa rbita, adems
de satlites artificiales y basura espacial. rbita geocntrica: una
rbita alrededor de la Tierra. Existen aproximadamente 2.465
satlites artificiales orbitando alrededor de la Tierra. rbita
areocntrica: una rbita alrededor de Marte.
y
y
y
rbita de Mlniya: rbita usada par la URSS y actualmente Rusia
para cubrir por completo su territorio muy al norte del
Planeta.
Clasificacin por altitudy y
rbita baja terrestre (LEO): una rbita geocntrica a una altitud
de 0 a 2.000 km rbita media terrestre (MEO): una rbita geocntrica
con una altitud entre 2.000 km y hasta el lmite de la rbita
geosncrona de 35.786 km. Tambin se la conoce como rbita circular
intermedia. rbita alta terrestre (HEO): una rbita geocntrica por
encima de la rbita geosncrona de 35.786 km; tambin conocida como
rbita muy excntrica u rbita muy elptica.
y
Clasificacin por inclinaciny y
rbita inclinada: una rbita cuya inclinacin orbital no es cero.
rbita polar: una rbita que pasa por encima de los polos del
planeta. Por tanto, tiene una inclinacin de 90 o aproximada. rbita
polar heliosncrona: una rbita casi polar que pasa por el ecuador
terrestre a la misma hora local en cada pasada.
y
Clasificacin por excentricidady
rbita circular: una rbita cuya excentricidad es cero y su
trayectoria es un crculo. rbita de transferencia de Hohmann: una
maniobra orbital que traslada a una nave desde una rbita circular a
otra. rbita elptica: una rbita cuya excentricidad es mayor que cero
pero menor que uno y su trayectoria tiene forma de elipse. rbita de
transferencia geosncrona: una rbita elptica cuyo perigeo es la
altitud de una rbita baja terrestre y su apogeo es la de una rbita
geosncrona. rbita de transferencia geoestacionaria: una rbita
elptica cuyo perigeo es la altitud de una rbita baja terrestre y su
apogeo es la de una rbita geoestacionaria. rbita de Molniya: una
rbita muy excntrica con una inclinacin de 63,4 y un perodo orbital
igual a la mitad de un da sideral (unas doce horas).
y
y
y
y
y
y
rbita tundra: una rbita muy excntrica con una inclinacin de 63,4
y un perodo orbital igual a un da sideral (unas 24 horas). rbita
hiperblica: una rbita cuya excentricidad es mayor que uno. En tales
rbitas, la nave escapa de la atraccin gravitacional y continua su
vuelo indefinidamente. rbita parablica: una rbita cuya
excentricidad es igual a uno. En estas rbitas, la velocidad es
igual a la velocidad de escape. rbita de escape: una rbita
parablica de velocidad alta donde el objeto se aleja del planeta.
rbita de captura: una rbita parablica de velocidad alta donde el
objeto se acerca del planeta.
y
y
y
y
Clasificacin por sincronay
rbita sncrona: una rbita donde el satlite tiene un periodo
orbital igual al periodo de rotacin del objeto principal y en la
misma direccin. Desde el suelo, un satlite trazara una analema en
el cielo. rbita semisncrona: una rbita a una altitud de 12.544 km
aproximadamente y un periodo orbital de unas 12 horas. rbita
geosncrona: una rbita a una altitud de 35.768 km. Estos satlites
trazaran una analema en el cielo. rbita geoestacionaria: una rbita
geosncrona con inclinacin cero. Para un observador en el suelo, el
satlite parecera un punto fijo en el cielo. rbita cementerio: una
rbita a unos cientos de kilmetros por encima de la geosncrona donde
se trasladan los satlites cuando acaba su vida til. rbita
areosncrona: una rbita sncrona alrededor del planeta Marte con un
periodo orbital igual al da sideral de Marte, 24,6229 horas. rbita
areoestacionaria: una rbita areosncrona circular sobre el plano
ecuatorial a unos 17.000 km de altitud. Similar a la rbita
geoestacionaria pero en Marte. rbita heliosncrona: una rbita
heliocntrica sobre el Sol donde el periodo orbital del satlite es
igual al periodo de rotacin del Sol. Se sita a aproximadamente
0,1628 UA.
