Satélite

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Una animación que muestra las órbitas de los satélites GPS en órbita terrestre media.
Un modelo de tamaño completo de la observación de la Tierra por satélite ERS-2

En el contexto de vuelo espacial , un satélite es un objeto que se ha colocado en órbita por la actividad humana. Estos objetos se denominan a veces los satélites artificiales para distinguirlos de los satélites naturales , como la Luna .

La historia del primer satélite artificial, el Sputnik 1 , fue lanzado por la Unión Soviética en 1957. Desde entonces, miles de satélites se han puesto en órbita alrededor de la Tierra , también algunos de los satélites, en particular, las estaciones espaciales , se han puesto en marcha en partes y ensamblado en órbita. Los satélites artificiales proceden de más de 50 países y han utilizado las capacidades de lanzamiento de satélites de diez naciones. A unos cientos de satélites están actualmente en funcionamiento, mientras que miles de satélites utilizados y fragmentos de satélite en órbita a la Tierra como basura espacial . Algunas sondas espaciales han sido puestos en órbita alrededor de otros cuerpos y se convierten en satélites artificiales de la Luna, Mercurio , Venus , Marte , Júpiter , Saturno , y el dom .

Los satélites se utilizan para un gran número de propósitos. Los tipos más comunes son satélites de observación militar y civil, satélites de comunicaciones , los satélites de navegación, satélites meteorológicos y satélites de investigación. Estaciones espaciales humanos y naves espaciales en la órbita de los satélites también. Órbitas de los satélites varían mucho, dependiendo del propósito del satélite, y se clasifican en un número de maneras. Bien conocido (superposición) clases incluyen una órbita terrestre baja , órbita polar y geoestacionaria .

Los satélites son generalmente semi-independiente de sistemas controlados por ordenador. Subsistemas de satélites asistir a muchas tareas, tales como la generación de energía, control térmico, telemetría, control de actitud y de control de órbita.

Contenido

Historia

Primeras concepciones

La primera representación ficticia de un satélite que se lanzó a la órbita es un cuento de Edward Everett Hale , La Luna ladrillo . La historia se serializa en The Atlantic Monthly , a partir de 1869. [1] [2] Las superficies de idea de nuevo en Julio Verne 's la fortuna de la Begum (1879).

En 1903, Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935) publicó mediante un dispositivo de reacción (en ruso : ???????????? ??????? ??????????? ??????????? ?????????), que es el primer tratado académico sobre el uso de cohetes para lanzar naves espaciales. Se calculó la velocidad orbital necesaria para una órbita alrededor de la Tierra mínima de 8 km / s, y que un cohete de múltiples etapas alimentado por el líquido propulsores podría ser utilizado para lograr este objetivo. Propuso el uso de hidrógeno líquido y oxígeno líquido , aunque otras combinaciones pueden ser utilizados.

En 1928 esloveno Poto?nik Herman (1892-1929) publicó su único libro, El problema del viaje espacial - el motor de cohete ( alemán : Das Problem der Befahrung Weltraums des - der Raketen-motor), un plan para un gran avance en el espacio y permanente un la presencia humana allí. Concibió una estación espacial en detalle y calculó su órbita geoestacionaria. Él describió el uso de naves orbitales para la observación detallada pacíficos y militares de la tierra y describe cómo las condiciones especiales del espacio podría ser útil para experimentos científicos. El libro describe los satélites geoestacionarios (presentada inicialmente por Tsiolkovsky) y de la comunicación discuten entre ellos y la tierra utilizando la radio, pero no llegó a la idea de utilizar los satélites para la difusión masiva y de relevo de telecomunicaciones.

En 1945 un mundo inalámbrico artículo del Inglés escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke (1917-2008) describe en detalle el posible uso de satélites de comunicaciones para las comunicaciones de masas. [3] Clarke examinó la logística de lanzamiento de satélites, es posible órbitas y otros aspectos de la creación de una red de satélites de todo el mundo dando vueltas, que apunta a los beneficios de la alta velocidad de las comunicaciones globales. También sugirió que tres satélites geoestacionarios los satélites que proporcionan cobertura sobre todo el planeta.

Los militares de EE.UU. estudia la idea de lo que se conoce como el vehículo satélite de la tierra cuando el secretario de Defensa, James Forrestal, hizo un anuncio público el 29 de diciembre de 1948, que su despacho está coordinando este proyecto entre los distintos servicios. [4]

Historia de los satélites artificiales

Sputnik 1 : El primer satélite artificial en órbita terrestre.

