Satélite artificial Swift.

Satélite artificial
Satélite artificial Swift.
Un satélite es cualquier objeto que orbita alrededor de otro, que se denomina principal. Lossatélites
artificiales son naves espaciales fabricadas en la Tierra y enviadas en un vehículo de lanzamiento,
un tipo de cohete que envía una carga útil al espacio exterior.Los satélitesartificiales pueden orbitar
alrededor de lunas, cometas, asteroides, planetas, estrellas o incluso galaxias. Tras su vida útil, los
satélites artificiales pueden quedar orbitando comobasura espacial.

Antecedentes históricos
La primera representación ficticia conocida de un satélite artificial lanzado a una órbita alrededor de
la Tierra aparece en un cuento deEdward Everett Hale, The Brick Moon (‘la luna de ladrillos’). El
cuento, publicado por entregas en Atlantic Monthly, se inició en 1869.1 2 El objeto del título se trataba
de una ayuda para la navegación pero que por accidente fue lanzado con personas en su interior.
La idea reaparece en Los quinientos millones de la Begún (1879) de Julio Verne. En este libro, sin
embargo, se trata de un resultado inintencionado del villano al construir una pieza de artillería
gigante para destruir a sus enemigos, pero le imprime al proyectil una velocidad superior a la
pretendida, lo que lo deja en órbita como un satélite artificial.
En 1903, el ruso Konstantín Tsiolkovski publicó La exploración del espacio cósmico por medio de los
motores de reacción, que es el primer tratado académico sobre el uso de cohetes para lanzar naves
espaciales. Calculó que la velocidad orbital requerida para una órbita mínima alrededor de la Tierra
es aproximadamente 8 km/s y que se necesitaría un cohete de múltiples etapas que utilizase
oxígeno líquido e hidrógeno líquido como combustible. Durante su vida, publicó más de 500 obras
relacionadas con el viaje espacial, propulsores de múltiples etapas, estaciones espaciales, escotillas
para salir de una nave en el espacio y un sistema biológico cerrado para proporcionar comida y
oxígeno a las colonias espaciales. También profundizó en las teorías sobre máquinas voladoras más
pesadas que el aire, trabajando de forma independiente en mucho de los cálculos que realizaban
los hermanos Wright en ese momento.
En 1928, Herman Potočnik publicó su único libro, Das Problem der Befahrung des Weltraums - der
Raketen-motor (El problema del viaje espacial - el motor de cohete), un plan para progresar hacia el
espacio y mantener presencia humana permanente. Potočnik diseñó una estación espacial y calculó
su órbita geoestacionaria. También describió el uso de naves orbitales para observaciones pacíficas
y militares y como se podrían utilizar las condiciones del espacio para realizar experimentos
científicos. El libro describía satélites geoestacionarios y discutía sobre la comunicación entre ellos y
la tierra utilizando la radio pero no sobre la idea de utilizarlos para comunicación en masa y como
estaciones de telecomunicaciones.
En 1945, el escritor británico de ciencia ficción Arthur C. Clarke concibió la posibilidad para una serie
de satélites de comunicaciones en su artículo en Wireless World3 Versión facsímil del artículo Extra
terrestrial relays por Arthur C. Clarke]</ref> Clarke examinó la logística de un lanzamiento de
satélite, las posibles órbitas y otros aspectos para la creación de una red de satélites, señalando los
beneficios de la comunicación global de alta velocidad. También sugirió que tres satélites
geoestacionarios proporcionarían la cobertura completa del planeta.
Historia de los satélites artificiales
Satélite ERS-2.
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 WorldCircling 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 Aerobeepara 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.
El hito ruso que cambió al mundo
Articulo principal, Sputnik 1
Satélite ruso Sputnik 1.
Señal radial del Sputnik.
La Unión Soviética, desde el Cosmódromo de Baikonur, lanzó el primer satélite artificial de la
humanidad, el día 4 de octubre de 1957; marcando con ello un antes y después de la carrera
espacial, logrando que la Unión Sovietica, liderada por Rusia, se adelantara a Estados Unidos en
dicha carrera. Este programa fue llamado Sputnik, el cual al momento de colocarse exitosamente en
órbita, emitió unas señales radiales en forma de pitidos, demostrando el éxito alcanzado por los
científicos soviéticos. Este programa fue seguido por otros logros rusos, como los
programas Sputnik 2 y 3. Cabe señalar que en el Sputnik 2, la Unión Sovietica logró colocar en
órbita el primer animal en la historia, la perra llamada Laika. Con el Sputnik, la Unión Soviética, sin
querer, provocó una sicosis colectiva en los Estados Unidos, debido al temor provocado en la
población estadounidense ante el gran adelanto tecnológico desarrollado por los soviéticos.
En 1960 se lanzó el primer satélite de comunicaciones: el Echo I era un satélite pasivo que no
estaba equipado con un sistema bidireccional sino que funcionaba como un reflector. En 1962 se
lanzó el primer satélite de comunicaciones activos, el Telstar I, creando el primer enlace televisivo
internacional.
La SSN (Red de Vigilancia Espacial) ha estado rastreando los objetos espaciales desde 1957, tras
el lanzamiento del Sputnik I. Desde entonces, la SSN ha registrado más de 26.000 objetos orbitando
sobre la Tierra y mantiene su rastreo sobre unos 8.000 objetos de fabricación humana. El resto
entran de nuevo en la atmósfera donde se desintegran o si resisten, impactan con la Tierra. Los
objetos pueden pesar desde varias toneladas, como etapas de cohetes, hasta sólo unos kilogramos.
Aproximadamente el 7% de los objetos espaciales (unos 560 satélites) están en funcionamiento,
mientras que el resto son chatarra espacial.
Se hace mención que una réplica idéntica, desarrollada en Rusia, del famoso Sputnik se encuentra
en el vestíbulo principal del edificio de las Naciones Unidas, en la ciudad de Nueva York, como
símbolo del desarrollo tecnológico alcanzado por los humanos.
Tipos de satélites artificiales
Se pueden clasificar los satélites artificiales utilizando dos de sus características: su misión y su
órbita.
Tipos de satélite (por tipo de misión)

Armas antisatélite, también denominados como satélites asesinos, son satélites diseñados para
destruir satélites enemigos, otras armas orbitales y objetivos. Algunos están armados con
proyectiles cinéticos, mientras que otros usan armas de energía o partículas para destruir
satélites, misiles balísticos o MIRV.

