ESCUELA SECUNDARIA No. 39
SAN LUIS POTOSÍ
CÍRCULO 48
SATÉLITES ARTIFICIALES

     A todos nuestros amigos del circulo 48, así como a nuestro coordinador les enviamos un saludo desde San Luis Potosí , al mismo tiempo que les pedimos una disculpa pues por problemas técnicos las publicaciones que hicimos no salieron del servidor, es por eso que  lo hacemos nuevamente, y les pedimos que se comuniquen con nosotros para saber si lo recibieron.

SATELITES ARTIFICIALES
     En primer lugar, ¿qué son satélites artificiales? Entre las muchas definiciones podemos decir que se trata de unos artefactos que, inventados por el hombre y que con la ayuda de potentes cohetes, son puestos en órbita alrededor de nuestro planeta o en busca de otros mundos más lejanos. Hagamos un poco de historia ya que no sería justo hablar de satélites artificiales sin mencionar el primero de ellos. Fue el 4de octubre del año 1957 El, Año Geofísico Internacional, cuando la URSS puso en órbita el "SPUTNIK 1". Este pequeño artefacto, básicamente consistía en una esfera con unas antenas, su peso era de 83,6 Kg. Y su diámetro de 58 cm., siguiendo una trayectoria elíptica a una distancia aproximada de 900 Km. . Desde Tyuratana, a unos 300 Km del mar de Aral. Sus señales fueron captadas por radioaficionados de todo el mundo.

 Estaba provisto de un transmisor el cual empezó a emitir sus primeras señales captadas por numerosos radioescuhas, consistentes en unos bip..bip...bip. La noticia de que ya nuestro satélite natural, la Luna, tenía un compañero puesto por el hombre, conmocionó al mundo.
     A partir de estos momentos se inicia el reto de la conquista del espacio. Cuatro meses depués (31 de enero de 1958) E.U.A. consiguió situar en órbita su primer satélite: el EXPLORER I, con una longitud de 2,3 metros y un peso de 13,97 Kg, el cual estuvo operativo durante unos 12 años aproximadamente.

     Es aquí cuando comenzó la verdadera rivalidad entre las dos potencias que poseían la tecnología para poner estos ingenios en órbita alrededor de nuestro plantea. Se inicia, pues, la gran carrera espacial, con multitud de lanzamientos.

      Desde el "SPUTNIK  1" hasta la fecha, alrededor de la tierra, tenemos orbitando miles de satélites en funcionamiento y también inoperativos, con multitud de fragmentos que pueden poner en peligro misiones espaciales si alguno de ellos hiciera impacto sobre algún satélite; es lo que se le llama hoy "basura espacial". Los países ya tienen que estar pensando en desarrollar programas para ir retirando esta basura que constituye un peligro potencial.
     Lla poco conocida contribución española a la carrera espacial. El 15 de noviembre de 1974, con la ayuda de un cohete norteamericano "DELTA", se puso en órbita el primer satéliteespañol desde la base de Vanderberg (California). Era el "INTASAT", desarrollado y construido en nuestro país por el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA).

     Era un pequeño satélite que tuvo una vida útil de unos dos años. La noticia por aquellos años no se difundió, y durante el tiempo que se encontró funcionando, estudió la ionosfera, la parte más exterior de nuestra atmósfera.

          Por desgracia, este primer lanzamiento, no tuvo continuidad con otro posterior. Pese a que el INTA continuó experimentando con algunos cohetes, tuvimos que esperar hasta 1992, la puesta en órbita del primer sistema de satélites de comunicaciones HISPASAT, con el primero de una serie, denominado HISPASAT A. En julio de 1993 fue puesto en órbita el HISPASAT B, y aunque no fueron construidos en España, constituyó un gran avance para nuestro país.

     También, digno de mencionar el lanzamiento del MINISAT-01, el primer mini satélite construido íntegramente en nuestro país, y que fue lanzado el 21 de abril de 1997 a las 14:00 horas (hora peninsular) desde las Islas Canarias, a bordo de un avión Lockeed Tristar, y sujeto en su panza a un cohete PEGASUS.