El primer satélite artificial fue el Sputnik 1 , lanzado por la Unión Soviética el 4 de octubre de 1957, y el inicio de la Unión Soviética programa Sputnik , con Sergei Korolev como jefe de diseño (no es un cráter lunar en el lado de lo que lleva su nombre). Esto, a su vez, provocó la carrera espacial entre la Unión Soviética y los Estados Unidos.

Sputnik 1 ayudó a identificar la densidad de alta capas de la atmósfera a través de la medición de su cambio orbital y los datos proporcionados en la distribución de señales de radio en la ionosfera . El anuncio inesperado de éxito el Sputnik 1 's precipitó la crisis del Sputnik en los Estados Unidos y desató la llamada carrera espacial dentro de la Guerra Fría .

Sputnik 2 fue lanzado el 3 de noviembre de 1957 y llevó a los pasajeros que viven por primera vez en órbita, un perro llamado Laika . [5]

En mayo de 1946, Proyecto RAND había publicado el diseño preliminar de un Experimental Mundial-Circulando nave espacial , que declaró: "Un vehículo satélite con instrumentación apropiada puede esperar a ser uno de los instrumentos científicos más potentes del siglo XX. [6] Estados Unidos ha estado considerando el lanzamiento de satélites orbitales desde 1945 bajo la Oficina de Aeronáutica de la Armada de los Estados Unidos el. United States Air Force 's Proyecto RAND finalmente hizo público el informe anterior, pero no creía que el satélite era un arma potencial militar; por el contrario, considera que es una herramienta para la ciencia, la política y la propaganda. En 1954, el Secretario de Defensa dijo: "No sé de ningún programa de satélites estadounidense". [7]

El 29 de julio de 1955, la Casa Blanca anunció que los EE.UU. la intención de lanzar satélites en la primavera de 1958. Esto se conoció como Proyecto de vanguardia . El 31 de julio, los soviéticos anunciaron que tenían intención de lanzar un satélite en el otoño de 1957.

Tras la presión ejercida por la Sociedad del Cohete de América , la Fundación Nacional de Ciencias , y el Año Geofísico Internacional , el interés militar recogió y principios de 1955, el Ejército y la Armada estaban trabajando en proyectos orbitador , dos programas de la competencia, el ejército, que implicó el uso de un Júpiter C de cohetes , y el civil / Vanguardia Armada Rocket, para lanzar un satélite. Al principio, no: la preferencia inicial fue dado con el programa de vanguardia, cuyo lanzamiento vehículo tenía una forma extraña y misteriosa de la explosión en la televisión nacional. Pero, finalmente, tres meses después del Sputnik 1 , el proyecto tuvo éxito, el Explorer 1 se convirtió así en el satélite de Estados Unidos artificial primera el 31 de enero de 1958. [8]

En junio de 1961, de tres y medio años después del lanzamiento del Sputnik 1, la Fuerza Aérea de los recursos utilizados de la Red de Vigilancia Espacial de los Estados Unidos al catálogo de 115 satélites que orbitan la Tierra. [9]

El mayor satélite artificial en órbita de la Tierra en la actualidad es la Estación Espacial Internacional .

Red de Vigilancia Espacial

Los Estados Unidos de Vigilancia Espacial de la Red ( SSN ), una división de El Comando Estratégico de Estados Unidos , ha sido el seguimiento de objetos en órbita de la Tierra desde 1957, cuando los soviéticos abrió la era espacial con el lanzamiento del Sputnik I. Desde entonces, el número de Seguro Social ha seguido más de 26.000 objetos. El número de Seguro Social actualmente rastrea más de 8.000 objetos artificiales en órbita. El resto ha vuelto a entrar en la atmósfera terrestre y se desintegró, o sobrevivieron a la reentrada y la impactó contra la Tierra. El SSN sigue objetos que son de 10 centímetros de diámetro o más grandes, aquellos amplia la Tierra en órbita alrededor de los satélites de varias toneladas hasta fragmentos del pasado de cohetes que pesa sólo 10 libras. Alrededor de un siete por ciento son satélites operativos (es decir, ~ 560 satélites), el resto es basura espacial . [10] El Comando Estratégico de Estados Unidos está principalmente interesado en los satélites activos, pero también realiza un seguimiento de los desechos espaciales, que el reingreso de otro modo podrían ser confundidas con misiles .

Una búsqueda de la NSSDC Catálogo Maestro a finales de octubre de 2010 figuran 6.578 satélites puestos en órbita desde 1957, el último de ellos Chang'e 2 , el 1 de octubre de 2010. [11]

Servicios no militares por satélite

Hay tres categorías básicas de los servicios de satélites no militares: [12]

Servicios fijos por satélite

Servicios fijos por satélite manejar cientos de miles de millones de voz, datos, y las tareas de transmisión de video en todos los países y los continentes entre ciertos puntos en la superficie de la Tierra.