Satélites astronómicos, son satélites utilizados para la observación de planetas, galaxias y
otros objetos astronómicos.

Biosatélites, diseñados para llevar organismos vivos, generalmente con propósitos de
experimentos científicos.

Satélites de comunicaciones, son los empleados para realizar telecomunicación. Suelen
utilizar órbitas geosíncronas, órbitas de Molniyau órbitas bajas terrestres.

Satélites miniaturizados, también denominados como minisatélites, microsatélites, nanosatélites
o picosatélites, son característicos por sus dimensiones y pesos reducidos.

Satélites de navegación, utilizan señales para conocer la posición exacta del receptor en la
tierra.

Satélites de reconocimiento, denominados popularmente como satélites espías, son satélites de
observación o comunicaciones utilizados por militares u organizaciones de inteligencia. La
mayoría de los gobiernos mantienen la información de sus satélites como secreta.

Satélites de observación terrestre, son utilizados para la observación del medio
ambiente, meteorología, cartografía sin fines militares.

Satélites de energía solar, son una propuesta para satélites en órbita excéntrica que envíen la
energía solar recogida hasta antenas en la Tierra como una fuente de alimentación.

Estaciones espaciales, son estructuras diseñadas para que los seres humanos puedan vivir en
el espacio exterior. Una estación espacial se distingue de otras naves espaciales tripuladas en
que no dispone de propulsión o capacidad de aterrizar, utilizando otros vehículos como
transporte hacia y desde la estación.

Satélites meteorológicos, son satélites utilizados principalmente para registrar el tiempo
atmosférico y el clima de la Tierra.
Es posible clasificarlos por tipos de órbitas satelitales GEO Orbita Geosestacionaria, esto significa
que rota igual que la tierra a una altura de 36,000 km sobre el ecuador, por lo tanto tiene un periodo
orbital de 24 horas y muestra un retardo entre 700 y 800 milisegundo, este tipo de satélites son
utilizados para brindar servicios de voz, datos e Internet a empresas privadas y de gobiernos, esta
enfocada a localidades donde no llegan otro tipo de tecnologías y con el objetivo de cubrir
necesidades de comunicación, es empleado en escuelas publicas y negocios rurales. MEO Es de
órbita mediana rota de 10.000 a 20.000 km y tiene un periodo orbital de 10 a 14 horas, este es
utilizado por empresas celulares con la llamada tecnología GPS. LEO Son satélites de órbita baja
están a una altura de 700 a 1400 km y tienen un periodo orbital de 80 a 150 minutos.
Tipos de satélite (por tipo de órbita)
Clasificación por centro

Órbita galactocéntrica: órbita alrededor del centro de una galaxia. El Sol terrestre sigue éste tipo
de órbita alrededor del centro galácticode la Vía Láctea.

Órbita heliocéntrica: una órbita alrededor del Sol. En el Sistema Solar, los planetas, cometas y
asteroides siguen esa órbita, además de satélites artificiales y basura espacial.

Órbita geocéntrica: una órbita alrededor de la Tierra. Existen aproximadamente 2.465 satélites
artificiales orbitando alrededor de la Tierra.

Órbita areocéntrica: una órbita alrededor de Marte.
Clasificación por altitud

Órbita baja terrestre (LEO): una órbita geocéntrica a una altitud de 0 a 2.000 km

Órbita media terrestre (MEO): una órbita geocéntrica con una altitud entre 2.000 km y hasta el
límite de la órbita geosíncrona de 35.786 km. También se la conoce como órbita circular
intermedia.

Órbita alta terrestre (HEO): una órbita geocéntrica por encima de la órbita geosíncrona de
35.786 km; también conocida como órbita muy excéntrica u órbita muy elíptica.
Clasificación por inclinación

Órbita inclinada: una órbita cuya inclinación orbital no es cero.

Órbita polar: una órbita que pasa por encima de los polos del planeta. Por tanto, tiene una
inclinación de 90º o aproximada.

Órbita polar heliosíncrona: una órbita casi polar que pasa por el ecuador terrestre a la
misma hora local en cada pasada.
Clasificación por excentricidad

Órbita circular: una órbita cuya excentricidad es cero y su trayectoria es un círculo.

Órbita de transferencia de Hohmann: una maniobra orbital que traslada a una nave desde
una órbita circular a otra.

Órbita elíptica: una órbita cuya excentricidad es mayor que cero pero menor que uno y su
trayectoria tiene forma de elipse.

Órbita de transferencia geosíncrona: una órbita elíptica cuyo perigeo es la altitud de una
órbita baja terrestre y su apogeo es la de una órbita geosíncrona.

Órbita de transferencia geoestacionaria: una órbita elíptica cuyo perigeo es la altitud de una
órbita baja terrestre y su apogeo es la de una órbita geoestacionaria.

Órbita de Molniya: una órbita muy excéntrica con una inclinación de 63,4º y un período
orbital igual a la mitad de un día sideral (unas doce horas).

Órbita tundra: una órbita muy excéntrica con una inclinación de 63,4º y un período
orbital igual a un día sideral (unas 24 horas).

Órbita hiperbólica: una órbita cuya excentricidad es mayor que uno. En tales órbitas, la nave
escapa de la atracción gravitacional y continua su vuelo indefinidamente.

Órbita parabólica: una órbita cuya excentricidad es igual a uno. En estas órbitas, la velocidad es
igual a la velocidad de escape.

Órbita de escape: una órbita parabólica de velocidad alta donde el objeto se aleja del
planeta.