y
y
y
y
y
y
y
Otras rbitas
y
rbita de herradura: una rbita en la que un observador parecer
ver que rbita sobre un planeta pero en realidad coorbita con el
planeta. Un ejemplo es el asteroide (3753) Cruithne.
y
Punto de Lagrange: los satlites tambin pueden orbitar sobre
estas posiciones.
Clasificacin de los satlites segn su peso Los satlites
artificiales tambin pueden ser catalogados o agrupados segn el peso
o masa de los mismos.
Grandes satlites: cuyo peso sea mayor a 1000 kg Satlites
medianos: cuyo peso sea entre 500 y 1000 kg Mini satlites: cuyo
peso sea entre 100 y 500 kg Micro satlites: cuyo peso sea entre 10
y 100 kg Nano satlites: cuyo peso sea entre 1 y 10 kg Pico satlite:
cuyo peso sea entre 0,1 y 1 kg Femto satlite: cuyo peso sea menor a
100 g
SATELITES GOESTACIONARIOS Son satlites que giran en un patrn
circular, con una velocidad angular igual a la de la Tierra.
Consecuentemente, permanecen en una posicin fija con respecto a un
punto especfico en la tierra. Una ventaja obvia es que estn
disponibles para todas las estaciones de la Tierra, dentro de su
sombra, 100% de las veces. La sombra de un satlite incluye a todas
las estaciones de la Tierra que tienen un camino visible a l y estn
dentro del patrn de radiacin de las antenas del satlite. Una
desventaja obvia es que a bordo, requieren de dispositivos de
propulsin sofisticados y pesados para mantenerlos fijos en una
rbita. El tiempo de rbita de un satlite geoestacionario es de 24
horas, igual que la Tierra. Syncom I lanzado en 1963, fue el primer
intento de un satlite geoestacionario, se perdi durante la
colocacin en rbita. Syncom III fue utilizado para transmitir los
juegos olmpicos de 1964, desde Tokio.
En
1964,
se
estableci
una
red
de
satlite
comercial
global
conocida
como Intelsat (Organizacin satelital para telecomunicaciones
Internacionales), es propiedad y operada por un consorcio de ms de
100 pases. PATRONES ORBITALES Una vez proyectado, un satlite
permanece en rbita debido a que la fuerza centrfuga, causada por su
rotacin alrededor de la Tierra, es contrabalanceada por la atraccin
gravitacional de la Tierra. Tres satlites igualmente espaciados
podran cubrir toda la zona del planeta, menos las reas no pobladas
de los polos Norte y Sur. Cuando un satlite gira en una rbita
arriba del ecuador se llama rbita ecuatorial. Cuando un satlite
gira en una rbita que lo lleva arriba de los polos norte y sur, se
llama rbita polar. Cualquier otro trayecto, se llama rbita
inclinada. Para orientar una antena desde una estacin terrena hacia
un satlite, es necesario conocer el ngulo de elevacin y el azimut.
Estos se llaman ngulos de vista. Angulo de elevacin Es el formado
entre la direccin de viaje de una onda radiada desde una antena de
estacin terrena y la horizontal, o el ngulo de la antena de la
estacin terrena entre el satlite y la horizontal. Como con
cualquier onda propagada a travs de la atmsfera de la Tierra sufre
absorcin y, tambin, puede contaminarse severamente por el ruido.
Azimut Es el ngulo de apuntamiento horizontal de una antena.
