CONTENIDO
1.
Satélites
2.
Tipos de orbitas
3.
Ambiente Espacial
4.
Tipos de satélites
5.
Partes de un satélite
6.
Aplicaciones
SATELITE
Definición:
Astro o cuerpo celeste que gira entorno a un planeta,
describiendo una órbita, sometido a la fuerza de la
gravitación. Puede ser natural o artificial, la luna es el
satélite natural del planeta tierra.
Satélite Artificial:
Vehículo espacial, que puede estar tripulado como en el
caso de la Estación Espacial Internacional (ISS), que se
pone en orbita alrededor de un planeta llevando a bordo
el instrumental apropiado para recoger información y
retransmitirla a la tierra. El Sputnik Спутник fue el primer
satélite artificial lanzado por el hombre en 1957, el
segundo el explorer lanzado por USA en 1958.
ORBITAS
Tipos de órbitas
Según la altura:
• Orbita Alta – GEO, Orbita Geoestacionaria
altitud aproximada 36,000 Km.
• Orbita Media – MEO (Medium Earth
Orbiter)
altitudes entre 10,000 a
20,000 Km.
• Orbita Baja – LEO (Low Earth Orbiter)
altitudes entre 200 a 1000 Km.
ORBITAS
Tipos de órbitas
Con relación al plano ecuatorial:
• Orbitas Polares.- Aquellas en el que el
satélite pasa por los polos.
• Orbita Ecuatorial.- Paralelo al ecuador,
ejemplo: la orbita GEO
• Orbitas Inclinadas.- Aquellas que mantienen
un ángulo con relación al plano ecuatorial o
a su perpendicular
Tipos de órbitas
Según la forma:
• Orbitas Circulares – CO (Circular Orbit)
Aquellas en el que el satélite mantienen una
altura constate en su trayectoria
• Orbita Elíptica – HEO (Highlly Elliptical
Orbit)
Trayectoria de forma helíptica.
Aplicable principalmente para cobertura de
altas altitudes.
• Orbitas
No
Geocéntricas.exploraciones interplanetarias.
Para
ORBITAS
Perturbaciones
Los factores que perturban las órbitas son:
• Asimetría del campo gravitatorio terrestre
• Rozamiento atmosférico
• Presión de radiación solar
• Influencia de los campos gravitatorios de la
luna y el sol
• Influencia de las mareas
• Influencia del campo magnético terrestre
VIENTO SOLAR
Flujo de gas ionizado viajando entre 300 a 800 Km/s.
La Tierra es alcanzada por este flujo de partículas cargadas.
Auroras
Fenómeno causado en la
ionósfera, por la
interacción del viento solar
acelerado con el campo
magnético terrestre =
tormentas magnéticas.
Las partículas cargadas en
el viento solar chocan con
las moléculas de la alta
atmósfera produciendo las
auroras.
Ersfjord, Tromsoe,
Noruega
18 de enero
EXPLOSIÓN SOLAR
AMBIENTE ESPACIAL
Kristiansand
Noruega
21 de enero
2005
Ullinish, Isla de Skye,
Escocia
21 de enero 2005
SATELITES
Aplicaciones de los satélites
Existe una gran variedad de satélites artificiales con diferentes
aplicaciones como son: científicas, militares, astronómicas, etc.,
equipados con instrumental de acuerdo a sus aplicaciones y fuentes de
energía (celdas fotovoltaicas, nucleares, etcétera).
Satélites científicos.
Recogen datos del campo magnético terrestre, auroras
Boreales, distintos tipos de radiación, estudio de la Ionosfera, y otros.
Satélites astronómicos.
Permiten escrutar el espacio sin el obstáculo que presenta la atmósfera
terrestre, ya que ésta absorbe gran parte de la luz y la radiación.
Satélites meteorológicos.
Recogen información sobre la atmósfera, los grupos de nubes y el
equilibrio térmico.
Aplicaciones de los satélites
Satélites de comunicaciones.