Órbita de captura: una órbita parabólica de velocidad alta donde el objeto se acerca del
planeta.
Clasificación por sincronía

Órbita síncrona: una órbita donde el satélite tiene un periodo orbital igual al periodo de
rotación del objeto principal y en la misma dirección. Desde el suelo, un satélite trazaría
una analema en el cielo.

Órbita semisíncrona: una órbita a una altitud de 12.544 km aproximadamente y un periodo
orbital de unas 12 horas.

Órbita geosíncrona: una órbita a una altitud de 35.768 km. Estos satélites trazarían una analema
en el cielo.

Órbita geoestacionaria: una órbita geosíncrona con inclinación cero. Para un observador en
el suelo, el satélite parecería un punto fijo en el cielo.

Órbita cementerio: una órbita a unos cientos de kilómetros por encima de la geosíncrona
donde se trasladan los satélites cuando acaba su vida útil.

Órbita areosíncrona: una órbita síncrona alrededor del planeta Marte con un periodo orbital igual
al día sideral de Marte, 24,6229 horas.

Órbita areoestacionaria: una órbita areosíncrona circular sobre el plano ecuatorial a unos 17.000
km de altitud. Similar a la órbita geoestacionaria pero en Marte.

Órbita heliosíncrona: una órbita heliocéntrica sobre el Sol donde el periodo orbital del satélite es
igual al periodo de rotación del Sol. Se sitúa a aproximadamente 0,1628 UA.
Otras órbitas

Órbita de herradura: una órbita en la que un observador parecer ver que órbita sobre un planeta
pero en realidad coorbita con el planeta. Un ejemplo es el asteroide (3753) Cruithne.

Punto de Lagrange: los satélites también pueden orbitar sobre estas posiciones.
Clasificación de los satélites según su peso
Los satélites artificiales también pueden ser catalogados o agrupados según el peso o masa de los
mismos.

Grandes satélites: cuyo peso sea mayor a 1000 kg

Satélites medianos: cuyo peso sea entre 500 y 1000 kg

Mini satélites: cuyo peso sea entre 100 y 500 kg

Micro satélites: cuyo peso sea entre 10 y 100 kg

Nano satélites: cuyo peso sea entre 1 y 10 kg

Pico satélite: cuyo peso sea entre 0,1 y 1 kg

Femto satélite: cuyo peso sea menor a 100 g
Países con capacidad de lanzamiento
Un total de diez países y el grupo formado por la ESA (Agencia Espacial Europea) han lanzado
satélites a órbita, incluyendo la fabricación del vehículo de lanzamiento. Existe también otros países
que tienen capacidad para diseñar y construir satélites, pero no han podido lanzarlos de forma
autónoma sino con la ayuda de servicios extranjeros.
Primer lanzamiento por país
País
Año del primer lanzamiento
Primer satélite
Cargas útiles en órbita a 2008
Unión Soviética 1957
Sputnik 1
1.390 (Rusia)
Estados Unidos 1962
Explorer 1
999
Francia
1965
Astérix
43
Japón
1970
Osumi
102
China
1970
Dong Fang Hong I 53
Reino Unido
1971
Prospero X-3
24
India
1981
Rohini
31
Israel
1988
Ofeq 1
6
Irán
2009
Omid
-
El programa espacial de Brasil ha intentado en tres ocasiones fallidas lanzar satélites, la última en
2003. Iraq aparece en ocasiones como país con capacidad de lanzamiento con un satélite de 1989
aunque no ha sido confirmado. Corea del Norte afirma haber lanzado su
satéliteKwangmyongsong en 1998, aunque tampoco está confirmado. La ESA lanzó su primer
satélite a bordo de un Ariane 1 el 24 de diciembre de1979.
Primer lanzamiento por país incluyendo la ayuda de otros
Año del primer
lanzamiento
País
Primer satélite
Cargas útiles en órbita a
2008
Unión Soviética
1957
Sputnik 1
1.390 (Rusia)
Estados Unidos
1958
Explorer 1
999
Canadá
1962
Alouette 1
Italia
1964
San Marco 2
Francia
1965
Astérix
Australia
1967
WRESAT
Alemania
1969
Azur
Japón
1970
Osumi
102
China
1970
Dong Fang Hong I
53
Reino Unido
1971
Prospero X-3
24
Polonia
1973
Intercosmos Kopernikus
500
Países Bajos
1974
ANS
España
1974
Intasat
9
India
1975
Aryabhata
34
Indonesia
1976
Palapa A1
10
43
Checoslovaquia
1978
Magion 1
5
Bulgaria
1981
Intercosmos 22
Brasil
1985
Brasilsat A1
11
México
1985
Morelos I
7
Suecia
1986
Viking
11
Israel
1988
Ofeq 1
6
Luxemburgo
1988
Astra 1A
15
Argentina
1990
Lusat 1
10
Pakistán
1990
Badr-1
15
Corea del Sur
1992
Kitsat A
10
Portugal
1993
PoSAT-1
1
Tailandia
1993
Thaicom 1
6
Turquía
1994
Turksat 1B
5
Chile
1995
Fasat-Alfa
3
Malasia
1996
MEASAT
4
Noruega
1997
Thor 2
3
Filipinas
1997
Mabuhay 1
2
Egipto
1998
Nilesat 101
3
Singapur
1998
ST-1
1
Dinamarca
1999
Ørsted
3
Sudáfrica
1999
SUNSAT
1
Arabia Saudita
2000
Saudisat 1A
12
2000
Thuraya 1
3
Argelia
2002
Alsat 1
1
Grecia
2003
Hellas Sat 2
3
Colombia
2007
Libertad 1
2
Nigeria
2003
Nigeriasat 1
2
Irán
2005
Sina-1
1
Kazajistán
2006
KazSat 1
1
Vietnam
2008
VINASAT-1
1
Venezuela
2008
VENESAT-1
1
Letonia
2009
Venta-1
1
Emiratos Árabes
Unidos
Kazajistán lanzó su satélite de forma independiente, pero fue fabricado por Rusia y el diseño del
cohete tampoco era autóctono. Canadá fue el tercer país en fabricar un satélite y lanzarlo al espacio,
aunque utilizó un cohete estadounidense y fue lanzado desde Estados Unidos. El San Marco 2
de Italia fue lanzado el 26 de abril de 1967 utilizando un
cohete Scout estadounidense. Australia lanzó su primer satélite el 29 de noviembre de 1967, sin
embargo utilizaba un cohete donado Redstone. Las capacidades de lanzamiento del Reino
Unido y Francia están ahora bajo la ESA y la capacidad de lanzamiento de la Unión
Soviética bajo Rusia. El Libertad 1 de Colombia lanzado en 2007 es un satélite miniaturizado de
menos de 1 kg. El 29 de octubre de 2008 fue lanzado en China el primer satélite propiedad
de Venezuela fabricado con tecnología china.
Modelo de satélite
Un modelo de satélite (también conocido en inglés como satellite bus) es el modelo general en el
que se basa la construcción de un satélite. Son comúnmente usados para los satélites que
poseen órbitas geosíncronas, particularmente los satélites de comunicaciones. También son usados
para órbitas bajas, y ocasionalmente para misiones planetarias.
Satélite de comunicaciones
El 10 de julio de 1962 se lanzó el Telstar, primer satélite de telecomunicaciones.
Los satélites artificiales de comunicaciones son un medio muy apto para emitir señales de radio
en zonas amplias o poco desarrolladas, ya que pueden utilizarse como enormes antenas
suspendidas del cielo. Dado que no hay problema de visión directa se suelen utilizar frecuencias
elevadas en el rango de los GHz que son más inmunes a las interferencias; además, la elevada
direccionalidad de las ondas a estas frecuencias permite "alumbrar" zonas concretas de la Tierra. El
primer satélite de comunicaciones, el Telstar 1, se puso en órbita en 1962. La primera transmisión
de televisión vía satélite se llevó a cabo en 1964.

