¿cuánto sabes realmente sobre los satélites y las órbitas que los albergan como su hogar? A continuación, enumeramos cinco datos interesantes sobre estos fascinantes artefactos que quizá no conocías y que pueden sorprenderte:
1: Isaac Newton demostró por primera vez que las órbitas existían, siglos antes de que los humanos pusieran objetos en órbita.
Propuesta por primera vez por Newton en 1687, la primera ley de la física establece que un objeto permanece en movimiento a menos que otra fuerza actúe sobre él. Para la vida de un satélite en órbita, esto se traduce en un acto de equilibrio constante entre el impulso (que quiere mantenerse en movimiento) y la gravedad (que quiere arrastrarlo hacia abajo). Newton usó un experimento mental con balas de cañón para describir cómo se aplicaba su primera ley a las órbitas.
Una bala de cañón disparada con una pequeña cantidad de pólvora recorrerá una corta distancia antes de que la gravedad tome el control y la devuelva al suelo. Si se usa demasiada pólvora, la bola saldrá volando hacia el espacio, pero si se usa la cantidad justa de pólvora, la bala podrá vencer la fuerza de la gravedad y ponerse en órbita. Advertencia: no intentes probar la primera ley de Newton en casa.
2: Existen tres tipos comunes de órbitas para satélites.
Las órbitas que albergan los satélites se encuentran entre los 482 kilómetros sobre la Tierra, hasta los 35,785 kilómetros hacia arriba en el espacio. Los operadores dependen de diferentes posiciones en este rango, dependiendo de sus objetivos. En una órbita terrestre baja (en inglés low-Earth orbit, LEO), los satélites son generalmente más pequeños y menos complejos que los que orbitan más alto. Las LEO se encuentran entre los 500 y 1,500 kilómetros, por lo que colocar satélites allí es más fácil que alcanzar una posición más alta. Es común que el lanzamiento de un solo cohete transporte varios satélites a las LEO.
A continuación, nos movemos hasta la órbita terrestre media (MEO), que normalmente se encuentra en el rango de 5,000 a los 12,000 kilómetros hacia arriba. Esto es lo suficientemente alto como para que una constelación de 7 a 10 satélites pueda cubrir la mayor parte del mundo.
Finalmente, la órbita geoestacionaria (GEO) se encuentra a una altitud de 35,786 kilómetros sobre el ecuador. Esta altitud permite que los satélites cubran porciones muy grandes de la Tierra, y solo tres de ellos alcanzan para una cobertura en la mayor parte del globo (como se planea que haga nuestra constelación ViaSat-3). La otra gran ventaja de los satélites GEO es que, debido a que orbitan exactamente a la misma velocidad que la rotación de la Tierra, parecen estacionarios en el cielo. Esto les permite cubrir una posición fija en el suelo con una antena relativamente sencilla.
3: Los satélites nuevos en órbitas superiores deben permanecer en “ranuras” muy específicas para evitar conflictos con otros satélites.
Debido a que los satélites GEO deben estar exactamente sobre el ecuador a una altitud específica, el número de posiciones orbitales disponibles es limitado. Todos los satélites GEO nuevos reciben “ranuras” orbitales precisas, asignadas por la agencia espacial nacional de operadores de satélites, regulada por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU, por sus siglas en inglés). El proceso lleva años y hay mucho papeleo involucrado, pero es necesario para mantener la paz en el vecindario geoestacionario.
4: Los satélites “se tambalean” levemente y necesitan ser transportados periódicamente de regreso a su ranura asignada en órbita.
El proceso de mantener los satélites geoestacionarios en su órbita adecuada se denomina “mantenimiento de la estación”. Si se deja solo, un satélite geoestacionario se desplazará hacia el norte y hacia el sur en un patrón con forma de 8, perdiendo su alineación con las antenas en el suelo y dejándolo inútil. Los satélites GEO están equipados con propulsores que permiten a los operadores corregir periódicamente este cambio de rumbo. Basándose en un flujo constante de información con las redes terrestres, los operadores activan estos motores y empujan con cuidado el satélite hacia el centro de su ranura.
5: Cuando los satélites llegan al final de su misión, terminan su vida útil de diferentes maneras.
Los satélites tienen una vida útil muy variable, desde solo un par de años hasta muchas décadas. Pero dado que no existe ningún requisito o incentivo para que los operadores los recuperen una vez que terminan sus días útiles, la mayoría, desmantelados, simplemente se dejan en órbita. Por lo general, un satélite abandonado en una órbita más baja perderá su lucha con la gravedad y se quemará en la atmósfera en unos pocos años.
En el caso de un satélite GEO, al final de su vida los operadores usan lo último del combustible del propulsor para empujarlo unos cientos de kilómetros hacia lo que se llama una “órbita cementerio”. Esto lo mantiene fuera del camino de otros satélites, ¡y allí permanecerá probablemente durante millones de años!
Pero, a veces, los satélites que se supone han sido retirados aguardan una pequeña sorpresa para sus operadores: se sabe que los llamados “satélites zombis” comienzan a transmitir de manera espontánea décadas después de haber sido declarados “muertos”. El fenómeno llamó la atención por primera vez en 2013, cuando el radioastrónomo aficionado británico Phil Williams recibió una señal de LES-1, un satélite de comunicaciones de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos lanzado en 1965 y supuestamente perdido en 1967. Más recientemente, en 2020, el canadiense Scott Tilley hizo contacto con un satélite experimental LES-5 en una órbita de cementerio GEO.
¡Buscar zombis por la noche en los cementerios seguramente mantendrá despiertos a muchos astrónomos aficionados!
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