Forma

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

Altitud

    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.

    Ubicación

        Los satélites pueden ser ubicados a distintas distancias de la tierra y a velocidades diferentes de la de rotación. Es un factor clave para determinar cuantos satélites necesita un sistema para conseguir una cobertura mundial y la potencia que debe tener.

         Dado cierto ancho de haz de la antena del satélite, el área de cobertura del mismo será mucho menor estando en una orbita de poca altura que estando en otra de mayor altura. Sin embargo, la potencia necesaria para emitir desde una órbita baja es muy inferior a la necesitada en casos de mayor altura de la órbita.

    Los más conocidos son:

    Los satélites geoestacionarios (GEO)

         Abreviatura de Órbita Terrestre Geosíncrona. Los satélitees GEO orbitan a 35848 km. sobre el ecuador terrestre. A esa altitud, el periodo de rotación del satélite es exactamente de 24 h. y, por lo tanto, parece estar siempre sobre el mismo lugar de la superficie del planeta.

         La mayoría de los satélites actuales son GEO. Esta órbita se conoce como órbita de Clarke, en honor al escritor Arthur C. Clarke  que escribió por primera vez en 1945 acerca de esta posibilidad.

         Los GEO precisan de pocos satélites para cubrir la totalidad de la superficie terrestre. Sin embargo adolecen de un retraso (latencia) de 0.24 sg., debido a la distancia que debe recorrer la señal desde la tierra al satélite y del satélite a la tierra. Además necesita obtener unas posiciones orbitales especificas alrededor del ecuador para mantenerse lo suficientemente alejados unos de otros (unos 1600 km. o 2º). Las normas ITU y la FCC señalarán cuales son estas posiciones.

    Los satélites de órbita terrestre media (MEO)

         Los satélites de órbita terrestre media se encuentra a una altura de entre 10075 y 20150 km.. A diferencia de los GEO, su posición relativa respecto a la superficie no es fija. Al estar a una altitud menor, se necesita un número mayor de satélites para obtener cobertura mundial, pero la latencia se reduce substancialmente.

         En la actualidad no existen muchos satélites MEO, y se utilizan para posicionamiento.

    Los satélites de órbita baja (LEO)

         Los LEO prometen un ancho de banda extraordinario y una latencia reducida. Orbitan generalmente por debajo de los 5035 km. y la mayoría de ellos se encuentran entre los 600 y 1600 km.

        A tan baja altura, la latencia adquiere valores casi despreciables de unas pocas centésimas de segundo y además registran una velocidad distinta a la de rotación de la tierra.

         Existen tres tipos de satélites LEO que se diferencian en el ancho de banda que utilizan, y son:

    • LEO pequeños, están destinados a aplicaciones de bajo ancho de banda (de decenas a centenares de Kbps), como los buscapersonas.

    • LEO grandes que pueden manejar buscapersonas, servicios de telefonía móvil y algo de transmisión de datos (de cientos a miles de Kbps)

    • LEO de banda ancha, también conocidos como megaLEO que operan en la franja de los Mbps y entre ellos se encuentra el Teledesic, Celestri y SkyBridge.

       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.

    Los satélites HALE

         Las plataformas de gran altitud y resistencia son básicamente aeroplanos alimentados por energía solar o más ligeros que el aire, que se sostienen inmóviles sobre un punto de la superficie terrestre a unos 21km. de altura.

         No se habla mucho de ellos y en la actualidad constituyen fundamentalmente un proyecto de investigación. Un ejemplo es Skystation que usa globos estacionarios.

    ------------Satélites LEO vs. GEO------------

         De los cuatro tipos mencionados anteriormente, los dos más utilizados y de mayor importancia son los LEO y los GEO.

         A la altura que trabajan los satélites GEO la comunicación perpetua una latencia mínima de transmisión de ida y retorno (un retardo de extremo a extremo) de por lo menos medio segundo, incluyendo los retardos provocados por las diversas pasarelas y conversiones que deben sufrir los datos. Esto significa que los GEO nunca podrán proveer demoras similares a las fibras ópticas. Esta latencia de GEO es la fuente de demora fastidiosa en muchas de las llamadas internacionales, impidiendo que se pueda enteder la conversación y deformando el matiz personal de la voz.