Satélites geoestacionarios (GEO)
Artículo principal: Satélite geosíncrono
El periodo orbital de los satélites depende de su distancia a la Tierra. Cuanto más cerca esté, más
corto es el periodo. Los primeros satélites de comunicaciones tenían un periodo orbital que no
coincidía con el de rotación de la Tierra sobre su eje, por lo que tenían un movimiento aparente en el
cielo; esto hacía difícil la orientación de las antenas, y cuando el satélite desaparecía en el horizonte
la comunicación se interrumpía.
Existe una altura para la cual el periodo orbital del satélite coincide exactamente con el de rotación
de la Tierra. Esta altura es de 35.786,04 kilómetros. La órbita correspondiente se conoce como el
cinturón de Clarke, ya que fue el famoso escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarkeel primero en
sugerir esta idea en el año 1945. Vistos desde la tierra, los satélites que giran en esta órbita parecen
estar inmóviles en el cielo, por lo que se les llama satélites geoestacionarios. Esto tiene dos
ventajas importantes para las comunicaciones: permite el uso de antenas fijas, pues su orientación
no cambia y asegura el contacto permanente con el satélite.
Los satélites comerciales funcionan en tres bandas de frecuencias, llamadas C, Ku y Ka. La gran
mayoría de emisiones de televisión por satélite se realizan en la banda Ku
Banda Frecuencia ascendente (GHz) Frecuencia descendente (GHz)
Problemas
C
5,925 - 6,425
3,7 - 4,2
Interferencia Terrestre
Ku
14,0 - 14,5
11,7 - 12,2
Lluvia
Ka
27,5 - 30,5
17,7 - 21,7
Lluvia
No es conveniente poner muy próximos en la órbita geoestacionaria dos satélites que funcionen en
la misma banda de frecuencias, ya que pueden interferirse. En la banda C la distancia mínima es de
dos grados, en la Ku y la Ka de un grado. Esto limita en la práctica el número total de satélites que
puede haber en toda la órbita geoestacionaria a 180 en la banda C y a 360 en las bandas Ku y Ka.
La distribución de bandas y espacio en la órbita geoestacionaria se realiza mediante acuerdos
internacionales.
La elevada direccionalidad de las altas frecuencias hace posible concentrar las emisiones por
satélite a regiones geográficas muy concretas, hasta de unos pocos cientos de kilómetros. Esto
permite evitar la recepción en zonas no deseadas y reducir la potencia de emisión necesaria, o bien
concentrar el haz para así aumentar la potencia recibida por el receptor, reduciendo al mismo tiempo
el tamaño de la antena parabólica necesaria. Por ejemplo, el satélite Astra tiene una huella que se
aproxima bastante al continente europeo.
En la actualidad, este tipo de comunicación puede imaginarse como si tuviésemos un enorme
repetidor de microondas en el cielo. Está constituido por uno o más dispositivos receptor-transmisor,
cada uno de los cuales escucha una parte del espectro, amplificando la señal de entrada y
retransmitiendo a otra frecuencia para evitar los efectos de interferencia.
Cada una de las bandas utilizadas en los satélites se divide en canales. Para cada canal suele
haber en el satélite un repetidor, llamadotransponder o transpondedor, que se ocupa de capturar
la señal ascendente y retransmitirla de nuevo hacia la tierra en la frecuencia que le corresponde.
El punto verde y el marrón están siempre en línea en una órbita geoestacionaria.
Cada canal puede tener un ancho de banda de 27 a 72 MHz y puede utilizarse para enviar señales
analógicas de vídeo y/o audio, o señales digitales que puedan corresponder a televisión (normal o
en alta definición), radio digital (calidad CD), conversaciones telefónicas digitalizadas, datos, etc. La
eficiencia que se obtiene suele ser de 1 bit/s por Hz; así, por ejemplo, un canal de 50 MHz permitiría
transmitir un total de 50 Mbit/s de información.
Un satélite típico divide su ancho de banda de 500 MHz en unos doce receptores-transmisores de
un ancho de banda de 36 MHz cada uno. Cada par puede emplearse para codificar un flujo de
información de 500 Mbit/s, 800 canales de voz digitalizada de 64 kbit/s, o bien, otras combinaciones
diferentes.
Para la transmisión de datos vía satélite se han creado estaciones de emisión-recepción de bajo
coste llamadas VSAT (Very Small Aperture Terminal). Una estación VSAT típica tiene una antena de
un metro de diámetro y un vatio de potencia. Normalmente las estaciones VSAT no tienen potencia
suficiente para comunicarse entre sí a través del satélite (VSAT - satélite - VSAT), por lo que se
suele utilizar una estación en tierra llamada hub que actúa como repetidor. De esta forma, la
comunicación ocurre con dos saltos tierra-aire (VSAT- satélite - hub - satélite - VSAT). Un solo hub
puede dar servicio a múltiples comunicaciones VSAT.
En los primeros satélites, la división en canales era estática, separando el ancho de banda en
bandas de frecuencias fijas. En la actualidad el canal se separa en el tiempo, primero en una
estación, luego otra, y así sucesivamente. El sistema se denomina multiplexión por división en el
tiempo. También tenían un solo haz espacial que cubría todas las estaciones terrestres. Con los
desarrollos experimentados en microelectrónica, un satélite moderno posee múltiples antenas y
pares receptor-transmisor. Cada haz de información proveniente del satélite puede enfocarse sobre
un área muy pequeña de forma que pueden hacerse simultáneamente varias transmisiones hacia o
desde el satélite. A estas transmisiones se les llama 'traza de ondas dirigidas'.
Las comunicaciones vía satélite tienen algunas características singulares. En primer lugar está el