     A 11.000 metros de altitud, soltó el satélite en caída libre, y durante 5minutos, el cohete inició su marcha hasta alcanzar su órbita a una distancia de unos 600 Km. Su vida útil se calcula en unos dos años, y dará 14,9 vueltas diarias a la tierra. En su estructura van alojados cuatro experimentos.

     Esperemos que con el lanzamiento del MINISAT 01 y el sistema de satélites HISPASAT, España se sitúe en el grupo de países con tecnología propia para proseguir con otros lanzamientos.

     Podemos encontrar satélites destinados a multitud de usos como pueden ser: de comunicaciones, Televisión, radio, telefonía, militares, de observación, meteorológicos, científicos, astronómicos, ayuda a la navegación, etc...

     En cuanto a sus formas estructurales, los podemos encontrar con diversas formas geométricas, adaptadas para su misión.

     Dependiendo de la altitud a la que orbitan alrededor de la tierra, los podemos clasificar en los de órbita baja o media, situados entre 500 y 800 Km;siendo los polares y los ecuatoriales. Los geoestacionarios, que son de comunicación geosíncronos, orbitan en círculo alrededor de la tierra sobre el ecuador, girando a la misma velocidad y sentido de la tierra en su rotación, a unos 36.000 Km de altitud.

     Tras esta introducción, pasamos a lo que más nos interesa a los aficionados a la astronomía, ¿Cómo podemos observarlos?, ¿Cómo distinguirlos entre las miles de estrellas de la bóveda celeste? Quién no se ha preguntado, sobre todo cuando se es un principiante, qué es esa tenue lucecita que se mueve entre las estrellas. Pues bien, para no inducirnos a pensar "otras cosas", se pueden ver algunas veces por pura casualidad, otras sabiendo dónde mirar. Se pueden observar algunas horas tras la puesta de sol y unas horas antes del amanecer. Es fácil verlos a simple vista o con prismáticos, generalmente los situados entre los 500 y 800 Km. El aspecto que presentan es el de unas luces a velocidades lentas o moderadas con más o menos intensidad, dependiendo de su tamaño y sus paneles solares. En general, son lucecitas más bien débiles de un color blanco-amarillento.

     Sabemos que no poseen luz propia, por lo tanto, el fenómeno de su brillo, se produce al reflejarse la luz del sol sobre sus paneles solares. Al estar fuera de la estratosfera, aunque el sol se encuentre bajo el horizonte, cuando la luz solar ya no se refleja en los paneles solares, observaremos que su luz va disminuyendo en intensidad hasta su desaparición.

      Hay algunos de ellos que por su forma, al mismo tiempo que siguen orbitando alrededor de la tierra, van rotando sobre sí mismos, dando lugar a una luz destelleante hasta su desaparición.

     Por último, hablaremos de los geoestacionarios, los cuales pueden ser observados mediante telescopios o con fotografía, siempre que sepamos su posición. Por ejemplo, observar los HISPASAT puede ser un reto, pero las instrucciones que os damos a continuación, podrán ser de ayuda:

     Su posición se centra en el ecuador, a 0º de latitud y 30º de longitud Oeste. Su brillo varía a lo largo de la noche, alcanzando el máximo alrededor de las 3 de la madrugada, donde alcanzan una magnitud entre 7 y 9.

      Con la ayuda de un receptor de comunicaciones que sea sensible a ciertas bandas de radio usadas por radioaficionados, radioescuchas o radios multibanda, podremos oír el paso de los satélites artificiales, ya que todos van provistos de unos transmisores de telemetría. Algunos de ellos, y sobre todo los Rusos, suelen usar las bandas de onda corta (SW) en las frecuencias comprendidas entre los 19.900 a 20.010 Khz. Y de 29.000 a 29.400 Khz.

     En cambio, los satélites americanos, usan las bandas de VHF en las frecuencias de 136, 137, 144,145 Mhz. Y en las bandas de UHF en 435 Mhz.

      Existen publicaciones especializadas para radio-aficionados donde se dan las coordenadas y frecuencias de numerosos satélites de comunicaciones.

            LISTADO DE ALGUNOS SATÉLITES
      DE COMUNICACIONES MÁS FRECUENTES.

