Satélites de Comunicaciones

¿Qué es un satélite de telecomunicaciones?

Los satélites de telecomunicaciones son métodos o transportes utilizados para emitir señales de radio y televisión, desde una zona determinada de la tierra hasta otra, para esto se emplean grandes antenas suspendidas en el espacio exterior. Sus frecuencias son tan altas que se manejan en GHz (Gigahercios). El primer satélite de comunicaciones fue puesto en órbita en julio de 1962, y llevó como nombre  Telstar 1, gracias a esto se logró la primera transmisión de televisión por satélite unos meses más tarde.

Tipo de satélites de comunicaciones

Los satélites actúan como repetidores, a pesar de que se encuentran situados en el espacio. Es decir, ellos reciben las señales que se envían desde la estación terrestre y luego las reenvían a otro satélite o de regreso a los receptores terrestres. Solo existen dos tipos de satélites de telecomunicaciones, los activos y los pasivos.

• Satélites pasivos: solo se encargan de reflejar las señales que han recibido.
• Satélites activos: se encargan de recibir las señales y luego reenviarlas a la Tierra

 ¿A qué altura están los satélites de comunicaciones?

Las comunicaciones satelitales son muy particulares, esto se debe a que durante el envío de la información se produce un retardo ya que existen grandes distancias. Los satélites de comunicaciones se encuentran a 36.000 km de altitud orbital, y la señal viaja aproximadamente a 72.000 km, esto quiere decir que existe un retardo de 240 milisegundos en la transmisión de la información.

¿Cómo funcionan los satélites de comunicaciones?

Solo debemos mirar al cielo, y exactamente a una altura de 35 786.04 km se sitúa el Cinturón de Clarke, quien le da sentido al concepto de satélites geoestacionarios. Gracias a estos satélites nosotros podemos dar uso a las antenas fijas que se encuentran en nuestro planeta, esto se debe a que la orientación del satélite geoestacionario permanece en el mismo lugar, permitiendo la comunicación entre los usuarios.

Algunos conceptos describen que los satélites geoestacionarios funcionan como un gran repetidor de microondas, ya que están constituidos por múltiples dispositivos receptores-transmisores que amplifican las señales y retransmiten a otra frecuencia con la finalidad de evitar las interferencias.

Cada satélite cuenta con una banda que a su vez se encarga de dividir los canales. Esto da origen a los repetidores denominado transpondedor, este objeto se encarga de capturar señales ascendentes y emitirlas nuevamente a la Tierra, pero con una frecuencia diferente.

Al mismo tiempo, los enlaces que existen entre los diferentes satélites permiten que la información sea enviada de un lugar a otro de forma rápida, y luego retransmitido a la Tierra con el objetivo de recibir la información en el menor tiempo posible y así prevenir catástrofes, accidentes, o garantizar una comunicación de calidad entre diferentes puntos de la Tierra.

¿Qué son los satélites geoestacionarios?

Cada satélite tiene un periodo gestacional y esto dependerá de la distancia que tenga con respecto a la Tierra, mientras más cerca esté más corto será su periodo. El periodo orbital de los primeros satélites de comunicaciones no coincidía con el de la rotación de la Tierra sobre su eje, por esa razón, cuando el satélite desaparecía en el horizonte la comunicación era interrumpida.

Con el tiempo se logró descifrar que la altura exacta para que el periodo orbital de los satélites y la rotación de la Tierra coincidieran es de 35 786.04 kilómetros, esta órbita es mejor conocida como el Cinturón de Clarke y lleva este nombre ya que el famoso escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke fue quien sugirió la idea en el año 1945.

Desde la Tierra se puede observar que estos satélites son fijos o estáticos, es decir, son inmóviles en el cielo y por eso se les llama satélites geoestacionarios, teniendo dos grandes ventajas, la primera es que permite emplear antenas fijas ya que su orientación no cambia, y a segunda es que asegura el contacto de forma permanente con el satélite.

¿Cuál es el tiempo de vida de un satélite de comunicaciones?

La vida útil de todos los satélites es aproximadamente de 15 años, sin embargo, todo dependerá de las condiciones en las que tenga que trabajar este artefacto. Si se encuentra cerca de la atmósfera puede durar entre 3 a 10 años, esto se debe a que su altura se va perdiendo y va reentrando a la atmósfera, lugar donde se desintegra y desaparece.