Permiten la transmisión telefónica, de imágenes, de datos de la red de
Internet, de programas de televisión, etcétera.
Satélites de navegación.
Situados en órbitas fijas, emiten señales para ayudar a barcos
y aviones a determinar su posición.
Satélites de observación de la tierra.
Investigación de recursos terrestres, informan de la existencia de
bosques, yacimientos de petróleo, recursos hídricos, etc.
Satélites de espías.
Fotografían instalaciones militares, nucleares, detectores de mísiles y
son utilizados básicamente para fines militares.
Tecnología de satélites para distintas
aplicaciones
• Satélites de Difusión Directa.
• Satélites de Comunicaciones en Red.
• Satélites de Comunicaciones Móviles.
• Satélites de Posicionamiento y Localización.
• Satélites de Percepción Remota (Observación
de la Tierra).
DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA
ESTRUCTURA DE SATELITES
Partes principales de un satélite
• La Plataforma o “BUS”
*Conjunto de subsistemas a bordo del satélite que permiten el
funcionamiento y control remoto.
*Mantiene todas las partes unidas y comprende los diversos
elementos que se necesitan para llevar y mantener la carga útil
en el espacio de acuerdo con un fin establecido (misión)
• La Carga Útil o “Payload”
*Constituye todo el instrumental que necesita el satélite para
cumplir con su misión. Es diferente para cada tipo de satélite.
*Subsistema específico del satélite que le permite al usuario en
tierra obtener el servicio de su interés.
Partes de un satélite de telecomunicaciones
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUS
•
•
•
•
•
•
•
Estructura.
Subsistema de Estabilización.
Subsistema de Potencia.
Subsistema de Control Térmico.
Subsistema de Telemetría, Comando y Control (TT&C).
Subsistema de Procesamiento de Datos.
Subsistema de Propulsión.
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUS
Estructura:
• Estructura de Soporte, Tornillos,
etc.
• Protege y retiene los componentes
en su sitio durante el lanzamiento y su
vida en órbita.
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUS
Subsistema de Potencia y Control
Térmico:
•Energía
mediante
solares.
para la
baterias
operación
y celdas
•Control térmico necesario para
mantener
una
temperatura
interna de operación adecuada.
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUS
Subsistema de Potencia:
•Genera electricidad en los páneles solares para operar los
subsistemas de comunicaciones y otros.
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUS
Subsistema de Potencia:
•Modulo
de
recargables.
baterías
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUS
Subsistema de Propulsión:
• Son los sistemas eléctricos o
químicos que mantienen al
satélite en su posición orbital
correcta.
• Los satélites se salen de su
órbita
continuamente
por
efectos gravitacionales del sol
y la luna, además de viento
solar o fuerzas magnéticas.
• El subsistema de propulsión
dispara pequeños cohetes
controlados o máquinas para
regresar a su posición y
orientación original.
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUS
Subsistema de Control Térmico:
•Son los sistemas que mantienen las partes activas del satélite a una
temperatura adecuada. Radía el calor excedente al espacio para
mantener los elementos activos frios.
•Las cubiertas térmicas mantienen el calor distribuido y controlado.
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUS
Subsistema de Procesamiento de Datos:
• Unidades de procesamiento que controlan y ejecutan las
instrucciones, internas y externas, para la operación de la
plataforma y la carga útil.
• Unidades de procesamiento en satélites con procesamiento a
bordo.
INTEGRACIÓN DE LOS SISTEMAS DEL SATELITE
INTEGRACIÓN DE LOS SISTEMAS DEL SATELITE
SATELITES
Encapsulamiento del satélite listo
para ser lanzado.
Encapsulamiento de satélite en
cono de un lanzador
SATELITES
Centro de control de satélites en tierra
SATELITES
Centro de control de satélites en tierra
SATELITES
Satélites de Posicionamiento y Localización
Sistema GPS - Global Positioning System –
Operado por el Departamento de la Defensa de
los E. U.
• 24 satélites en órbitas MEO.
• 6 planos orbitales con 4 satélites en cada
uno.