Normalmente se mide en una direccin, segn las manecillas del reloj,
en grados del norte verdadero. El ngulo de elevacin y el azimut
dependen ambos, de la latitud de la estacin terrena y la longitud
de la estacin terrena, as como el satlite en rbita. Clasificaciones
orbitales y espaciamiento Hay dos clasificaciones principales para
los satlites de comunicaciones: hiladores (spinners) y satlites
estabilizadores de tres ejes. Los satlites spinner, utilizan el
movimiento angular de su cuerpo giratorio para proporcionar una
estabilidad de giro.
Con un estabilizador de tres ejes, el cuerpo permanece fijo en
relacin a la superficie de la Tierra, mientras que el subsistema
interno proporciona una estabilizacin de giro. Los satlites
geoestacionarios deben compartir un espacio y espectro de
frecuencia limitados, dentro de un arco especfico, en una rbita
geoestacionaria. Cada satlite de comunicacin se asigna una longitud
en el arco geoestacionario, aproximadamente a 22.300 millas, arriba
del ecuador. Los satlites trabajando, en o casi en la misma
frecuencia, deben estar lo suficientemente separados en el espacio
para evitar interferir uno con otro. Hay un lmite realista del
nmero de estructuras satelitales que pueden estar estacionadas, en
un rea especfica en el espacio. La separacin espacial requerida
depende de las siguientes variables:y
Ancho del haz y radiacin del lbulo lateral de la estacin terrena
y antenas del satlite.
y y y y
Frecuencia de la portadora de RF. Tcnica de codificacin o de
modulacin usada. Lmites aceptables de interferencia. Potencia de la
portadora de transmisin.
Las frecuencias de la portadora ms comunes, usadas para las
comunicaciones por satlite, son las bandas 6/4 y 14/12 GHz. El
primer nmero es la frecuencia de subida (ascendente) (estacin
terrena a transponder) y el segundo nmero es la frecuencia de
bajada (descendente) (transponder a estacin terrena). Diferentes
frecuencias de subida y de bajada se usan para prevenir que ocurra
repeticin. Entre ms alta sea la frecuencia de portadora, ms pequeo
es el dimetro requerido de la antena para una ganancia especfica.
La mayora de los satlites domsticos utilizan la banda de 6/4 GHz.
Desafortunadamente esta banda se utiliza para los sistemas de
microondas terrestres. Se debe tener cuidado cuando se disea una
red satelital para evitar interferencia con enlaces de microondas.
Por razones prcticas, a las bandas de frecuencias ms comunes para
el servicio por satlite se les designa por fabricantes de equipos,
operadores de satlites y usuarios por medio de letras empleadas
originalmente para radar, aunque no son utilizadas oficialmente por
la UIT. Las principales bandas para los servicios por satlite
son:
Banda L S C X Ku Ka V
Ejemplos de atribucin (GHz)* 1.525 - 1.71 1.99 - 2.20** 2.5 -
2.69 3.4 - 4.2, 4.5 - 4.8, 5.15 - 5.25, 5.85 - 7.075 7.2 - 8.4 10.7
- 13.25, 13.75 - 14.8 27.0 - 31.0 50 - 51
Designacin alternativa Banda de 1.5 GHZ Banda de 2 GHz Banda de
2.5 GHz Banda de 4/6 GHz Banda de 5/7 GHz Banda de 7/8 GHz Banda de
11/14 GHz Banda de 30 GHz Banda de 50 GHz
*A frecuencias ms bajas se utiliza otra forma de designaciones y
abreviatura ** A partir del 1 de Enero del 2000 Patrones de
radiacin El rea de la Tierra cubierta por un satlite depende de la
ubicacin del satlite en su rbita geosncrona, su frecuencia de
portadora y la ganancia de sus antenas. Los ingenieros satelitales
seleccionan la frecuencia de portadora y la antena para un satlite,
en particular, para concentrar la potencia transmitida limitada en
un rea especfica de la superficie de la tierra. La representacin
geogrfica del patrn de radiacin de la antena de un satlite se llama
huella. Las lneas de contorno representan los lmites de la densidad
de potencia de igual recepcin. El patrn de radiacin de una antena
de satlite se puede catalogar como de punto, zonal o tierra. Los
patrones de radiacin de las antenas de cobertura de Tierra tienen
un ancho de haz de casi 17 e incluyen la cobertura de
aproximadamente un tercio de la superficie de la tierra. La
cobertura zonal incluye un rea de menor a un tercio de la
superficie de la Tierra. Los haces de puntos concentran la potencia
radiada en un rea geogrfica muy pequea. Reutilizar Cuando se llena
una banda de frecuencia asignada, se puede lograr la capacidad
adicional para reutilizar el espectro de la frecuencia.