retardo que introduce la transmisión de la señal a tan grandes distancias. Con 36.000 km de altura
orbital, la señal ha de viajar como mínimo 72.000 km, lo cual supone un retardo de 240
milisegundos, sólo en la transmisión; en la práctica el retardo es de 250 a 300 milisegundos según la
posición relativa del emisor, el receptor y el satélite. En una comunicación VSAT-VSAT los tiempos
se duplican debido a la necesidad de pasar por el hub. A título comparativo en una comunicación
terrestre por fibra óptica, a 10.000 km de distancia, el retardo puede suponer 50 milisegundos (la
velocidad de las ondas electromagnéticas en el aire o en el vacío es de unos 300.000 km/s, mientras
que en el vidrio o en el cobre es de unos 200.000). En algunos casos estos retardos pueden
suponer un serio inconveniente o degradar de forma apreciable el rendimiento si elprotocolo no está
preparado para este tipo de redes.
En cuanto a los fenómenos que dificultan las comunicaciones vía satélite, se han de incluir también
el movimiento aparente en ocho de los satélites de la órbita geoestacionaria debido a los balanceos
de la Tierra en su rotación, los eclipses de Sol en los que la Luna impide que el satélite pueda cargar
las baterías y los tránsitos solares, en los que el Sol interfiere las comunicaciones del satélite al
encontrarse éste entre el Sol y la Tierra.
Otra característica singular de los satélites es que sus emisiones son broadcast de manera natural.
Tiene el mismo coste enviar una señal a una estación que enviarla a todas las estaciones que se
encuentren dentro de la huella del satélite. Para algunas aplicaciones esto puede resultar muy
interesante, mientras que para otras, donde la seguridad es importante, es un inconveniente, ya que
todas las transmisiones han de ser cifradas. Cuando varios ordenadores se comunican a través de
un satélite (como en el caso de estaciones VSAT) los problemas de utilización del canal común de
comunicación que se presentan son similares a los de una red local.
El coste de una transmisión vía satélite es independiente de la distancia, siempre que las dos
estaciones se encuentren dentro de la zona de cobertura del mismo satélite. Además, no hay
necesidad de hacer infraestructuras terrestres, y el equipamiento necesario es relativamente
reducido, por lo que son especialmente adecuados para enlazar instalaciones provisionales que
tengan una movilidad relativa, o que se encuentren en zonas donde la infraestructura de
comunicaciones está poco desarrollada.
Recientemente se han puesto en marcha servicios de transmisión de datos vía satélite basados en
el sistema de transmisión de la televisión digital, lo cual permite hacer uso de componentes estándar
de bajo coste. Además de poder utilizarse de forma full-duplex como cualquier comunicación
convencional vía satélite, es posible realizar una comunicación simple en la que los datos sólo se
transmiten de la red al usuario, y para el camino de vuelta, éste utiliza la red telefónica (vía módem o
RDSI). De esta forma la comunicación red->usuario se realiza a alta velocidad (típicamente 400-500
kbit/s), con lo que se obtiene una comunicación asimétrica. El usuario evita así instalar el costoso
equipo transmisor de datos hacia el satélite. Este servicio está operativo en Europa desde 1997 a
través de los satélites Astra y Eutelsat, y es ofrecido por algunos proveedores de servicios de
Internet. La instalación receptora es de bajo coste, existen tarjetas para PC que permiten enchufar
directamente el cable de la antena, que puede ser la misma antena utilizada para ver la televisión
vía satélite.
Satélites de órbita baja (LEO)
Como hemos dicho, los satélites con órbitas inferiores a 36.000 km tienen un período de rotación
inferior al de la Tierra, por lo que su posición relativa en el cielo cambia constantemente. La
movilidad es tanto más rápida cuanto menor es su órbita. En 1990 Motorola puso en marcha un
proyecto consistente en poner en órbita un gran número de satélites (66 en total). Estos satélites,
conocidos como satélitesIridium se colocarían en grupos de once en seis órbitas circumpolares
(siguiendo los meridianos) a 750 km de altura, repartidos de forma homogénea a fin de constituir
una cuadrícula que cubriera toda la tierra. Cada satélite tendría el periodo orbital de 90 minutos, por
lo que en un punto dado de la tierra, el satélite más próximo cambiaría cada ocho minutos.
Cada uno de los satélite emitiría varios haces diferentes (hasta un máximo de 48) cubriendo toda la
tierra con 1628 haces; cada uno de estos haces constituiría una celda y el satélite correspondiente
serviría para comunicar a los usuarios que se encontraran bajo su huella. La comunicación usuariosatélite se haría en frecuencias de banda de 1,6 GHz, que permite el uso de dispositivos portátiles.
La comunicación entre los satélites en el espacio exterior se llevaría a cabo en una banda Ka.
En resumen, podemos ver este proyecto como una infraestructura GSM que cubre toda la Tierra y
está "colgada" del cielo.
Satélite espía
Un satélite espía es un satélite artificial de observación terrestre o de comunicaciones destinado a
uso militar o para inteligencia.
En Estados Unidos, la mayoría de la información de las misiones de satélites espías que se
desarrollaron hasta 1972 está disponible para su consulta. Cierta información de misiones anteriores
a dicha fecha está todavía clasificada como secreta y algo de la información posterior es de carácter
público. La mayoria de estos son utilizados para interceptar señales o para identificar y señalar un
punto de ataque.
Programas de satélites espías