Sistemas móviles por satélite

Sistemas móviles por satélite ayudará a conectar a regiones remotas, vehículos, buques, aeronaves y personas en otras partes del mundo y / u otras unidades de las comunicaciones móviles o fijas, además de servir como sistemas de navegación.

Satélites de investigación científica (comerciales y no comerciales)

Satélites de investigación científica nos proporciona la información meteorológica, los datos de la encuesta de la tierra (por ejemplo, la teledetección), Radio Amateur (HAM), y otras aplicaciones de investigación científica, tales como ciencias de la tierra, ciencias del mar, y la investigación atmosférica.

Tipos

MILSTAR : un satélite de comunicaciones

Tipos de órbita

Varias órbitas tierra a escala, cyan representa una órbita terrestre baja, de color amarillo representa la órbita terrestre media, la línea discontinua representa negro órbita geoestacionaria, el verde raya-punto la línea de la órbita de Sistema de Posicionamiento Global (GPS), y la línea roja de puntos de la órbita de la Estación Espacial Internacional (ISS).

El primer satélite, el Sputnik 1 , fue puesto en órbita alrededor de la Tierra y por lo tanto en la órbita geocéntrica . Hasta ahora, este es el tipo más común de la órbita, con aproximadamente 2.456 satélites artificiales que orbitan la Tierra. Órbitas geocéntricas pueden ser clasificados por su altitud, la inclinación y la excentricidad .

Las clasificaciones de altitud comúnmente utilizados son la órbita terrestre baja (LEO), órbita de la Tierra Media (MEO) y órbita de la Tierra Alta (HEO). Órbita terrestre baja, es una órbita inferior a 2000 km, y la órbita de la Tierra Media es una órbita más alta que eso, pero aún por debajo de la altitud de la órbita geoestacionaria a 35,786 kilometros. Alta órbita de la Tierra es una órbita más alta que la altitud de la órbita geoestacionaria.

Centrado en las clasificaciones

La estructura general de un satélite es que está conectado a las estaciones terrenas que están presentes en el suelo y se conecta a través de enlaces terrestres.

Clasificaciones de altitud

Las altitudes orbitales de varios satélites importantes de la tierra.

Clasificaciones de inclinación

Clasificaciones de la excentricidad

Clasificaciones síncrono

Clasificaciones especiales

La órbita de pseudo-clasificaciones

Módulos de satélite

Versatilidad funcional del satélite está incrustada dentro de sus componentes técnicos y sus características operaciones. En cuanto a la "anatomía" de un satélite típico, uno descubre dos módulos. [12] Tenga en cuenta que algunos nuevos conceptos arquitectónicos, tales como naves espaciales fraccionado un poco molesto esta taxonomía.

Nave autobús o módulo de servicio

Este módulo de bus consiste en los siguientes subsistemas:

El subsistema estructural, proporciona la estructura de la base mecánica, protege al satélite de los cambios extremos de temperatura y el daño micro-meteoritos, y controla las funciones del satélite giro.

El subsistema de telemetría supervisa las operaciones de equipos de a bordo, transmite los datos de la operación del equipo a la estación de control de la tierra, y recibe comandos de la estación de control terrestre para llevar a cabo ajustes de operación del equipo.

El subsistema de alimentación se compone de paneles solares y baterías de respaldo que generan energía cuando el satélite pasa por la sombra de la Tierra. Fuentes de energía nuclear ( generadores termoeléctricos de radioisótopos ) se han utilizado en varios programas de éxito como el satélite Nimbus programa (1964 a 1978). [16]

El subsistema de control térmico ayuda a proteger los equipos electrónicos de las temperaturas extremas debido a la intensa luz del sol o la falta de exposición al sol en diferentes partes del cuerpo del satélite (por ejemplo, Reflector Solar Óptico )

La actitud y el subsistema de la órbita de control se compone de pequeños propulsores que mantener el satélite en la posición orbital correcta y mantener el posicionamiento antenas en la dirección correcta.