Incrementando la ganancia de una antena, el ancho del haz de la
antena tambin se reduce. Por lo tanto, diferentes rayos de la misma
frecuencia pueden ser dirigidos a diferentes reas geogrficas de la
Tierra. Esto se llama reutilizar la frecuencia. Otro mtodo para
reutilizar la frecuencia es usar la
polarizacin dual. Diferentes seales de informacin se pueden
transmitir a diferentes receptores de estaciones terrestres
utilizando la misma banda de frecuencias, simplemente orientando
sus polarizaciones electromagnticas de una manera ortogonal (90
fuera de fase). MODELOS DE ENLACE DEL SISTEMA SATELITAL
Esencialmente, un sistema satelital consiste de tres secciones
bsicas: una subida, un transponder satelital y una bajada. Modelo
de subida El principal elemento dentro de esta seccin es el
transmisor de la estacin terrena. Un tpico transmisor de la estacin
terrena consiste de un modulador de IF, un convertidor de
microondas de IF a RF, un amplificador de alta potencia (HPA) y
algn medio para limitar la banda del ltimo espectro de salida (por
ejemplo, un filtro pasa-bandas de salida). El modulador de IF
convierte las seales de banda base de entrada a una frecuencia
intermedia modulada en FM, en PSK o en QAM. El convertidor
(mezclador y filtro pasa-bandas) convierte la IF a una frecuencia
de portadora de RF apropiada. El HPA proporciona una sensibilidad
de entrada adecuada y potencia de salida para propagar la seal al
transponder del satlite. Los HPA comnmente usados son klystons y
tubos de ondas progresiva. Transponder Consta de un dispositivo
para limitar la banda de entrada (BFP), un amplificador de bajo
ruido de entrada (LNA), un traslador de frecuencia, un amplificador
de potencia de bajo nivel y un filtro pasa-bandas de salida. El del
diagrama es un repetidor de RF a RF. Otras configuraciones de
transponder son los repetidores de IF, y de banda base, semejantes
a los que se usan en los repetidores de microondas. El BFP de
entrada limita el ruido total aplicado a la entrada del LNA (diodo
tunel). La salida del LNA alimenta a un traslator de frecuencia (un
oscilador de desplazamiento y un BFP), que convierte la frecuencia
de subida de banda alta a una frecuencia de bajada de banda baja.