Estados Unidos

Lacrosse/Onyx

Misty/Zirconic

Samos

Quasar

Vela

Vortex/Chalet
Unión Soviética

Cosmos

Almaz

Yantar

Zenit
Alemania

SAR-Lupe 1-5

El tio Wof Gan paul
Francia


Reino Unido



Zircon
India


Helios 1B, Helios 2A
Satélite Experimental de Tecnología
Israel

Ofeq

Ofeq 7 (Que vigilará al Programa nuclear de Irán)
Colombia

Libertad I
Satélite meteorológico
Imagen artística del GOES-8.
Un satélite meteorológico es un tipo de satélite artificial que se utiliza principalmente para
supervisar el tiempo atmosférico y el clima de la Tierra. Sin embargo, ven más que lasnubes.
Las luces de la ciudad, fuegos, contaminación, auroras, tormentas de arena y polvo,corrientes del
océano, etc., son otras informaciones sobre el medio ambiente recogidas por los satélites. Las
imágenes obtenidas por los satélites meteorológicos han ayudado a observar la nube de cenizas
del Monte Saint Helens y la actividad de otros volcanes como elMonte Etna. El humo de los
incendios del oeste de Estados Unidos como Colorado y Utahtambién han sido monitorizados.
Otros satélites pueden detectar cambios en la vegetación de la Tierra, el estado del mar, el color del
océano y las zonas nevadas. En 2002, el derrame de petróleo del Prestige en el noroeste
de España fue recogido por el satélite europeo ENVISAT que, aunque no es un satélite
meteorológico, dispone de un equipo (ASAR) que puede ver los cambios en la superficie del mar.
El fenómeno de El Niño y sus efectos también son registrados diariamente en imágenes de satélite.
El agujero de ozono de la Antártida es dibujado a partir de los datos obtenidos por los satélites
meteorológicos. De forma agrupada, los satélites meteorológicos de China, Estados Unidos, Europa,
India, Japón y Rusia proporcionan una observación casi continua del estado global de la atmósfera.

Historia
El primer satélite meteorológico, el Vanguard 2, se lanzó el 17 de febrero de 1959. Se diseñó para
que midiese la capa de nubes, pero debido a su eje de rotación pobre no pudo recoger una cantidad
importante de datos útiles.
Se considera al TIROS-1 el primer satélite meteorológico con éxito, lanzado por la NASA el 1 de
abril de 1960. El TIROS funcionó durante 78 días y demostró ser mucho más útil que el Vanguard 2.
El TIROS sirvió como inicio para el programa Nimbus, cuya tecnología y técnicas han sido
heredadas por la mayoría de los satélites de observación de la NASA y la NOAA .
Observación pasiva
La observación pasiva (solo se recibe radiación propia de los objetos, no son satélites activos
emisores de radiación, como los radáricos) es típicamente hecho vía diferentes 'canales'
del espectro electromagnético, en particular, el visible y las porciones infrarrojo.
Algunos de esos canales incluye 1 2 :

visible y cercano infrarrojo: 0,6 μm - 1,6 μm - útiles para registrar cobertura de nubes durante el
día

Infrarrojo: 3,9 μm - 7,3 μm (vapor de agua); 8,7 μm - 13,4 μm (imágenes térmicas)
Tipos
Función de su órbita
Existe dos tipos básicos de satélites meteorológicos por su órbita: los geoestacionarios y los polares.
Los satélites meteorológicos geoestacionarios orbitan alrededor de la Tierra sobre el ecuador a unas
altitudes de 35.880 km. Debido a suórbita, permanecen estáticos respecto al movimiento de rotación
terrestre y por tanto pueden grabar o transmitir imágenes del hemisferio que tienen debajo
continuamente con su sensores de luz visible e infrarrojos. En los medios de noticias se suelen
utilizar fotografías geoestacionarias para sus pronósticos bien como imágenes o como animaciones.
Existen varios satélites geoestacionarios para la meteorología. Los Estados Unidos tienen dos en
funcionamiento: el GOES-11 y el GOES-12. El GOES-12, designado como GOES-East, está sobre
el río Amazonas y proporciona la mayor parte de la información meteorológica estadounidense. El
GOES-11 es denominado GOES-WEST y se sitúa el este del Océano Pacífico. Japón dispone de un
satélite, el MTSAT-1R en medio del Pacífico a 140º E. Europa dispone de tres sobre el Océano
Atlántico, Meteosat-6, 7 y 8, y uno sobre el Océano Índico, el Meteosat-5. Rusia utiliza
el GOMS sobre el ecuador la sur de Moscú. La India también dispone de satélites geoestacionarios
meteorológicos. China utiliza los satélites geoestacionarios Feng-Yun （風雲), el FY-2C a 105ºE y el
FY-2D a 86,5º E.
Los satélites de órbita polar rodean la Tierra a una altitud típica de 850 km de norte a sur o
viceversa, pasando sobre los polos en su vuelo. Los satélites polares están en órbitas
heliosíncronas, lo que significa que pueden observar cualquier lugar de la Tierra y ver dos veces al
día un lugar con las mismas condiciones generales de luz debido al tiempo solar casi constante.
Además, los satélites de órbita polar ofrecen mayor resolución que sus homólogos geoestacionarios
debido a su cercanía con la Tierra.
Estados Unidos tiene una serie de satélites meteorológicos polares de la NOAA, con el NOAA 17 y
NOAA 18 como satélites principales, NOAA 15 y NOAA 16 como secundarios, NOAA 14 como
suplente y NOAA 12. Rusia dispone de las series de satélites Meteor y RESURS. China y la India
también disponen de satélites de órbita polar.
En las imágenes de luz visible obtenidas por los satélites se pueden apreciar las nubes, sistemas
nublosos como frentes y tormentastropicales, lagos, bosques, montañas, nieve, fuegos y polución
como humo, smog y polvo. Se puede determinar el viento por los patrones de nubes, alineamientos
y movimiento en una sucesión de imágenes. Las imágenes térmicas o de infrarrojos pueden
determinar la altura y tipo de nubes, calcular las temperaturas de superficie de tierra y mar y
localizar características del relieve oceánico.
Composición de imágenes nocturnas de la Tierra.
Las imágenes de infrarrojos y luz visible muestran los efectos de la polución en las distintas zonas
de la Tierra. Se pueden observar la contaminación aérea de cohetes y aviones, además de
las estelas producidas. De igual manera, con la observación de las luces de la ciudad se puede
determinar su crecimiento, además de medir la contaminación lumínica. Para la lucha contra
incendios, los satélites meteorológicos no solo proveen de imágenes donde se produzcan fuego. El
uso de sus cámaras de infrrarojos permiten observar las zonas calientes que pueden ser focos
potenciales de incendios. Una vez detectado un incendio, los satélites también disponen de datos
sobre el viento para averiguar hacía donde se puede extender. También las imágenes servirán para
prever cuando lloverá sobre esa zona.
Algunas imágenes de satélite se han popularizado por su aspecto dramático. Entre ellas se
encuentran las imágenes recogidas durante la Guerra del Golfo con el incendio de los pozos
petrolíferos de Kuwait. También son conocidas las fotografías nocturnas del globo que muestran la
luz artificial de las ciudades.
Función de su emisividad