También puede ocurrir que un satélite geoestacionario dure más o menos de 15 años en órbita, esto dependerá de la cantidad de combustible con la que cuente para corregir su lugar inicial o su órbita. La órbita GEO debe corregirse periódicamente desde el planeta Tierra, esto ayuda a que el satélite se mantenga en el mismo lugar, no se salga de curso y coincida con la rotación de la Tierra.

Un satélite deriva de la órbita debido a las fuerzas gravitatorias que ejercen el gran satélite natural, la Luna y el Sol sobre este satélite artificial. Todo esto perturba la órbita y hace que el satélite se mueva de su lugar.

Es cierto que el espacio es infinito, pero la órbita no lo es. Se ha notado que la órbita donde se encuentran los satélites funcionales cada vez está más ocupada y llena de tráfico, por eso se han ideado algunas soluciones que se han implementado en los satélites que ya han agotado su vida útil.

Ocurre que si se envían más satélites al espacio y no nos deshacemos de los que ya no funcionan, existirán más y más satélites en el espacio exterior estorbando. Así que se han implementado dos soluciones que pueden tratar esta problemática, la primera de ellas se basa en devolver los satélites a la Tierra, utilizando sus últimos recursos y debido a la temperatura que alcanza se desintegrará al atravesar la atmósfera.

La segunda opción es que al culminar la vida útil de un satélite este debe ser trasladado a una “órbita cementerio” localizada a cientos de kilómetros más arriba de la órbita GEO, sería en este lugar donde se apagaría el satélite para que su funcionamiento no intervenga con los satélites de comunicaciones que se encuentran activos

Características de los satélites de comunicación

• Es un repetidor que se encuentra en el espacio exterior.
• Cuentan con estaciones terrestres que tienen la finalidad de transmitir fácilmente una información de un lugar a otro, y de mejorar la comunicación.
• Los satélites se categorizan como un bus o transporte, es decir, un medio que incluye mecanismos de control que apoya la operación de “carga útil”, es así como se le llama a la información que el usuario necesita transmitir a través del sistema.
•  Cuando se trabaja con radiodifusión de televisión, a través de satélites, el trabajo de este objeto es de tipo unidireccional, es decir, solo se necesita una estación terrestre de recepción para recibir la señal del satélite.
• Se requiere que las estaciones sean económicas, de esta manera todos los usuarios podrán acceder a ellas. Para esto se utilizan antenas de un pequeño diámetro y transmisores de potencia baja.

Thales Alenia

El Thales Alenia Space es la mayor empresa fabricante de satélites. En ella trabajan más de 7.000 personas, las cuales se encuentran distribuidas entre Francia, Italia, España, Bélgica y los Estados Unidos. Sus operaciones fueron aprobadas por la Comisión Europea en el año 2007 y desde entonces la compañía se ha encargado de trabajar bajo el nombre de Thales Alenia Space, quien ha formado una alianza especial con Telespazio

Los módulos de logística construidos por esta compañía se utilizaron para transportar carga dentro de los orbitadores del transbordador espacial. Algunos de sus construcciones fueron: la Cúpula, el Columbus, Harmony, el Tranquility (Nodo 3) y Leonardo.

Primeros satélites enviados al espacio

Satélite SCORE

El primer satélite artificial se lanzó al espacio el 4 de octubre de 1957, por la Unión Soviética y llevaba como nombre Sputnik, pero unos meses más tarde este satélite fue incinerado mientras reentraba a la atmósfera terrestre. Fue aquí cuando inició la guerra de satélites entre la URSS y EE.UU.

 El satélite SCORE fue el primer satélite activo de comunicaciones enviado al espacio por Estados Unidos en el año 1958, cabe destacar que ya han transcurrido 50 años de haber sido lanzado al espacio exterior.

El satélite de comunicación Telstar 1, fue lanzado por la compañía estadounidense American Telephone and Telegraph Company en el año 1962,  gracias a este hecho la transmisión por televisión satelital era posible entre Estados Unidos, Europa y Japón ya que el satélite era capaz de repetir lo mismo en cientos de canales.

Actualmente existen muchos satélites de comunicaciones activos en la órbita, estos se encargan de recibir las señales desde la estación terrestre y luego amplificarlas para que sean retransmitidas en otra frecuencia.

Antenas parabólicas

Las antenas parabólicas son utilizadas, cada vez con más frecuencia, en las comunicaciones vía satélite. Son colocadas en terrazas y tejados de las ciudades, tienen forma de parábola y se encarga de las señales que se acercan a su superficie sean reflejadas e incidan sobre el foco de la misma.

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