• Envío de señales codificadas para facilitar
posicionamiento por triangulación en cualquier
punto de la Tierra.
SATELITES
Satélites de Posicionamiento y
Localización
SATELITES
Satélites de Posicionamiento y
Localización
Sistema GPS:
• 3 satélites dan coordenadas
exactas.
• 4 satélites dan coordenadas
y altura.
• Proporcionan hora exacta,
velocidad y tiempo de viaje.
Satélites de Posicionamiento y Localización
SATELITES
Satélites de Posicionamiento y
Localización
• Federación Rusa (URSS)
Sistema GLONASS
• Unión Europea
Sistema “Galileo”
Introducción Comunicaciones
Satelitales
Ing. Camilo Velasquez Grandez
Competencia:
El discente logra habilidades cognitivas de las
generalidades y conceptos básicos de los Sistemas de
comunicación Vía Satélite
Temas:
Satelite
Principales Subsistemas y Funciones
Bandas de Frecuencia
Satélites de Clima
Sensado Remoto Terrestre
Capacidad:
Identificación, Aplicación e Interpretación de las
Aplicaciones, Propiedades, Funciones de Los Sistemas de
comunicación Vía Satélite
Introducción:
Proveer al estudiante una introducción a los aspectos más
relevantes de los Sistemas de Comunicación Vía Satélite
Objetivo:
El objetivo de un Sistema de Comunicación Via Satelite, es
transferir información de un lugar para otro.
Definición:
“Comunicación Via Microoondas transmisión, recepción y
procesamiento de información.
Introducción Comunicaciones Satelitales
¿Qué es un satélite?
Un satélite es cualquier objeto
que orbita o revoluciona alrededor
de otro objeto.
ejemplo, la luna es un satélite de
la tierra y la tierra es un satélite del
sol.
DESVENTAJAS:
Señal deficiente en lugares cerrados
Por qué emplear las comunicaciones por satélite?
-Alto cubrimiento geográfico
-Reducción del problema de la línea de vista
-Elevada confiabilidad (99.9% Up time)
-Difusión confiable de información
- Fácil de instalar
- Soporta diversas aplicaciones: - Video
- Datos
- Voz
Historia
En 1945, el físico, matemático inglés
Arthur C. Clarke, autor de “2001
ODISEA DEL ESPACIO”, planteó la
un sistema global mundial de
radiocomunicación
mediante
3
satélites a 120° c/u , que giran
alrededor de la tierra en una órbita
circular a unos 36,000 km de altura
sobre el Ecuador y se mueven con
igual sentido que ella , con igual
velocidad angular .
De este modo parecerían inmóviles para los
observadores terrestres ( órbita geoestacionaria,
geosíncrona o de Clarke) y se utilizarían como
repetidores radioeléctricos.
El primer satélite artificial de la historia puesto en órbita fue el satélite Ruso
Sputnik1 lanzado el 4 de octubre de 1957.
El primer satélite de EEUU fue puesto en órbita el 31 de enero de 1958.
En 1983 la Agencia Espacial Europea comenzó sus propios proyectos
Anatomía de un Satélite
INTRODUCCION
El satélite es un sistema complejo y delicado integrado por varios subsistemas.
El satélite necesita:
energía eléctrica
disipar calor
corregir sus movimientos y mantenerse en equilibrio
regular su temperatura
ser resistente al medio en el que vive
poder comunicarse con la Tierra.
Los subsistemas están agrupados en dos categorías:
Antenas y Comunicaciones o “carga de comunicaciones” (payload).
Chasis o modelo básico del aparato.
Cada empresa aeroespacial que se dedica a la fabricación de satélites ofrece
varios modelos o chasises básicos que son adaptados y complementados
con sus antenas y equipos de comunicaciones de acuerdo al cliente.