Pasivos: solo recogen la radiación desde los objetos

Activos: emiten por una antena una señal mono o multifrecuencial, y reciben sus ecos para
procesado; típicos de los satélites radáricos, con antenas de ancho sintético. Requieren
concomitantemente de fuentes de energía compatibles con la potencia del radioemisor. Un
satélite activo pionero fue el canadiense RADARSAT lanzado el 4 de
noviembre de 1995 (14 años) y posicionado a 798 km en órbita, iluminando áreas de 50 × 50 km
con resolución de 10 m y hasta áreas de 500 × 500 y resolución de 100 m ; y se espera que su
vida útil alcance a 2013.
Comunicaciones por satélite
En las comunicaciones por satélite, las ondas electromagnéticas se transmiten gracias a la
presencia en el espacio de satélites artificiales situados en órbita alrededor de la Tierra.
Tipos de satélites de comunicaciones
El ACRIMSAT
Un satélite actúa básicamente como un repetidor situado en el espacio: recibe las señales enviadas
desde la estación terrestre y las reemite a otro satélite o de vuelta a los receptores terrestres. En
realidad hay dos tipos de satélites de comunicaciones:

Satélites pasivos. Se limitan a reflejar la señal recibida sin llevar a cabo ninguna otra tarea.

Satélites activos. Amplifican las señales que reciben antes de reemitirlas hacia la Tierra. Son
los más habituales.
Los satélites y sus órbitas
Los satélites son puestos en órbita mediante cohetes espaciales que los sitúan circundando la Tierra
a distancias relativamente cercanas fuera de la atmósfera. Los tipos de satélites según sus órbitas
son:

Satélites LEO (Low Earth Orbit, que significa órbitas bajas). Orbitan la Tierra a una distancia de
160-2000 km y su velocidad les permite dar una vuelta al mundo en 90 minutos. Se usan para
proporcionar datos geológicos sobre movimiento de placas terrestres y para la industria de
la telefonía por satélite.

Satélites MEO (Medium Earth Orbit, órbitas medias). Son satélites con órbitas medianamente
cercanas, de unos 10.000 km. Su uso se destina a comunicaciones de telefonía y televisión, y a
las mediciones de experimentos espaciales.

Satélites HEO (Highly Elliptical Orbit, órbitas muy elípticas). Estos satélites no siguen una órbita
circular, sino que su órbita es elíptica. Esto supone que alcanzan distancias mucho mayores en
el punto más alejado de su órbita. A menudo se utilizan para cartografiar la superficie de la
Tierra, ya que pueden detectar un gran ángulo de superficie terrestre.

