Satélite geosíncrono

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Los satélites geosíncronos o geoestacionarios describen órbitas sobre el ecuador terrestre con la misma velocidad angular que la Tierra, por lo que parecen estar en un lugar fijo sobre un punto en la superficie terrestre. Debido a ello no se necesita un equipo especial de rastreo, y las antenas terrestres se apuntan directamente al satélite en forma permanente. Un solo satélite geosíncrono de gran altitud puede proporcionar comunicaciones confiables aproximadamente a un 40% de la superficie terrestre.

Los satélites permanecen en órbita como resultado del equilibrio entre las fuerzas centrífuga y gravitacional. Si un satélite viaja a demasiada velocidad, su fuerza centrífuga supera a la gravedad de la Tierra, y el satélite se sale de órbita y se pierde en el espacio. Cuanto más cerca esté de la Tierra, mayores son la fuerza gravitacional y la velocidad necesaria para evitar que se caiga a la Tierra. Los satélites de baja altura tienen una órbita a 100 millas sobre la Tierra y viajan a una velocidad aproximada de 17500 milla/h.

Las órbitas geosíncronas son circulares, por lo que su velocidad orbital es constante. Sólo existe una órbita geosíncrona terrestre; sin embargo está ocupada por una gran cantidad de satélites. En el caso ideal, los satélites geosíncronos deberían permanecer fijos en un lugar sobre el Ecuador, sin embargo factores como fuerzas gravitacionales de la Luna, el Sol, los vientos solares y la forma esférica de la Tierra, ejercen una fuerza que hace que el satélite se aparte gradualmente de sus lugares asignados.

Tabla de contenidos 1 Parámetros 2 Ventajas 3 Desventajas

[editar] Parámetros

• Excentricidad (e): e = 0

• Inclinación (i): i = 0

• Semieje mayor (α): debe ser la distancia del centro de la Tierra a un satélite en órbita. Al aplicar la tercera ley de Kepler obtenemos que:

α = AP2/3

Donde A es igual a 42241.0979 y P es igual a 0.9972, por lo que:

α = (4224.0979)(0.9972)2/3 = 42164 km

Por consiguiente los satélites geosíncronos giran en círculo directamente sobre el ecuador a 42164 km del centro de la Tierra.

• Altura sobre el nivel medio del mar (h): como el radio ecuatorial aproximado de la Tierra es de 6378 km, se tiene que:

h = 42164 – 6378 = 35768 km sobre la superficie terrestre

• Velocidad orbital de un satélite geosíncrono (V): la velocidad tangencial o rectilínea V de un satélite viene dada por:

V = C / 24 h

donde C es la circunferencia de la órbita, que para el caso de una órbita geosíncrona es:

C = 2πd = 2π (42164 km) = 264790 km

Por lo que la velocidad del satélite es:

V = 264790km/24 h = 11033km/h

• Retardo por viaje redondo para los satélites geosíncronos

El retardo de propagación por recorrido de ida y vuelta entre un satélite y una estación terrestre directamente debajo de él es:

T = d/c = 2(35768 km)/(3x10^5 km/s) = 238 ms

Si se incluyen los retardos en los equipos de estación terrestre y del satélite, se necesita más de un cuarto de segundo para que una onda electromagnética vaya de una estación terrestre a un satélite y regrese cuando la estación está directamente debajo del satélite. Cuando las estaciones terrestres están en lugares más alejados, el retardo de propagación es todavía mayor.

[editar] Ventajas

• Los satélites geosíncronos permanecen casi estacionarios con respecto a una determinada estación terrestre. En consecuencia, las estaciones terrestres no necesitan costosos equipos de rastreo.

• Estos satélites están disponibles para todas las estaciones terrestres dentro de su sombra el 100% del tiempo. La sombra de un satélite abarca todas las estaciones terrestres que tiene una trayectoria visual hacia ellos, y que quedan dentro de la distribución de radiación de las antenas del satélite.

• No hay necesidad de cambiar de uno a otro satélite geosíncrono, en consecuencia, no hay interrupciones causadas por los tiempos de comunicación.

• Son despreciables los efectos del desplazamiento Doppler (cambia las longitudes de ondas de las señales recibidas).

[editar] Desventajas

• Requieren a bordo dispositivos complicados y pesado de propulsión, para mantenerlos en órbita fija.

• Los satélites geosíncronos están a gran altura e introducen retardos de propagación mucho mayores. El retardo de propagación de ida y vuelta entre dos estaciones terrestres, pasando por un satélite geosíncrono es de 500 a 600 ms.

• Requieren de mayores potencias de transmisión y receptores más sensibles, por las mayores distancias y mayores perdidas en la trayectoria.

• Se requiere artificios espaciales de gran precisión para poner en orbita un satélite geosíncrono, y para mantenerlo en ella. También se requiere de propulsión a bordo del satélite, para mantenerlo en su orbita respectiva.