¿Cómo funcionan los satélites?
vivimos nuestras vidas sabiendo que
muchos satélites orbitan nuestro planeta
todos los días y que nos están ayudando
de varias maneras te sorprenderá saber
que hay casi cuatro mil 900 satélites
orbitando la tierra
las preguntas más obvias que vienen a la
mente son porque estos satélites están
en órbitas totalmente diferentes como
realiza un satélite todas sus funciones
cuáles son los componentes dentro de
ellos que les ayudan a cumplir con todas
sus tareas asignadas exploremos las
respuestas a todas estas preguntas en
detalle
es un hecho bien conocido que un
satélite permanece en órbita debido al
equilibrio entre la atracción
gravitatoria y la fuerza centrífuga la
velocidad angular del satélite se
determina por la ecuación del equilibrio
de fuerzas que equilibra las puertas
gravitatorias y centrífugas
cuando se despliega el satélite se le da
suficiente velocidad para equilibrar
estas dos fuerzas
un satélite cerca de la tierra requiere
más velocidad para resistir la atracción
gravitatoria que los que se encuentran
más lejos de la tierra debido a la
insignificante resistencia en el espacio
los satélites nunca pierden velocidad
esto significa que los satélites
continuarán su movimiento circular
alrededor de la tierra sin ninguna
fuente de energía externa
los satélites se colocan en órbita
terrestre baja
a la órbita terrestre media su órbita
terrestre geosincrónica estas tres
órbitas se ilustran aquí entraremos en
detalles sobre ellos más adelante hay
una región interesante en el espacio
llamada el cinturón de van gaal en una
región llena de partículas altamente
energéticas y cargadas que podrían dañar
seriamente la sección electrónica de un
satélite generalmente se prefiere no
estacionar los satélites en el cinturón
de van halen
la decisión sobre la órbita que se
elegirá para colocar el satélite depende
de la aplicación y el propósito del
satélite si el satélite se construye
para la observación de la tierra ve el
pronóstico del tiempo el levantamiento
de áreas geográficas las llamadas
telefónicas satelitales etc entonces se
elige en órbitas más cercanas a la
tierra
el leo es el más cercano a la tierra a
una altitud de entre 160 y 2000
kilómetros y su periodo orbital es de
aproximadamente una hora y media pero es
dos tipos de satélites cubre menos área
de la tierra por lo que se necesitan
muchos satélites para obtener cobertura
global
por eso en el caso de la radiodifusión
se elige una órbita alta como lage o los
satélites en órbita geosincrónica están
a una altura de 35 mil 786 kilómetros y
giran a la misma velocidad angular que
la tierra esto significa que el satélite
tarda exactamente 23 horas 56 minutos y
4 segundos en completar una rotación
dentro de la órbita geosincrónica hay
una categoría especial de órbita llamada
órbita geoestacionaria que es
concéntrica al ecuador de la tierra
estos satélites permanecen inmóviles con
respecto a la tierra debido a esto los
satélites geoestacionarios son la opción
ideal para la radiodifusión de
televisión ya que significa que no tiene
que ajustar el ángulo de su antena
parabólica una y otra vez
esta es la razón por la que el cinturón
geoestacionario está tan lleno de
satélites y es administrado por una
organización internacional llamada hito
las órbitas geosincrónica se están
ocupadas también por algunos satélites
de navegación
los satélites geo pueden cubrir un
tercio de la superficie terrestre por lo
que tres satélites son suficientes para
cubrir toda la tierra para aplicaciones
de navegación como gps meo es la mejor
acción aunque el leo es el más cercano a
la tierra los satélites en esta órbita
giran a una velocidad muy alta debido a
esto los receptores en la tierra no
pueden realizar los cálculos de
navegación con precisión además leo
necesitan muchos más satélites para
cubrir toda la tierra por lo que los
satélites gps utilizan meo en un sistema
gps típico 24 satélites pueden cubrir
toda la tierra y el periodo orbital es
de 12 horas
ahora veamos los principales componentes
de un satélite de comunicaciones junto
con sus funciones
en el corazón de los satélites de
comunicaciones están los transpondedores
la tarea principal de un transpondedor
es cambiar la frecuencia de la señal