 NOMBRE DEL SATELITE FRECUENCIA

OSCAR-10 145,809-145,987 Mhz
OSCAR-13 145,812-145,985 Mhz
OSCAR-21 145,822-145,952 Mhz
OSCAR-22/`POSAT- 1435,250 FM (sec)
SAREX-W5RRR 1144,990 AX 25
RS-10/11 (CW) 29.357-29.403 Khz
RS-12/13 (CW) 29.408-29.454 Khz
(LUSAT-1 (CW) 435,125 Mhz
(CW) Morse

VENTAJAS
     Los satélites artificiales cubren regiones donde la comunicación por redes terrestres es casi imposible.
     La ventaja de utilizar satélites de comunicaciones radica en que eluden las barreras naturales.
     Con ellos se pueden establecer transmisiones con equipo móvil desde puntos geográficos donde no existe infraestructura para las telecomunicaciones; son insensibles a las distancias.

  DESVENTAJAS
    Algunas desventajas en las transmisiones satélitales es que están sujetas a demoras de propagación, se debilitan con las lluvias, nieve y manchas solares que afectan a las estaciones terrestres, también sufren interferencias de radio, microondas y aeropuertos. Además los costos de fabricación y lanzamiento son muy elevados.

      Los satélites pueden ser ubicados a distintas distancias de la tierra y a velocidades diferentes de la de rotación. Los más conocidos son:

     Los satélites de órbita elíptica (HEO):

     Los satélites geoestacionarios (GEO): A 36 mil Km y a la misma velocidad de la tierra, son los más utilizados actualmente en las comunicaciones.

      Los satélites de órbita baja (LEO): Ubicados entre 270 y 900 Km, registran una velocidad distinta a la de rotación de la tierra.

     Los satélites LEO necesitan estaciones sencillas, terminales portátiles, así como antenas y fuentes de poder reducidas, permitiendo una gran flexibilidad en su uso.

      Para la implantación de la supercarretera de la información se habla de la utilización de satélites LEO, los cuales se ubican en una órbita baja, son más pequeños y llevan menos combustible que los satélites GEO. Los sistemas LEO requieren muchos satélites, ubicados en distintos planos, para obtener una cobertura mundial total, y su vida útil sería de unos 5 años.

     Algunos proyectos LEO son: Proyecto 21, de Inmarsat; Iridium; Globalstar y otros. De acuerdo a la cobertura que tienen en tierra, existen 3 sistemas de satélites para comunicaciones:

Internacionales, regionales y nacionales.

       Para conmemorar el 40 aniversario del cominenzo de la era espacial, la Federación Astronáutica Rusa y el Aero Club de Francia se han asociado, diseñando una réplica a una escala 3:1 del original. Los rusos han fabricado el chásis del satélite, mientras que la carga útil ha sido desarrollada por los franceses. Amsat-Francia se encargó finalmente del acoplamiento de los componentes.

      La carga útil disponía de una emisora de radio que ha transmitido sus "bips" en la banda de VHF (144.820 MHz) en modulación de frecuencia (FM) durante un periodo de dos meses. Su sonido se ha escuchado en todo el mundo.

      El lanzamiento fue realizado "a mano" desde la nave Mir.

      El rincón de HK3 EPV

 
SATELITES - CARTILLA BASICA

     Los satélites artificiales, al estar a una altura considerablemente mayor que la facilitada por una torre, se encuentran en condición de "observar" un área de mayor tamaño que la cubierta por nuestros métodos citados. Además, el desarrollo de la electrónica ha permitido la creación de equipos de computación y equipos de transmisión de reducido costo y tamaño, capaces de "ser puestos en orbita" alrededor de nuesta vieja y querida Tierra.

     Así, un satélite artificial (un cuerpo que gira alrededor de la Tierra a una altura superior a 50 Kmts), es diseñado y construido para atender las comunicaciones. Sin importar de que tipo de equipo se trate (observación, meteorológico, de comunicaciones, experimental etc), su actividad es reportada hacia la Tierra.

     La industria espacial, se ha dedicado a la colocación de satélites casi en exclusiva,para la atención de las comunicaciones entre humanos: televisión, telefonía por un lado.