PRINCIPALES SUBSISTEMAS Y FUNCIONES
Subsistema
Función
Recibir y transmitir las señales de RF desde o hacia las
Antenas
direcciones y zonas de cobertura deseada
Amplificar las señales recibidas, cambiar su frecuencia y
Comunicaciones
entregársela a las antenas para que sean retransmitidas hacia la
Tierra. Posibilidades de conmutación y procesamiento.
Suministrar electricidad a todos los equipos con los niveles
Energía eléctrica
adecuados de voltaje y corriente, bajo condiciones normales y
también en los casos de eclipses.
Control térmico
Regular la temperatura del conjunto, durante el día y la noche
Determinar y mantener la posición y orientación del satélite.
Posición y orientación
Estabilización y orientación correcta de las antenas y paneles e
células solares
Proporcionar incrementos de velocidad y pares para corregir la
desviaciones en posición y orientación. Ultima etapa empleada
Propulsión
para la colocación del satélite en la orbita geoestacionaria al
inicio de su vida útil.
Intercambiar información con el centro de control en Tierra para
Rastreo, telemetría y comando conservar el funcionamiento del satélite. Monitoreo de su estado
de funcionamiento.
Alojar todos lo equipos y darle rigidez al conjunto, durante el
Estructural
lanzamiento como en su medio de trabajo
Bandas de Frecuencias
Bandas de
Frecuencias
Banda C
Banda Ku
Banda Ka
La banda C se refiere al margen 5,9 – 6,4 GHz
para el canal ascendente y 3,7 – 4,2 para el
descendente. Proporciona transmisiones de
más baja potencia que la Ku, más cobertura
geográfica, con un plato del orden de 3 m, con
un mayor margen de error de apuntamiento.
Banda C
Banda Ku
Banda Ka
Existe actualmente una banda de frecuencias
emergente en el sector civil que proviene del
ámbito militar. Se trata de la banda Ka, que
opera entre 18 y 31 GHz, con la que se espera
satisfacer la creciente saturación de las
bandas C y Ku.
Bandas de
Frecuencias
Banda C
Banda Ku
Banda Ka
La banda Ku utiliza el margen 14-14,5 GHz
para al canal ascendente y 11,7 – 12,2 GHz
para el descendente. Esta banda proporciona
más potencia que la C y, el plato de la antena
receptora es del orden de 1,22 m., pero la
cobertura es menor, no la afectan las
interferencias
terrestres,
pero
sí
las
perturbaciones
meteorológicas,
producen
distorsiones y ruido en la transmisión.
TIPOS DE SATELITES
La Luna: Único satélite natural
–
–
–
–
–
–
–
Diámetro Ecuatorial: 3.787,8 Km.
Superficie: 38.000.000 Km2
Masa: 7.394 x 1022 Kg.
Radio Medio: 384.400 Km.
Excentricidad: 0,0549
Periodo de Rotación: 27d7h43m42s
Inclinación: 5,1454º
Según su aplicación
• Satélites Científicos
• Satélites de Comunicaciones
• Satélites de Meteorología
• Satélites de Navegación
• Satélites de Teledetección (Percepción Remota)
• Satélites Militares
satélite de Comunicaciones
Este es un satélite de comunicaciones llamado EchoStar 3.
Es usado para enviar señales de TV a las casas en Norte América.
Hoy, en día hay más de 100 satélites de comunicaciones orbitando la tierra.
TIPOS DE SATELITES
Otros Tipos
• Microsatélites
– Comunicaciones apoyadas por uplink de VHF y downlink de UHF.
– Usos: observación de la Tierra, defensa, radioaficionados, etc.
– Ejemplo: Orbcomm.
• Nanosatélites
– Pesan entre 1 y 10 Kg.
– Desventaja: Corta vida útil
• Picosatélites
– Miden 4x3x1 pulgadas
– Pesan menos de 225 gramos.