Comunicación de carga útil

El módulo segundo mayor es la carga útil de comunicaciones, que se compone de transpondedores. Un transpondedor es capaz de:

Final de la vida

Cuando los satélites llegan al final de su misión, los operadores de satélites tienen la opción de salida de órbita del satélite, dejando al satélite en su órbita actual o mover el satélite a una órbita cementerio. Históricamente, debido a restricciones presupuestarias en el comienzo de las misiones de satélites, los satélites fueron diseñados para ser rara vez de su órbita. Un ejemplo de esta práctica es el satélite Vanguard 1 . Lanzado en 1958, Vanguard 1 , el satélite artificial cuarto puesto en órbita geocéntrica, se encontraba todavía en órbita en agosto de 2009. [17]

En lugar de ser de su órbita, la mayoría de los satélites, son dejados en su órbita actual o se mueve a una órbita cementerio. [18] A partir de 2002, la FCC ahora requiere que todos los satélites geoestacionarios, a comprometerse a pasar a una órbita cementerio al final de su vida útil antes del lanzamiento. [19]

Lanzamiento con capacidad de los países

Lanzamiento del primer británico Skynet satélite militar.

Esta lista incluye países con una capacidad independiente para colocar satélites en órbita, incluyendo la producción del vehículo de lanzamiento es necesario. Nota: muchos otros países tienen la capacidad para diseñar y construir satélites, pero no son capaces de lanzar, en lugar de confiar en los servicios de lanzamiento exterior. Esta lista no tiene en cuenta los numerosos países, pero sólo las listas de los que son capaces de lanzar satélites autóctono, y la fecha de esta capacidad se demostró por primera vez. No se incluyen los satélites consorcio o satélites multi-nacionales.

'Primer lanzamiento por país
Orden País Año del primer lanzamiento Cohete Satélite
1 Unión Soviética 1957 Sputnik-PS Sputnik 1
2 Estados Unidos 1958 Juno I Explorer 1
3 Francia 1965 Diamant Astérix
4 Japón 1970 Lambda-4S Osumi
5 China 1970 De largo 01 de marzo Dong Fang Hong I
6 Reino Unido 1971 Negro Arrow Prospero X-3
7 India 1980 SLV Rohini
8 Israel 1988 Shavit Ofek 1
_ Rusia [1] 1992 Soyuz-U Kosmos 2175
_ Ucrania [1] 1992 Tsyklon-3 Strela
9 Irán 2009 Safir-2 Omid

Lanzamiento capaces entidades privadas

Algunas otras empresas privadas son capaces de sub-orbital lanzamientos.

Primeros satélites de los países

Primeros satélites de países como autóctona en marcha o con la ayuda de otros [21]
País Año del primer lanzamiento El primer satélite Carga útil en órbita en 2010 [22]
Unión Soviética
( Rusia )
1957
(1992)
Sputnik 1
( Cosmos 2175 )
1437
Estados Unidos 1958 Explorer 1 1099
Reino Unido 1962 Ariel 1 00 29
Canadá 1962 Alouette 1 00 32
Italia 1964 San Marcos 1 00 17
Francia 1965 Astérix 00 49
Australia 1967 WRESAT 00 11
Alemania 1969 Azul 00 42
Japón 1970 Osumi 0 124
China 1970 Dong Fang Hong I 0 108
Polonia 1973 Intercosmos Copérnico 500 0000 1
Países Bajos 1974 ANS 000 5
España 1974 INTASAT 000 9
India 1975 Aryabhata 00 45
Indonesia 1976 Palapa A1 00 10
Checoslovaquia 1978 Magion 1 000 5
Bulgaria 1981 Intercosmos Bulgaria 1300 000 1
Brasil 1985 Brasilsat A1 00 11
México 1985 Morelos 1 000 7
Suecia 1986 Vikingo 00 11
Israel 1988 Ofek 1 000 10
Luxemburgo 1988 Astra 1A 00 15
Argentina 1990 Lusat 00 10
Pakistán 1990 Badr-1 000 5
Corea del Sur 1992 A KITSAT 00 12
Portugal 1993 POSAT-1 000 1
Tailandia 1993 Thaicom 1 000 6
Turquía 1994 Turksat 1B 000 5
Ucrania 1995 Sich-1 000 6
Chile 1995 FASat-Alfa 000 1
Malasia 1996 MEASAT 000 4
Noruega 1997 Thor 2 000 3
Filipinas 1997 Mabuhay 1 000 2
Egipto 1998 Nilesat 101 000 3
Singapur 1998 ST-1 000 2
Taiwan 1999 ROCSAT-1 000 9
Dinamarca 1999 Ørsted 000 4
Sudáfrica 1999 SUNSAT 000 2
Arabia Saudita 2000 Saudisat 1A 00 12
Emiratos Árabes Unidos 2000 Thuraya 1 000 3
Marruecos 2001 Maroc-TUBSAT 000 1
Argelia 2002 ALSAT 1 000 1
Grecia 2003 Hellas Sat 2 000 2
Chipre 2003 Hellas Sat 2 000 2
Nigeria 2003 Nigeriasat 1 000 2
Irán 2005 Sina-1 000 4
Kazajstán 2006 KazSat 1 000 1
Bielorrusia 2006 Satélite BelKA 000 1
Colombia 2007 Libertad 1 000 1
Mauricio 2007 RASCOM-QAF 1 000 2
Vietnam 2008 VINASAT-1 000 1
Venezuela 2008 Venesat-1 000 1
Suiza 2009 SwissCube-1 [23] 000 1
  lanzamiento orbital y operación de satélites
  la operación de satélites, lanzados por los proveedores extranjeros
  por satélite en el desarrollo
  lanzamiento orbital de proyectos en fase avanzada o indígenas misiles balísticos desplegados