El amplificador de potencia de bajo nivel, que es comnmente un tubo
de ondas progresivas, amplifica la seal de RF para su transmisin
por medio de la bajada a los
receptores de la estacin terrena. Cada canal de RF del satlite
requiere de un transponder por separado. Modelo de bajada Un
receptor de estacin terrena incluye un BFP de entrada, un LNA y un
convertidor de RF a IF. Nuevamente, el BFP limita la potencia del
ruido de entrada al LNA. El LNA es un dispositivo altamente
sensible con poco ruido. El convertidor de RF a IF es una
combinacin de filtro mezclador/pasa-bandas que convierte la seal de
RF recibida a una frecuencia de IF. Enlaces cruzados
Ocasionalmente, hay una aplicacin en donde es necesario comunicarse
entre satlites. Esto se realiza usando enlaces cruzados entre
satlite o enlaces inter-satelitales (ISL). Una desventaja de usar
un ISL es que el transmisor y receptor son enviados ambos al
espaci. Consecuentemente, la potencia de salida del transmisor y la
sensibilidad de entrada del receptor se limitan. FUNCIONAMIENTO
BASICO DE UN SATELITE Un satlite puede dividirse en dos partes
fundamentales para su operacin: el conjunto de equipos y antenas
que procesan las seales de comunicacin de los usuarios como funcin
substancial, denominado carga til o de comunicaciones, y la
estructura de soporte con los elementos de apoyo a dicha funcin,
denominada plataforma. La carga til tiene el amplio campo de accin
de la cobertura de la huella del satlite y del empleo de las ondas
de radio en una extensa gama de frecuencias que constituyen la
capacidad de comunicacin al servicio de los usuarios, en tanto que
la accin de los elementos de la plataforma no se extiende fuera de
los lmites del propio satlite, salvo en la comunicacin con el
centro de control. La estructura de la plataforma sirve de soporte
tanto para sus dems elementos como para la carga til. Debe tener la
suficiente resistencia para soportar las fuerzas y vibraciones del
lanzamiento y a la vez un peso mnimo conveniente. Est construida
con
aleaciones metlicas ligeras y con compuestos qumicos de alta
rigidez y bajo coeficiente de dilatacin trmica. Los sistemas de
propulsin pueden incluir un motor de apogeo que permite al satlite
llegar a su orbita de destino despus de ser liberado por el vehculo
de lanzamiento si este no lo hace directamente. Los satlites pueden
emplear propulsantes lquidos, gas o iones. En los satlites
geoestacionarios tpicos los propulsantes qumicos requeridos para
conservar su posicin durante su vida til representa el 20 o 40% de
masa adicional a la de nave sin combustible. El subsistema de
control de orientacin est constituido por las partes y componentes
que permiten conservar la precisin del apuntamiento de la emisin y
recepcin de las antenas del satlite dentro de los lmites de diseo,
corrigiendo no slo las desviaciones de estas por dilatacin trmica e
imprecisin de montaje, sino de toda la nave en su conjunto. El
subsistema de energa est constituido generalmente por clulas
solares que alimentan los circuitos elctricos de la nave, las
bateras que aseguran el suministro durante los eclipses y los
dispositivos de regulacin. El subsistema de telemetra permite
conocer el estado de todos los dems subsistemas. Utiliza un gran
nmero de sensores que detectan o miden estados de circuitos y
variaciones de temperatura, presin, voltaje, corriente elctrica,
etc., convierte esa informacin en datos codificados y los enva en
secuencia al centro de control a travs de un canal especial de
comunicacin, se repite esto en intervalos de tiempo iguales. El
sistema de telemando permite enviar rdenes al satlite desde el
centro de control a travs de un canal de comunicacin dedicado que
se activa cuando stas se transmiten. Los comandos pueden tener
efecto tanto sobre la carga til como sobre la plataforma y solo son
admitidos por el satlite mediante cdigos de seguridad que evitan su
acceso ilegtimo. Para evitar variaciones de temperatura extremas en
los componentes del satlite, fuera de las toleradas por el sistema,
el subsistema de control trmico emplea conductores de calor y
radiadores que lo disipan fuera de la plataforma. Tambin protege
contra el
fro intenso por medio de calefactores elctricos y emplea
materiales aislantes para lograr el equilibrio trmico requerido
dentro de la nave. PARAMETROS DEL SISTEMA SATELITAL Potencia de
transmisin y energa de Bit. Los amplificadores de alta potencia
usados en los transmisores de la estacin terrena y los tubos de
onda progresiva usados de manera normal, en el transponder del
satlite, son dispositivos no lineales; su ganancia (potencia de
salida contra potencia de entrada) depende del nivel de la seal de
entrada. O sea conforme la potencia de entrada se reduce a 5 dB, la
potencia de salida slo se reduce a 2 dB. Hay una compresin de
potencia obvia. Para reducir la cantidad de distorsin de
intermodulacin causada por la amplificacin no lineal del HPA, la
potencia de entrada debe reducirse (respaldarse) por varios dB.