• Hale (Globos estacionarios)
– A 21 Km. de altura
– Se utilizan para investigación
– Ejemplo: Skystation
SISTEMAS SATELITALES
Globalstar
Teledesic
Inmarsat
VITA
DBSI
Final Analysis
LEO One (USA)
GONETS (Rusia)
ASTRA
Cyberstar
Astrolink
Euroskyway
Eutelsat
Kastar
Panamsat
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Skybridge
Asiasat
Celstar
GPS
Hispasat
PCSAT
Celestri
Aries
Starnet
Spaceway
Galileo
MSAT
Satmex
Intelsat
Loopus
•
•
•
•
•
AMCS
Aramis
Tritium
Thuraya
Argos
ASPECTOS DE LA INGENIERIA DE COMUNICACIONES SATELITALES
SATÉLITE
Tamaño y Peso (debe ser lo más pequeño y liviano como sea posible)
Generación de energía (debe usar el mínimo de energía)
- Transporte de muchos canales
- Fiabilidad y Flexibilidad
Funcionamiento por varios años en un ambiente hostil
CANAL DE RADIO
- Distancia Atenuación
- Ganancia de antenas
Eficiencia de transmisores/Figura de ruido de los receptores
MODULACIÓN
- Analógica  Digital - Esquemas eficientes de potencia: BW Pot.
Detección y corrección de errores (para sistemas digitales)
MULTIPLEXACIÓN Y ACCESO MÚLTIPLE
ESTACIONES TERRENAS
Economía / Complejidad
Huellas
Debido a que los satélites GEO están muy
alejados, tienen un visión muy amplia de
la Tierra. Ejemplo, la huella de un satélite
Echo Star cubre casi toda EEUU.
Ya que éstos permanecen siempre
sobre la misma mancha en la tierra,
siempre sabremos donde están los
satélites GEO.
Si nuestra antena apunta en la
dirección correcta, siempre tendremos
contacto directo con el satélite.
Muchos satélites de comunicación viajan en órbitas geoestacionaria,
incluyendo los que manejan señales de TV en nuestras casas.
Satélites del Clima
 Los satélites del clima tienen muchos
instrumentos.
 Estamos familiarizados con la fotos
de formación de nubes que nos
muestran en la noticias en TV que
son tomadas por cámaras de
satélites.
Fotografía de un Huracán

Hay otros instrumentos que miden la
temperatura, Húmedad y radiación
solar en la atmósfera.

Hay inclusive sensores que pueden
ayudar en operaciones de búsqueda
y rescate.
Satélites del Clima
Este satélite es llamado TIROS (Televisión Infrared Observational Satellite) en
español ,Satélite de Televisión Infrarroja Observacional. Registra patrones de
climas alrededor del mundo.
Muchos países usan los datos del TIROS para pronóstico del clima, Rastreo
de tormentas y para investigación científica.
Sistema NOAA
TIROS es parte de un sistema de
satélites del clima operados por la
Administración Nacional Oceánica y
Atmosférica (NOAA
del Inglés
National
Oceanic
and
Atmospheric Administration).
Hay dos satélites TIROS circulando
la Tierra sobre los polos.
Trabajan con otro grupo de satélites en órbitas Geoestacionarias llamados
Satélites Geostacioanarios Operacionales Ambientales en Inglés Geostationary
Operational Environmental Satellites (GOES). Usando este grupo de satélites,
los meteorólogos estudian el clima y los patrones del clima de todo el mundo.
Sensado Remoto Terrestre
Los satélites de sensado remote, estudian la superficie terrestre.
Desde una altura de 480 Km (300 millas), estos satélites usan cámaras potentes
para rastrear al planeta .
El satélite envía datos valiosos acerca de el ambiente global.
Costa marina Este
los instrumentos de los satélites de sensado
remoto estudian la cubierta de plantas de la
tierra , composición química y superficie del
agua, entre muchos otros comportamientos.
La gente que trabaja en el campo, pesca,
minería y otras industrias encuentran esta
información muy útil.
También podemos usar los satélites de sensado remoto para estudiar los
cambios en la superficie terrestre que son ocasionados por el hombre.
Ejemplos el oeste de África que se está tornando desierto (desertificación), y
la destrucción de las selvas en Sur América (desforestación).