     Por otra parte, se cuenta con satélites para la "ubicación" geográfica de objetos terrestres y de personas en la tierra, usando la información proveniente de satélites denominados GPS (Global Positioning System). Otra no menos importante utilización de estos sistemas, es lo que conocemos como el mantenimiento de la guerra fría o sistemas estratégicos de defensa

     Uniendo todo este panorama, los radioaficionados encuentran en esta nueva tecnología, una forma de aplicar sus conocimientos y utilizar sus equipos en beneficio de la comunidad.

      Pero hay otros que llaman GEO-ESTACIONARIOS, como puede ser? Pues bien, siguen desplazándose a las mismas velocidades, pero han sido ubicados de tal manera que su desplazamiento de translación, coincida con el de la tierra (un día de estos me animo a comentarlo). Obviamente, estos están por fuera del alcance de nuestras posibilidades como radioaficionados por el momento (Colocar un equipo de esos en órbita cuesta unos cuantos miles de millones de dólares americanos, en este momento).

      Nuestros satélites, financiados por organizaciones sin ánimo de lucro como AMSAT, y universidades en varios países (Corea, India, México, Chile, Argentina, Portugal, Brasil, Italia, Francia, Israel, Sudáfrica, Japón, y espero que sean todos...), aún no son geoestacionarios, lo que torna interesante una comunicación con estos aparatos.

      Si se piensa en términos terrestres, un satélite puede ser utilizado como una estación repetidora (de aquellas que usamos en 144 MHz). Si le añadimos algo de tecnología de computadoras, y son nuestras computadoras quienes se comunican con estos, decimos que se trata de comunicaciones espaciales digitales. Y si seguimos agregando más juguetes tecnológicos, en teoría podemos hacernos oír, ver y sentir muchisimo más y mejor.

      Para utilizar un equipo de satélite, en general disponemos en nuestros lugares de varias de las herramientas necesaria se basta con "conocer" la "personalidad de un satélite" para poderlo usar.

      Los RA, al igual que otros grupos de personas, en asocio con los astrónomos, electrónicos, informáticos, y varios profesionales más, desarrollaron un lenguaje complejo para el novicio, que dificulta en cierto modo la popularización de esta tecnología.

      Un equipo de estos, lleva consigo varias partes funcionales que describen su arquitectura, y una de estas partes, está constituida por los equipos de comunicación (receptores, transmisores, antenas, energía etc).

      Su principal atractivo, es el ser visibles solo unos minutos, de 3 a 15 en promedio para satélites colocados en órbitas bajas (de 100 a 600 Km de altura), que se denominan LEO (Low Earth Orbit). Aquellos ubicados en órbitas más altas (AO-13 QEPD, ARSENE, AO-10), hasta 40,000 Kms, permiten su utilización a veces por hasta 10 horas.

       Debido a que los satélites tipo LEO son los más numerosos, se encontrarán disponibles para nuestras estaciones por períodos de 3 a 15 minutos (dependiendo por donde crucen NUESTRO Horizonte).

  SATELITES ANALOGOS
       Los definen así, creo que por aquello que emplean equipo de comunicaciones de tipo convencional.

SATELITES DIGITALES
       Los definen así, porque usando equipo tradicional (a veces muy modificado), son capaces de administrar información en las computadoras instaladas a bordo. Estos se están poniendo de moda, y definiendo nuevas técnicas de modulación (BPSK etc.), ya son capaces (en el campo radioaficionado) de manejar datos a velocidades hasta de 64 Kbps (Kilo Bits Pos Segundo).

 TAMAÑO DE LOS SATELITES

 GRANDES SATELITES: Tienen un peso superior a 1,000 Kg (Intelsat 6, pesa 3,800)

SATELITES MEDIANOS: pesan de 500 a 1,000 Kg

MINI SATELITES: Pesan de 100 a 500 Kg

MICRO SATELITES: Pesan de 10 a 100 Kg

NANO SATELITES: Pesan de 1 a 10 Kg

PICO SATELITES: Pesan menos de 1 Kg.

      La mayoría de los satélites para uso de la comunidad radioaficionada se colocan en la clasificación de MICRO SATELITES (Oscar AO-10) y NANO SATELITES (Oscar IO-26, LO-19 etc.), sin embargo se están diseñando varios PICO SATELITES y SATELITES MEDIANOS, para lanzarlos a principio del siguiente milenio (visite AMSAT-NA)

Cada vez son más sofisticados y pequeños.