Esto permite que el HPA funcione en una regin ms lineal. La
cantidad de nivel de salida de respaldo de los niveles clasificados
ser equivalente a una prdida y es apropiadamente llamada prdida de
respaldo (Lbo). Para funcionar lo ms eficientemente posible, debe
operar un amplificador de potencia lo ms cercano posible a la
saturacin. La potencia de salida saturada es designada Po(sat) o
simplemente Pt. La potencia de salida de un transmisor tpico de
estacin terrena del satlite, es mayor que la potencia de salida de
un amplificador de potencia de microondas terrena.
Consecuentemente, cuando se trata de sistemas satelitales, Pt
generalmente se expresa en dBW (decibeles con respecto a 1W) en vez
de dBm (decibeles con respecto a 1mW). La mayora de los sistemas
satelitales modernos usan transmisin por desplazamiento de fase
PSK, o modulacin de amplitud en cuadratura QAM, en vez de la
modulacin en frecuencia convencional FM. Con PSK o QAM, la banda
base de entrada generalmente es una seal PCM codificada con
multicanalizacin por divisin de tiempo, la cual es digital por
naturaleza. Adems, con PSK o QAM, se pueden codificar varios bits
en un solo elemento de sealizacin de transmisin. Consecuentemente,
un parmetro ms importante que la potencia de la portadora es la en
erga por bit Eb; Eb matemticamente es Eb = Pt Tb
En donde Eb = energa de un bit sencillo (julios por bit), pt=
potencia total de portadora, y tb= tiempo de un bit sencillo
(segundos). LAS AGENCIAS ESPACIALES Y LA INDUSTRIA AEROESPACIAL Las
agencias espaciales que desarrollaron los primeros ingenios y los
sistemas de lanzamiento nacen prcticamente con la NASA en los EEUU,
en 1958. El precursor de los satlites comerciales fue el proyecto
SCORE (comunicacin de seales por equipos orbitales), preludio del
primer satlite de comunicaciones Early Bird, lanzado en abril de
1965. La industria espacial Europea hace su aparicin en el mercado
mundial en 1962, con ESRO y la ELDO, alcanzando concertaciones de
esfuerzo al crearse en 1975 la AEE, Agencia Espacial Europea.
Actualmente la AEE contribuye a la existencia de una industria
aeroespacial que ya es altamente competitiva frente a la industria
norteamericana. 9095 78 6900
Aos Nmero de satlites Ingresos (Millones de US$ 1988)
1972-79 37 2000
80-89 99 6400
Hughes Aircraft Company GE/RCA EEUU Astroelectronics 100% Ford
Aerospace services Distribucin TRW Por FRA Matra Aeroespatiale
Pases Y RU British Aerospace empresas ITAL Selenia ALEM EURO OTRO
MBB (total Europeas) empresas
69.7% 59.6%
-
9.6% 23.8% 8.2% 5.6% 0.9% 4.3% 4.8% 2.3% 23.5% 36% 6.8% 4.4%
LOS PROVEEDORES DE SEGMENTO ESPACIAL
PROVEEDOR INTELSAT EUTELSAT FRANCE TELECOM S.ES (Luxemburgo) BSB
INMARSAT TELESPAZIO HISPASAT INTERSPUTNIK
SATELITES INTELSAT V, VI EUTELSAT I, II TELECOM 1 A, 1C ASTRA 1
A, 1B Marco Polo 1,2 INMARSAT-2 ITALSAT HISPASAT 1 A, B
STATSIONAR
SATELITE SIMN BOLVAR El satlite Simn Bolvar es el primer satlite
artificial propiedad del estado venezolano lanzado desde China el
da 29 de octubre del 2008. Es administrado por el Ministerio del
Poder Popular para la Ciencia y Tecnologa a travs de la Agencia
Bolivariana para Actividades Espaciales (ABAE) de Venezuela para el
uso pacfico del espacio exterior. Se encuentra ubicado a una altura
de 35.784,04 km de la superficie de la Tierra en la rbita
geoestacionaria de Clarke. 959 El satlite Simn Bolvar nace como