Preguntas:
1 Qué es un satélite de comunicaciones?
Un “retransmisor radioe................” en el ...................
Recibe, amplifica y reorienta señales hacia la ............. o a otros .......................
2 Partes de un Satélite
A. ................................. B. ..........................................................................
C. .................................. D. ..........................................................................
3.- SATÉLITE
Tamaño y Peso (debe ser lo más ................... y ............... como sea posible)
Generación de energía (debe usar el ...............................de energía)
- Transporte de ...............canales
- Fia................ y Flexibilidad
Funcionamiento por varios años en un ambiente......................
4.-Bandas de Frecuencias
A-.................................... B.-............................... c.-............................
Orbitas Satelitales
Competencia:
El discente logra habilidades cognitivas de las
generalidades y conceptos básicos de las Orbitas Satelitales
Temas:
Introduccion
Tipos de Orbitas Satelitales
Parámetros de la Orbita Geoestacionaria
Calculo de la Orbita Geoestacionaria
Capacidad:
Identificación, Interpretación, Propiedades, y Funciones de
Los Orbitas Satelitales
Introducción:
Proveer al estudiante una introducción a los aspectos
más relevantes de las Orbitas Satelitales
Objetivo:
El objetivo es conocer los tipos de orbitas donde
trabajan los Sistemas satelitales que transfieren
información de un lugar para otro.
Definición:
“Comunicación Vía Microondas transmisión, recepción
y procesamiento de información.
Orbitas Satelitales
Introduccion
Órbita, recorrido o trayectoria de un cuerpo a través del espacio bajo la influencia de
fuerzas de atracción o repulsión de un segundo cuerpo.
En el Sistema Solar la fuerza de la gravitación hace que la Luna orbite en torno a la
Tierra y los planetas orbiten alrededor del Sol. Las órbitas resultantes de las fuerzas
gravitacionales son el objeto de estudio de la mecánica celeste.
Una órbita tiene la forma de una cónica —un círculo, elipse, parábola o hipérbola— con
el cuerpo central en uno de los focos de la curva.
Cuando un satélite realiza una órbita alrededor del centro de la Tierra, el punto en que
se encuentra más distante de ésta se llama apogeo y el más cercano perigeo
A menudo se dan las distancias del apogeo o perigeo del satélite con respecto a la
superficie de la Tierra en lugar de las distancias correspondientes al centro del planeta.
La terminación -geo hace referencia a las órbitas alrededor de la Tierra; la terminación helio a las órbitas alrededor del Sol; la terminación -astron se refiere a las órbitas
alrededor de una estrella, y la terminación -ápside se utiliza cuando el cuerpo central no
se ha especificado.
La llamada línea de ápsides es una línea recta que une el periápside y el apoápside
TIPOS DE ÓRBITAS SATELITALES
Existen varios tipos de órbitas de los satélites artificiales los cuales
se clasifican de acuerdo a:
Su distancia de la Tierra:
(geoestacionaria, geosíncrona, de baja
altura, de media altura y excéntricas).
Su plano orbital con respecto al Ecuador:
(ecuatorial, inclinada y polar).
La trayectoria orbital que describen: ( circular y elíptica).
TIPOS DE ÓRBITAS SATELITALES
(CON RESPECTO A SU DISTANCIA A LA TIERRA)
Ó. Geosincrona: Es ó. circular con un
periodo de un día sideral. Para tener
este periodo la órbita debe tener un
radio de 42,164.2 km.
Ó. Geoestacionaria (GEO): Igual
propiedades que la geosíncrona, con
0 grados de inclinación respecto al
ecuador y viajar en igual dirección
que rota la tierra. Un satélite
geoestacionario aparenta estar en la
misma posición relativa a algún punto
sobre la superficie de la Tierra, lo que
es atractivo para las comunicaciones a
gran distancia.
Órbitas de Media Altura (MEO) Son las que van desde 9,600 km hasta
la altura de los satélites geosíncronos. Los satélites de órbita media son
muy usados también en las comunicaciones móviles.