Satélites GEO. Tienen una velocidad de traslación igual a la velocidad de rotación de la Tierra,
lo que supone que se encuentren suspendidos sobre un mismo punto del globo terrestre. Por
eso se llaman satélites geoestacionarios. Para que la Tierra y el satélite igualen sus
velocidades es necesario que este último se encuentre a una distancia fija de 35.800 km sobre
el ecuador. Se destinan a emisiones de televisión y de telefonía, a la transmisión de datos a
larga distancia, y a la detección y difusión de datos meteorológicos.
Antenas parabólicas
Las antenas utilizadas preferentemente en las comunicaciones vía satélites son las antenas
parabólicas, cada vez más frecuentes en las terrazas y tejados de nuestras ciudades. Tienen forma
de parábola y la particularidad de que las señales que inciden sobre su superficie se reflejan e
inciden sobre el foco de la parábola, donde se encuentra el elemento receptor.
Son antenas parabólicas de foco primario. Es importante que la antena esté correctamente
orientada hacia el satélite, de forma que las señales lleguen paralelas al eje de la antena. Son muy
utilizadas como antenas de instalaciones colectivas.
Una variante de este tipo de antena parabólica es la antena offset; este tipo de antena tiene un
tamaño más reducido, y obtiene muy buen rendimiento. La forma parabólica de la superficie
reflectante hace que las señales, al reflejarse, se concentren en un punto situado por debajo del foco
de parábola. Por sus reducidas dimensiones se suelen utilizar en instalaciones individuales de
recepción de señales de TV y datos vía satélite.
Otro tipo particular es la antena Cassegrain, que aumenta la eficacia y el rendimiento respecto a las
anteriores al disponer de dos reflectores: el primario o parábola más grande, donde inciden los
haces de señales es un primer contacto, y un reflector secundario (subreflector).
Televisión por satélite
Parabólica para recibir la televisión por satélite.
La televisión por satélite es un método de transmisión televisiva consistente retransmitir desde
un satélite de comunicaciones una señal de televisión emitida desde un punto de la Tierra, de forma
que ésta pueda llegar a otras partes del planeta. De esta forma es posible la difusión de señal
televisiva a grandes extensiones de terreno, independientemente de sus condiciones orográficas.
Hay tres tipos de televisión por satélite: Recepción directa por el telespectador (DTH), recepción
para las cabeceras de televisión por cable (para su posterior redistribución) y servicios entre
afiliados de televisión local.
Historia
Desde que la Unión Soviética puso en órbita el año 1957, el primer satélite, denominado Sputnik 1,
se han lanzado miles de estos artefactos para todo tipo de finalidades. Uno de los usos más
tendidos es el de las telecomunicaciones, a partir del cual ha sido posible la difusión de señal de
televisión ofreciendo una cobertura prácticamente total para zonas muy amplias de terreno.
Desde el lanzamiento del primer satélite han ido surgiendo varios acontecimientos importantes
desde el punto de la televisión por satélite, como por ejemplo la emisión de la primera señal de
televisión, el año 1962, utilizando el satélite Telstar 1 o el lanzamiento del primer satélite de
radiodifusión directa (DBS), el Ekran, pensado para la recepción de señal de televisión a casa. El
uso de satélites de comunicaciones se ha extendido hasta el punto en que existen en la actualidad
más de 300 satélites de comunicaciones en órbita geoestacionaria, emitiendo señales de televisión
en cualquier parte del mundo1
Funcionamiento
Los satélites utilizados para señales de televisión se encuentran situados en órbita geoestacionaria,
a 35 786 km sobre el ecuador terrestre. Debido a que orbitan la Tierra a la misma dirección y
velocidad que esta gira, da la sensación de que no están en movimiento. La importancia de este
hecho es vital, puesto que es posible utilizar un dispositivo emisor o receptor sin tener que cambiarlo
de posición a medida que el satélite se va moviendo. Hay que tener en cuenta que el número de
satélites que puede haber en órbita geoestacionaria es limitado, puesto que hace falta evitar las
posibles interferencias que puedan generarse entre ellos. Es decir, si tenemos en cuenta que los
satélites que operan en la banda C han de estar separados 2º entre ellos, vemos que el número
máximo de satélites que podemos tener es de 360/2 = 180. Con respecto a la banda Ku, la
separación es más pequeña (1º), así que podemos tener hasta 360/1 = 360.
La transmisión televisiva por satélite se inicia en el momento en que la emisora envía la señal,
previamente modulada a una frecuencia específica, a un satélite de comunicaciones. Para hacer
posible esta emisión es necesario el uso de antenas parabólicas de 9 a 12 metros de diámetro. El
uso de dimensiones de antena elevadas permite incrementar la precisión a la hora de enfocar el
satélite, facilitando de este modo que se reciba la señal con una potencia suficientemente elevada.
El satélite recibe la señal emitida a través de uno de sus transpondedores, sintonizado a la
frecuencia utilizada por la emisora. En general, un satélite dispone de hasta 32 transponedores para
la banda Ku y hasta 24 para la banda C. El ancho de banda de los transponedores suele estar
comprendido entre los 27 y los 50 MHz.
A continuación el satélite retransmite la señal de vuelta a la Tierra, pero en este caso utilizando otra
frecuencia, típicamente en las bandas C o Ku, con la finalidad de evitar interferencias con la señal
procedente de la emisora. Esta señal, bastante debilitada debido al gran número de kilómetros que
debe recorrer hasta llegar al destino, es captada por una antena parabólica instalada por el usuario
final. La señal, muy débil, se refleja y se concentra en el punto focal de la antena donde se
encuentra el feedhorn. Éste se encarga de recibir la señal y llevarla al LNBpara su posterior
conversión y amplificación. En el caso particular de las antenas parabólicas para satélite de difusión
directa en realidad tenemos un LNBF, que integra el feedhorn y el LNB en una sola pieza.2 3
Finalmente, el receptor de satélite demodula y convierte la señal al formato deseado. En casos
como PPV la señal se recibe cifrada, de forma que el receptor también dispone de
un decodificador incorporado para poder ver los contenidos correctamente recibidos.
En Latinoamérica
En Latinoamérica la televisión por satélite es popular solo en pocos países por sus precios. Los
servicios mas populares son el de SKY que tiene aproximadamente 1.8 millones de suscriptores
en México, Brasil (solo en Brasil, 1.7 millones), Centroamérica y el Caribe. DirecTV que proporciona
el mismo servicio a Sudamérica con un total de 1.5 millones de suscriptores, sin embargo este tipo
de servicios por paga no es muy popular debido a los altos precios de suscripción. También existen
otros servicios como Dish en México, Movistar TV
Digital enColombia, Venezuela, Chile, Perú y Brasil y Telmex TV en Chile y Perú.
Estándares
La señal de televisión analógica por satélite está formada por una señal de vídeo modulada en
frecuencia (FM) y por una subportadora, normalmente entre 5,5 y 8,5MHz, modulada también en FM
con la señal de audio asociada. Se acostumbra a utilizar uno de los siguientes sistemas de
transmisión: PAL, NTSC o SECAM.2
Sin embargo, en el caso digital se acostumbra a seguir el estándar DVB-S o su actualización más
reciente, el DVB-S2. Así, el códecutilizado para este tipo de transmisiones es el MPEG-2, aunque se
está utilizando cada vez más el MPEG4 AVC debido al aumento de contenidos de alta definición
(HDTV). Si bien estos estándares permiten el uso de varias modulaciones, la opción más extendida
es laQPSK.