parte del proyecto VENESAT-1 impulsado por el Ministerio de Ciencia
y Tecnologa a mediados de 2004. Ese mismo ao se iniciaron
conversaciones con la Agencia Espacial Federal Rusa; en principio
se trat de concretar el convenio con Rusia, pero ante la negativa
de sta a la propuesta venezolana de transferencia tecnolgica, que
inclua la formacin de tcnicos especializados en el manejo del
proyecto Satlite Simn Bolvar, Venezuela decide abandonar el acuerdo
con Rusia. Luego, en octubre de 2004, el Estado venezolano decide
iniciar conversaciones con China, que acept la propuesta. De esta
forma, tcnicos venezolanos seran capacitados en tecnologa
satelital, desarrollo del software y formacin tcnica para el manejo
del satlite desde tierra. De cara al futuro el gobierno venezolano
espera producir tecnologa satelital encaminada a lanzar satlites
desde suelo venezolano, con tecnologa propia.
El proyecto fue aprobado y el satlite fue fabricado y puesto en
rbita por la Administracin Nacional China del Espacio por un valor
superior a los 400 millones de dlares, segn las especificaciones de
la Unin Internacional de Telecomunicaciones. Se espera que con la
puesta en rbita del satlite, Venezuela obtenga mayor independencia
tecnolgica y de transmisin de datos. OBJETIVOS DEL SATELITE SIMN
BOLVAR
El objetivo del satlite Simn Bolvar es facilitar el acceso y
transmisin de servicios de datos por Internet, telefona, televisin,
telemedicina y teleducacin. Contempla cubrir todas aquellas
necesidades nacionales que tienen que ver con las
telecomunicaciones, sobre todo en aquellos lugares con poca
densidad poblacional. Igualmente, pretende consolidar los programas
y proyectos ejecutados por el Estado, garantizando llegar a los
lugares ms remotos, colocando en esos lugares puntos de conexin con
el satlite, de tal manera que se garantice en tiempo real educacin,
diagnstico e informacin a esa poblacin que quizs no tenga acceso a
ningn medio de comunicacin y formacin. El Gobierno venezolano
afirma que adems servir para la integracin latinoamericana e
impulsar a la Unin de Naciones Suramericanas (Unasur). Uruguay cedi
su rbita a Venezuela a cambio del 10% de la capacidad que tiene el
satlite. El satlite fue lanzado el 29 de octubre de 2008, desde el
Centro Espacial de Xichang, en la Repblica Popular China.
ESPECIFICACIONES Inversin de 406 millones de dlares americanos.
Diseado y construido en la Repblica Popular China por la China
Aerospace Science and Technology Corporation. Est basado en la
plataforma DFH-4, que es la ms moderna de China. Porta 12
transpondedores de banda G (IEEE C) y 14 de banda J (IEEE Ku).
Posee transmisores de gran potencia y un sistema de transmisin
directa (DBS o Direct Broadcasting System), que permiten que la
informacin sea recibida sin necesidad de una estacin de
retransmisin terrestre, lo que permite recibir las seales con
antenas de 45cm de dimetro, similares a la empleada en el sistema
privado DirecTV.
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Vida til aproximada de 15 aos. Sistema mediano con una carga til
de 28 transponedores. Peso aproximado de 5.100 kg. 3,6 m de altura,
2,6 en su lado superior y 2,1 m en su lado inferior. Los brazos o
paneles solares miden 31 m, cada uno de 15,5 m de largo. Satlite de
tipo geoestacionario de una rbita fija e irradiador de luz, para un
rango superior de rea. Gira en una rbita a una altura de 35.786,04
km aproximadamente de la Tierra.