TIPOS DE ÓRBITAS
SATELITALES
(CON RESPECTO A SU
DISTANCiA A LA TIERRA)
ÓRBITA DE BAJA
ALTURA (LEO)
Estas órbitas estan en el
rango de 640 km a 1,600 km
entre las llamadas región de
densidad atmosférica
constante y la región de los
cinturones de Van Allen.
Los de órbita baja circular
son muy usados en sistemas
de comunicaciones móviles.
TIPOS DE ÓRBITAS SATELITALES
(De acuerdo a su plano orbital con respecto al Ecuador)
Órbita Ecuatorial: En este tipo de
órbita la trayectoria del satélite
sigue un plano paralelo al
ecuador, es decir tiene una
inclinación de 0.
Órbitas Inclinada: En este curso
la trayectoria del satélite sigue
un plano con un cierto ángulo de
inclinación respecto al ecuador.
Órbitas Polar: En esta órbita el
satélite sigue un plano paralelo
al eje de rotación de la tierra
pasando sobre los polos y
perpendicular la ecuador.
TIPOS DE ÓRBITAS SATELITALES
(De acuerdo a la trayectoria orbital que describen)
Órbitas circulares: Se dice que
un satélite posee una órbita
circular si su movimiento alrededor
de la tierra es precisamente una
trayectoria circular.
Este tipo de órbita es la que usan
los satélites geosíncronos.
Órbitas elípticas (Monlniya):
Se dice que un satélite posee una
órbita elíptica si su movimiento
alrededor
de
la
tierra
es
precisamente
una
trayectoria
elíptica.
Este tipo de órbita poseen un
perigeo y un apogeo.
Caracteristicas
Orbita Ecuatorial Geosíncrona
(de geo = tierra + síncrono = moviéndose a la misma velocidad).
Un satélite en órbita ecuatorial geosíncrona (GEO) está localizado directamente
arriba del Ecuador, exactamente a 36,000 Kms (23,300 millas). A esa distancia,
al satélite le toma 24 horas darle una vuelta completa al planeta.
Ya que la tierra se toma 24 horas en dar una vuelta sobre su propio eje, el
satélite y la tierra se mueven juntos. Tal que un satélite en GEO siempre
permanecerá directamente sobre el mismo punto sobre la tierra. (Un satélite
en órbita geosíncrona también puede llamarse en órbita Geoestacionaria)
Órbita Baja Terrestre (LEO)
Cuando un satélite circula cerca de la
tierra decimos que está en órbita baja
terrestre (LEO).
Los satélites en LEO están a solo a 200
-500 millas (320-800 Kms.) de altura.
Debido a que orbitan tan cerca de la
tierra , deben viajar muy rápidamente
para que la gravedad no los jale de
regreso a la atmósfera.
La velocidad de los Satélites anda del
orden de 17,000 miles por hora (27,359
kilómetros por hora).
Pueden dar una vuelta a la tierra en
aproximadamente 90 minutos.
Resumen de orbitas
Distancia a la tierra: (GEO, MEO, LEO)
Plano orbital respecto al plano ecuatorial terrestre: (ecuatorial, inclinada, polar)
Trayectoria orbital: (circular, elíptica)
Geosíncrona: Circular con período de un día sideral.
Geoestacionaria: Igual que el geosíncrono pero tiene cero grados respecto al
plano ecuatorial.
Mejor Vista
Los Satélites que observan nuestro planeta como los satélites de sensado
remoto y del clima , frecuentemente viajan en LEOs ya que por su altura pueden
capturar imágenes detalladas de la superficie de la tierra.
Parámetros de la Orbita Geoestacionaria
Para que un satélite sea geoestacionario debe tener un periodo de
rotación igualCálculo
al de la Tierra,
por
lo tanto
se debe calcular con exactitud
de
la
Orbita
Geoestacionaria
dicho periodo.
Para ello se considera el dia sideral, que es el tiempo de rotación de la
Tierra medido con respecto a una estrella lejana y es de 23h 56 min.