         Lo que puede ser una incomodidad en una incomodidad en una conversación telefónica, sin embargo, puede ser insostenible para aplicaciones en tiempo real, tales como videoconferencias o protocolos estándares de datos, aún para los protocolos subyacentes de Internet.

    ------------Problemas de los satélites LEO------------

    a) Saturación de las órbitas:

         La zona de órbitas de baja altura (LEO), parte de la atmósfera terrestre hasta una zona de alta radiación conocida como el 'cinturón de Van Allen'. Son 900 km. de distancia que pueden albergar una cantidad inmensa de recorridos. Luego se podrían colocar más de 60.000 satélites sin problemas.

    b) Chatarra espacial:

         Una vez que los LEO se encuentren en órbita, se presenta todo un nuevo conjunto de dificultades. En primer lugar existe el problema de la llamada 'chatarra espacial', que consiste en restos de las anteriores misiones espaciales de todos los tamaños, velocidades y peligrosidades.

    c) Pérdida y sustitución de satélites:

         Aunque los satélites no resulten alcanzados por los escombros espaciales, cabe la posibilidad de que caigan a la atmósfera. A diferencia de los GEO, que cuando acaban su vida útil se desplazan a una órbita de estacionamiento unos pocos kilómetros más alejada de lo normal, los LEO se desintegrarán en la atmósfera.

    d) Visibilidad del satélites:

         Suponiendo que estas dificultades se hayan superado queda, por ejemplo, el asunto de seguir la pista y enlazar con estos satélites tan veloces.

         Un satélite LEO resulta visible durante 18-20 min. antes de que desaparezca en el horizonte. Esto complica en gran medida el posicionamiento de la antena y el trabajo para mantener activo el enlace.

         El problema de la antena lo resuelve una tecnología denominada antena de array en fase. A diferencia de una antena parabólica normal, que sigue mecánicamente el rastro del satélite, las antenas de array en fase son dispositivos autodirigidos que contiene diversas antenas más pequeñas que pueden seguir a varios satélites sin moverse físicamente, por medio de señales levemente diferentes recibidas por el conjunto de antenas, reduciendo así el desgaste, entre otras ventajas.

         El problema de mantener un enlace activo cuando el satélite desaparece cada media hora se soluciona manteniendo como mínimo dos satélites a la vista en todo momento (muchos LEO pretenden mantener constantemente tres satélites a la vista). El conjunto de antenas es consciente de la posición de todos los satélites e inicia un nuevo enlace antes de cortar el existente con el satélite de poniente. En la jerga de los satélites, a esto se le llama 'make before break'

    e) Direccionamiento mediante enlaces intersatélite:

         Otro problema interesante es el del direccionamiento de la señal entre dos puntos alejados de la superficie terrestre.

       Una posibilidad es la de realizarlo a través de estaciones terrestres, pero eso lleva a perder la ventaja de la latencia reducida.

         La otra posibilidad, que es la que más se utiliza es un direccionamiento de satélite a satélite. La desventaja de este método es, evidentemente, que cada satélite debe disponer de más hardware de comunicaciones y seguimiento (más inteligencia) y, por lo tanto, su precio será más elevado que el caso de utilizar estaciones terrenas.

    Cobertura

         De acuerdo a la COBERTURA que tienen en tierra, existen 3 sistemas de satélites para comunicaciones:

  • internacionales,

  • regionales

  • nacionales.

    Tamaño

    De acuerdo con su peso:

        La mayoría de los satélites para uso de la comunidad radioaficionada se colocan en la clasificación de Micro-satelites (ej. Oscar AO-10) y Nano-satelites (ej. Oscar IO-26, LO-19 etc.), sin embargo se están diseñando varios Pico-satelites y Satelites medianos, para lanzarlos a principio del siguiente milenio. Y cada vez son más sofisticados y pequeños.


  • Conclusión------------------------------------------------------------

    Satélites: cartilla básica

         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 nuestra Tierra.

    Satélites analógicos

        Se definen así porque emplean equipo de comunicaciones de tipo convencional.

    Satélites digitales

        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.).