INSTALACIONES TERRENAS
La red satelital incluye, adems del satlite en s mismo, diversas
instalaciones para ser controlado en tierra:y
Una Estacin Terrena de Control principal ubicada en la Base Area
Capitn Manuel Ros, en la localidad de El Sombrero, Municipio Julin
Mellado, Estado Gurico en el centro de Venezuela.
Estacin Terrena de Control principal, en el Estado Gurico, en el
centro de Venezuela, Sede de la ABAE.
y
Un Telepuerto ubicado Mellado, Estado Gurico. Una segunda
Estacin Manikuy, Luepa, Municipio de Venezuela.
tambin de
en El
Sombrero, Municipio en Fuerte Bolvar, al
Julin Militar sureste
y
Respaldo ubicada Gran Sabana, Estado
INTRODUCCIN El sistema de comunicacin satelital consta de varios
elementos que actan como emisor y receptor de informacin, la cual
el mas destacado es el transponders ya que el se encarga de
procesar la informacin amplificando y decodificando la informacin
la cual enva en una frecuencia diferente. En este sistema existen
dos tipos de satlites el geoestacionario el cual ocupa una posicin
fija la cual solo se encarga de transmitir o recibir informacin de
esa zona geogrfica en especfica y el orbital el cual se mueven
dentro de una rbita de manera que el satlite pasa sobre una regin
geogrfica en tiempos regulares. Las caractersticas principales del
sistema de comunicacin satelital son los vnculos existentes que
pueden ser: un enlace tierra-satlite o enlace ascendente (uplink) y
un enlace satlite-tierra o enlace descendente (downlink), con
respecto a la frecuencia se han dispuesto, mundialmente, varias
bandas de frecuencia para su uso comercial por satlite. La ms comn
de estas consta de una banda central de 500 Mhz Los satlites de la
actualidad se trabajan en forma activa ya que facilita la
amplificacin de la informacin y el reenvi a la tierra, este sistema
posee muchas ventajas al igual que desventajas entre las mas
frecuentes son cobertura inmediata, recibir informacin inmediata,
las condiciones meteorolgicas, congestin de microondas entre
otras.
CONCLUSIN Los sistemas satelitales en sus inicios no crearon una
buena perspectiva debido mayormente a sus altos costos, sin embargo
estos son fruto de grandes descubrimientos que a medida que pasan
los aos son empleados constantemente prestando cantidades de
servicios y utilizados por entes de inteligencia militar, entre los
servicios podemos mencionar: televisin digital, internet, enlaces
de comunicacin de grandes distancias, entre otras. Siendo una gran
herramienta militar en lo que refiere a la vigilancia de reas
geogrficas en el mundo. El que un ente gubernamental venezolano
posea control del satlite simn bolvar otorga soberana tecnolgica,
ya que muchos de los servicios que prestan los satlites son pagos y
costosos, no es necesario pagar a otro ente para usar cualquier
servicio. Muchos de los descubrimientos que el hombre ha logrado en
los actuales momentos se deben a los satlites de alta tecnologa que
exploran o tienen la capacidad de monitorear el espacio exterior,
descubriendo nuevos planetas, galaxias, y muchas otras cosas que no
hubiesen sido posibles estudiar sin ellos.
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B li
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de Venezuel
Mini teri del Poder Popul r Para la Defensa Uni ersidad Nacional
Experi ental Polit cnica De la Fuerza Armada Nacional Boli ariana
Ncleo: San Tom Edo. Anzotegui Ctedra: Seminario De Las
Telecomunicaciones.
SISTEM S SATELITALES
Prof. Ing. Lus D. Surez
Integrantes Anglica. N. Snchez L Jenifer Prez Cecilio Rondn
Alexander Campos Cecilia Potella Ronny Ordaz 9 Semestre: A-D Ing.
De Telecomunicaciones
San tome, 5/