4.1seg.
Si hiciésemos la consideración de que la Tierra fuese realmente esférica,
su masa equivalente podría considerarse como puntual y su fuerza de
atracción sobre un satélite de masa m, respondería a la ley de
gravitación universal de Newton, esta fuerza puede expresarse como:
Fg  G
mM
Donde:
r
(1)
2
m: Masa del satélite
M: Es la masa de la Tierra, 5.98x1024 kg.
G: Es la constante de gravitación universal
r : Distancia desde el satélite al centro de la Tierra.
Además dado que el satélite se
encuentra en una órbita circular con
de centrifuga
la OrbitaFGeoestacionaria
MCU, existiráCálculo
una fuerza
c
debida a su movimiento alrededor de la
Tierra, de igual magnitud pero opuesta a
la fuerza Fg, en consecuencia el satélite
se encuentra en una situación de
equilibrio.
Por lo tanto
Donde:
Fc = Fg
Fc 
mV
2
(2)
Fg
Fc
Tierra
R
r
V = 2r
(3)
t
t = 86,164 seg.
t – tiempo de rotacion de la tierra
t=23h 56 min. 4.1seg.
V
Cinturon de Clarke
r
h
Orbita
del
satelite
Cálculo de la Orbita Geoestacionaria
Colocando (3) en (2):
Fg = m 4 ² r
(4)
t²
Igualando (4) igual a (1):
m4²r = G mM
t²
r²
Despejando r:
r=
GMt²
4 ²
1/3
Cálculo de la Orbita Geoestacionaria
Aplicando valores:
r = (6.67x10-11Km3/Kgs2) (5.98x1024 kg) (86,164 seg)2
4²
r = 42,173 Kms
Distancia de la superficie de la tierra al satélite:
h=r–R
Donde R = radio de la tierra = 6,377 Kms
Entonces
h = 42,173 - 6,377 = 35,796 Kms
1/3
Cálculo de la Orbita Geoestacionaria
Parámetros de la órbita geoestacionaria
Radio medio de la Tierra.
6,377 km.
Periodo de rotación (Tierra
y satélite).
Radio
de
la
órbita
geoestacionaria.
Altura del satélite sobre la
Tierra.
Velocidad del satélite.
23h 56min 4.1seg
42,173 km
35,796 km
3.074 km/seg.
•Hay dos tipos de
vehículos de
lanzamiento:
•cohetes no
recuperables, que
se destruyen
cuando
completan la
misión
• lanzaderas
espaciales (Space
Shuttle) que son
reutilizables.
VEHICULOS DE LANZAMIENTO
Preguntas:
1.- Órbita, recorrido o ..................................... de un cuerpo a través del espacio
bajo la influencia de fuerzas de .................o repulsión de un segundo ............
En el Sistema Solar la fuerza de la ................hace que la Luna orbite en torno a
la Tierra y los planetas ...........alrededor del Sol. Las órbitas resultantes de las
fuerzas gravitacionales son el objeto de estudio de la mecánica ......................
2.- Tipos de Orbitas Satelitales Según:
Su distancia de la Tierra: (geoestacionaria, geos.............., de baja .......... de media
altura y excéntricas).
Su plano orbital con respecto al Ecuador: (e...................., i............. y p...................).
La trayectoria orbital que describen ( c......................... y e..................).
3.-Órbitas de ..................(MEO) Son las que van desde 9,600 km hasta la altura de los
s.......................... geosíncronos. Los satélites de órbita media son muy usados también
en las comunicaciones .....................
4.- Un satélite en órbita e....................... g...................... (GEO) está localizado
directamente arriba del................, exactamente a 36,000 Kms (23,300 millas). A esa
distancia, al satélite le toma ...........horas darle una vuelta completa
al..................................
5.- tipos de vehículos de lanzamiento:
cohetes no .........................., que se ................................cuando completan la misión
lanzaderas ...........................(Space Shuttle) que son....................................