21 de Mayo, 2011
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Cuerpo de un Satelite |
Cuerpo de un Satelite (Anatomia)
En la ingeniería de los
satélites, como en cualquier otra área de la Astronáutica, confluyen múltiples
aspectos. No sólo se trata de construir una máquina, sino también de conseguir
que, a pesar de sus delicados elementos electrónicos, sea capaz de resistir los
rigores y presión de un lanzamiento, las ondas acústicas durante el mismo y,
sobre todo, funcionar en el ambiente del espacio, donde las temperaturas
fluctúan entre los 200° C bajo cero durante periodos de sombra y 200° C a la
luz del Sol.
El diseño de los satélites ha
evolucionado desde aquellos años del Sputnik I hasta la actualidad; sin
embargo, su razón de ser sigue siendo la misma, así como la de la mayor parte
de sus elementos. El paso del tiempo y los logros en las tecnologías han
proporcionado instrumentos más precisos, sistemas de provisión de energía
eléctrica más potentes y componentes de menor peso, pero todos ellos, en
esencia, no han cambiado mucho, hay quienes afirman que la Astronáutica es aún
una ciencia demasiado joven. Los satélites pueden dividirse de
manera conveniente en dos elementos principales, la carga útil y la
plataforma. La carga útil es la razón de ser del satélite, es aquella parte
del satélite que recibe, amplifica y retransmite las señales con información
útil; pero para que la carga útil realice su función, la plataforma debe proporcionar ciertos recursos:
La carga útil debe estar orientada
en la dirección correcta:
- La carga útil debe ser operable y
confiable sobre cierto periodo de tiempo especificado.
- Los datos y estados de la carga
útil y elementos que conforman la plataforma deben ser enviados a la estación
terrestre para su análisis y mantenimiento.
- La órbita del satélite debe ser
controlada en sus parámetros.
- La carga útil debe de mantenerse
fija a la plataforma en la cual está montada
- Una fuente de energía debe estar
disponible, para permitir la realización de las funciones programadas.
Cada uno de estos requerimientos
es proporcionado por los siguientes conglomerados de elementos conocidos como subsistemas:
- Subsistema
de Estructura,
misma que puede tener muy distintas formas, pero que siempre se construye
con metales muy ligeros que a la vez tienen gran resistencia.
- Subsistema
de Propulsión,
compuesto por múltiples motores o impulsores de bajo empuje, que sirven al
satélite para realizar pequeñas correcciones y cambios de velocidad para
controlar su orientación en el espacio y proporcionar el control adecuado
de los parámetros de la órbita. Últimamente, se están usando en estos
motores otros métodos de propulsión como la eléctrica o iónica, cuyo bajo
empuje, pero elevado impulso específico, los hace más eficientes y muy
económicos en cuanto al consumo de combustible.
- Subsistema
de control de orientación, que trabaja contra las perturbaciones a las
que está sometido el aparato, como el viento solar. Este sistema permite
al satélite saber constantemente donde está y hacia donde debe orientarse
para emisiones lleguen a la zona deseada, considerando su natural
movimiento Norte-Sur y Este-Oeste alrededor de un punto. Además, orienta
los paneles solares hacia el Sol, sin importar cómo esté posicionado el
satélite. La computadora de a bordo, que lleva una serie de programas
capaces de reaccionar ante una variada gama de problemas: si algo grave o
inesperado ocurre, desconectará automáticamente todos los sistemas no
esenciales, se orientará hacia el Sol para garantizar una adecuada
iluminación de las celdas solares e intentará comunicarse con la Tierra o
esperar órdenes procedentes de ella. Esta fase se denomina modo seguro y
puede salvar la vida a muchos satélites dando tiempo a la intervención
humana.
- Subsistema
de potencia. Como fuente de energía
secundaria, las baterías proveen energía suficiente para alimentar a los
sistemas e instrumentos cuando la energía proveniente del Sol no puede ser
aprovechada, esto ocurre por ejemplo, durante eclipses; éstas son cargadas
poco antes del lanzamiento y de ellas depende la vida del satélite. La
fuente primaria de energía para el satélite lo constituyen las celdas
solares que son colocadas en grupos para conformar lo que se conoce como
panel solar Los paneles, por sus grandes dimensiones y su relativa
fragilidad, deben permanecer plegados durante el despegue. Su apertura
añade otro factor de incertidumbre durante la puesta en órbita del
satélite. Una vez en posición y perfectamente orientados, empiezan a
proporcionar energía a los sistemas, que hasta entonces han debido usar
baterías. Esta energía es administrada por un sistema especial que regula
el voltaje y la distribuye de forma adecuada al resto de componentes.
Cuanto mayor es el número de celdas agrupadas, más potencia puede
generarse. Aunque es verdad que éstas suelen deteriorarse con el paso del
tiempo, ahora los constructores de satélites colocan un número
suplementario de ellas para garantizar que proporcionarán suficiente
electricidad, incluso, durante el último periodo de su vida útil.
- Subsistema
de telemetría,
seguimiento y órdenes es el encargado de hacer contacto con las estaciones
terrenas con el fin de recibir órdenes de ellas y darles seguimiento. Esto
permite el correcto mantenimiento de los subsistemas del satélite.
El módulo de carga útil es aquel
en que están instalados los instrumentos que justifican la misión espacial.
Algunos de ellos son muy sofisticados: podemos encontrar desde cámaras hasta
telescopios, pasando por detectores sensibles a fenómenos atmosféricos, antenas
y amplificadores para comunicaciones, entre otros. Para los satélites de
comunicaciones, la carga útil esta conformada por los transpondedores.
Un transpondedor esta formado por
un filtro de entrada que selecciona la frecuencia a amplificar, un controlador
de ganancia para el amplificador y su respectiva fuente de alimentación, estos
transpondedores reciben la señal desde la Tierra a través de antenas y
receptores, la amplifican y la envían a su destinatario; si el satélite no hace
esto, la señal llegará tan débil que no se percibirá en las estaciones
receptoras.
Aunque el satélite es sometido a
pruebas exhaustivas durante su construcción y antes de su lanzamiento, siempre
es probable que algo falle y esto, entonces, significa afrontar pérdidas
considerables; es por ello que desde hace algunos años los propietarios de los
satélites suelen adquirir pólizas de seguro que cubran las principales
eventualidades (lanzamiento fallido, menor eficiencia de la prevista en órbita,
duración en activo inferior a la prevista, etcétera). Se calcula que el precio
actual de un satélite está entre 700 y 2 000 millones de pesos, y si a eso le
sumamos el mencionado seguro el precio sube a 3 500 millones de pesos. Afortunadamente,
el futuro de la construcción de los satélites implica mayor tiempo en órbita,
mismo que fluctúa entre 10 y 15 años.
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secciont2 a las 19:23 · Sin comentarios
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