Mientras que Canadá fue el tercer país para construir un satélite que fue lanzado al espacio, [24] que fue lanzado a bordo de un cohete desde un puerto espacial EE.UU. EE.UU.. Lo mismo va para Australia, que puso en marcha a bordo de un donado Redstone cohete. La primera en Italia se puso en marcha San Marco 1 , lanzado el 15 de diciembre de 1964, en un EE.UU. cohete explorador de Wallops Island (VA, EE.UU.) con un equipo de lanzamiento italiano entrenado por la NASA. [25] Proyecto de Australia lanzamiento ( WRESAT ) implicó una donados EE.UU. misiles de EE.UU. y el personal de apoyo, así como una instalación de lanzamiento conjunto con el Reino Unido. [26] El primer satélite construido por Singapur, X-SAT , fue lanzado a bordo de un PSLV cohetes el 20 de abril de 2011. [27]

Planificación de los primeros satélites

Attacks on satellites

In recent times satellites have been hacked by militant organizations to broadcast propaganda and to pilfer classified information from military communication networks. [ 45 ] [ 46 ]

For testing purposes, satellites in low earth orbit have been destroyed by ballistic missiles launched from earth. Russia, the United States and China have demonstrated the ability to eliminate satellites. [ 47 ] In 2007 the Chinese military shot down an aging weather satellite, [ 47 ] followed by the US Navy shooting down a defunct spy satellite in February 2008. [ 48 ]

Jamming

Due to the low received signal strength of satellite transmissions, they are prone to jamming by land-based transmitters. Such jamming is limited to the geographical area within the transmitter's range. GPS satellites are potential targets for jamming, [ 49 ] [ 50 ] but satellite phone and television signals have also been subjected to jamming. [ 51 ] [ 52 ]

Also, it is trivial to transmit a carrier radio signal to a geostationary satellite and thus interfere with the legitimate uses of the satellite's transponder. It is common for Earth stations to transmit at the wrong time or on the wrong frequency in commercial satellite space, and dual-illuminate the transponder, rendering the frequency unusable. Satellite operators now have sophisticated monitoring that enables them to pinpoint the source of any carrier and manage the transponder space effectively. [ citation needed ]

Satellite services

Véase también

Notas

  1. Russia and Ukraine were parts of the Soviet Union and thus inherited their launch capability without the need to develop it indigenously. Through Soviet Union they also are on the number one position in this list of accomplishments.
  2. France, United Kingdom launched their first satellites by own launchers from foreign spaceports .
  3. North Korea (1998) and Iraq (1989) have claimed orbital launches (satellite and warhead accordingly), but these claims are unconfirmed.
  4. In addition to the above, countries such as South Africa, Spain, Italy, Germany, Canada, Australia, Argentina , Egypt and private companies such as OTRAG , have developed their own launchers, but have not had a successful launch.
  5. As of 2009, only eight countries from the list above (Russia and Ukraine instead of USSR, also USA, Japan, China, India, Israel and Iran) and one regional organization (the European Space Agency , ESA) have independently launched satellites on their own indigenously developed launch vehicles. (The launch capabilities of the United Kingdom and France now fall under the ESA .)
  6. Several other countries, including South Korea, Brazil, Pakistan, Romania, Taiwan, Indonesia, Kazakhstan, Australia, Malaysia [ citation needed ] and Turkey, are at various stages of development of their own small-scale launcher capabilities.
  7. South Korea launched a KSLV rocket (created with assistance of Russia) in 25 August 2009, but it failed to put satellite STSAT-2 into precise orbit and the satellite did not start to function.
  8. North Korea claimed a launch in April 2009, but US and South Korea defense officials and weapons experts later reported that the rocket failed to send a satellite into orbit, if that was the goal. [ 53 ] [ 54 ] The United States, Japan and South Korea believe this was actually a ballistic missile test, which is a claim also made after North Korea's 1998 satellite launch, and later rejected.

Referencias

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