Satélites Artificiales.

Los satélites artificiales son objetos de fabricación humana que se colocan en órbita alrededor de un cuerpo celeste como un planeta o un satélite natural. El primer satélite artificial fue el Sputnik I lanzado por la Unión Soviética el 4 de octubre de 1957. Desde entonces se han colocado en órbita miles de satélites artificiales muchos de los cuales aún continúan en órbita alrededor de la Tierra.

Los rusos habían logrado lo que parecía un milagro de la tecnología. Los expertos estadounidenses en cohetes habían intentado, en vano, lanzar su propio satélite. Estados Unidos fue sorprendido con el acontecimiento y no podía creer que un país, considerado inferior en tecnología, le había tomado la delantera.

Utilizando un cohete con mucha potencia, los rusos situaron en órbita, alrededor de la Tierra, una esfera metálica de 58 centímetros de diámetro, 83.5 kilogramos de peso y equipada con instrumentos para captar y transmitir datos atmosféricos.

El cohete de lanzamiento, integrado por varias secciones, alcanzó una altitud de 945 kilómetros antes de desplazarse paralelamente a nuestro planeta, a una velocidad de casi 29 mil kilómetros por hora; el satélite se separó entonces de su consumido cohete y estableció su propia órbita, a unos 900 kilómetros sobre la Tierra.

El Sputnik 1 circundaba el globo cada 96.2 minutos y, debido a la rotación terrestre, sobrevolaba todos los continentes y casi todas las zonas habitadas.

La preocupación de Estados Unidos aumentó cuando los soviéticos colocaron en órbita el Sputnik 2, en noviembre de 1957. Éste transportó a Laika, una perra que se convirtió en el primer animal en estar en el espacio.

Para tratar de igualar a la Unión Soviética, Estados Unidos envió con éxito su primer satélite, el Explorer 1, en enero de 1958. Sus instrumentos científicos descubrieron los cinturones de Van Allen, zonas de radiación alrededor de la Tierra.

Antes de lograr esto, un cohete que llevaba un satélite explotó al poco tiempo de ser lanzado.

Desde 1957, los satélites lanzados por la Unión Soviética y Estados Unidos han logrado mejorar nuestro conocimiento sobre la forma de la Tierra; transmitir fotografías de nuestro planeta y del cielo por televisión; trazar el campo magnético de la Tierra; circunnavegar la Luna y fotografiar su cara oculta; facilitar las transmisiones televisivas y telefónicas; servir de estaciones meteorológicas y detectar explosiones nucleares.

El 20 de noviembre de 1998 fue lanzado el primer modulo de la estación orbital internacional por Rusia (Zarya), y el 3 de diciembre de 1998 los Estados Unidos enviaron el trasbordador espacial Endeavour para acoplarle otro módulo, siendo este el proyecto espacial internacional más importante en la actualidad con un costo de 60 mil millones de dólares. Esta estación también se puede observar a simple vista y su posición para los siguientes 10 días a partir del 9 de enero de 1999 para Morelia obtenido también de la página del Centro Operaciones Espaciales de Alemania.

Antecedentes históricos

La primera representación ficticia conocida de un satélite artificial lanzado a una órbita alrededor de la Tierra es un cuento de Edward Everett Hale, The Brick Moon (La luna de ladrillos). El cuento, publicado por entregas en Atlantic Monthly, se inició en 1869.^{[] []}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 de nuevo en Los quinientos millones de la begún de Julio Verne de 1879. En este libro, sin embargo, se trata de un resultado inintencionado del villano al construir un pieza de artillería gigante para destruir a sus enemigos, comunicando al proyectil una velocidad superior a la pretendida.

Historia de los satélites artificiales

Los satelites artificiales nacieron durante la guerra fría, entre los Estados Unidos y La Union Sovietica, que pretendian ambos llegar a la luna y a su vez lanzar un satelite a la órbita espacial. En mayo de 1946, el Proyecto RAND presentó el informe Preliminary Design of an Experimental World-Circling 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 poderosa del siglo XX. La realización de una nave satélite produciría repercusiones comparables con la explosión de la bomba atómica..."

La era espacial comenzó en 1946, cuando los científicos empezaron a utilizar los cohetes capturados V-2 alemanes para realizar mediciones de la atmósfera 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 Aerobee para 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 USAF 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 de satélites estadounidense".

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.

Tipos de Satélites artificiales

Los satélites se pueden clasificar de acuerdo a su tamaño que van desde microsatélites con pesos menores de 50 Kg. (como ejemplo el UNAMSAT que pesa 10 Kg.) a satélites grandes de varias toneladas como la Estación espacial MIR.

También se pueden clasificar por el tipo de órbita, pero lo más común es clasificarlos por el uso que se les da. De acuerdo con esto pueden ser:

• De comunicación (como los Morelos y los Solidaridad de México)
  
  
• De navegación (Como los IRIDIUM y los GPS)
  
  
• Meteorológicos como, los GOES
  
  
• De estudio de recursos terrestres y marítimos como el LANDSAT, SPOT, SEASAT
  
  
• Militares y de espionaje
  
  
• Científicos

Tipos por 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 Molniya u 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.

Tipos por órbita

Clasificación por centro

* Órbita galactocéntrica: una órbita con centro en una galaxia. El Sol sigue este tipo de órbita en su movimiento alrededor de 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 aerocéntrica: 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 35.768 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 aerosíncrona: una órbita síncrona alrededor del planeta Marte con un periodo orbital igual al día sideral de Marte, 24,6229 horas.

* Órbita aeroestacionaria: una órbita aerosíncrona 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 situa 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.

Cómo observar los satélites artificiales

Si después de la puesta del Sol esperamos que anochezca y estamos en un sitio que permita ver el cielo estrellado perfectamente, tenemos muchas probabilidades de ver alguna luz como de una estrella que se desplaza en el cielo a gran velocidad y sin provocar destellos ni ruido alguno. Estaremos viendo con toda seguridad uno de los miles de satélites artificiales que orbitan la Tierra.

Los satélites no llevan ningún tipo de luz, lo que en realidad vemos es la luz del Sol reflejada por el satélite. Para poderlos ver por tanto se deben cumplir dos condiciones:

• Que desde donde observamos sea de noche.
• Que al satélite "le de el Sol".

Estas condiciones se cumplen después de la puesta del Sol, y antes de la salida del Sol. Se puede tomar como referencia el que podemos observarlos hasta 2 horas después de la puesta o 2 horas antes de la salida. Depende de la órbita del satélite especialmente de su altura el que se pueda ver hasta más o menos tarde.