recibida eliminar cualquier ruido de la
señal y amplificar la potencia de la
señal en los satélites de la banda q el
transpondedor convierte de 14
gigahercios a 12 gigahercios y un
satélite puede tener 20 ó más
transpondedores
es obvio que los transpondedores
requieren una gran cantidad de energía
eléctrica para manejar todas estas
funciones para el suministro de energía
un satélite tiene las opciones de
baterías y paneles solares el panel
solar se utiliza para alimentar el
equipo electrónico pero durante un
tiempo de eclipse se utilizan las
baterías puedes ver un sensor de sol en
el satélite este sensor solar ayuda a
inclinar los paneles solares en la
dirección correcta para que se puede
extraer la máxima potencia del sol ahora
veamos cómo el transpondedor recibe la
señal de entrada de la antena
la antena más común fijada a los
satélites de aislante na reflector
se supone que un satélite debe seguir su
intencional órbita suave sin embargo el
campo gravitacional alrededor de un
satélite no es uniforme debido a la
desigual distribución de la masa de la
tierra y a la presencia de la luna y el
sol
debido a esto a veces el satélite se
desplaza de su posición orbital prevista
esta es una situación peligrosa ya que
provocará una pérdida total de la señal
para evitar esta situación
los satélites utilizan propulsores los
propulsores se encienden y mantienen el
satélite en la posición correcta esto
también ayuda a los satélites a evitar
la basura espacial
el combustible necesario para los
propulsores se almacena en tanques en el
cuerpo del satélite la posición del
satélite y el control de los propulsores
se controlan continuamente desde una
estación terrena además de los controles
de posición la estación terrena también
supervisa el estado y la velocidad del
satélite esto se hace a través de
sistemas de seguimiento telemetría y
control estos sistemas se envían
continuamente la señal a la estación
terrena y mantienen el contacto entre la
tierra y el satélite generalmente estas
señales se intercambian a diferentes
frecuencias para distinguir las de otras
señales de comunicación
y alguna vez has pensado en lo que le
sucede a un satélite cuando ya no
funciona o cuanto su vida útil se acerca
al final estos satélites podrían dañar a
otros satélites o naves espaciales en
funcionamiento para hacer frente a esta
situación los satélites inactivos se
transfieren a la órbita del cementerio
activando los propulsores
con solo aumentar la velocidad de
rotación del satélite podremos
transferirlo a una órbita de radio
superior
esta operación queda clara en esta
animación la órbita del cementerio está
a unos cientos de kilómetros por encima
de la órbita geoestacionaria para esta
operación los propulsores consumen la
misma cantidad de combustible que un
satélite necesita durante unos tres
meses de mantenimiento de la estación
los satélites de los que hemos hablado
hasta ahora son satélites de
comunicaciones para los satélites gps
los componentes más importantes son un
reloj atómico y la antena las antenas de
navegación en banda l utilizadas en este
tipo de satélites también se ilustran
aquí los satélites de observación de la
tierra que en su mayoría se encuentran
en la transportan diversos tipos de
sensores generadores de imágenes
etcétera dependiendo de su misión
ahora como información interesante en
las imágenes del satélite en este vídeo
pudiste haber observado que fueron
cubiertas con una hoja de color ahora
cuál es el propósito de esta lámina
de hecho no es una lámina como parece
ser a primera vista
si se toma una sección transversal de
ella se puede ver que tiene una
estructura de varias capas los satélites
se enfrentan a enormes variaciones de
temperatura en el espacio donde la
temperatura varía de 150 a 200 grados
centígrados
además los satélites se enfrentan al
problema de la fuerte radiación solar
este material actúa realmente como un
escudo que protege a los componentes del
satélite de las grandes variaciones de
temperatura y de la radiación del sol
esperamos que a partir de este vídeo
hayas obtenido una buena visión de los
diferentes tipos de satélites y de cómo
funcionan por favor apoya nuestro
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