2IICOMUNICACION VIA SATELITE* Dr. Juan Ramrez Marn*DoctorenDerechoporlaUniversidadAnhuac(campusnorte).DirectordeProyectodelCentrode Estudios de Derecho e Investigaciones Parlamentarias.2I22I5IntroduccinLastelecomunicacionessonunadelasindustriasqueconla ciberntica y la robtica han generado la tercera Revolucin Industrial y son actualmente una de las ms dinmicas y de las que generan ms recursos en la economa globalizada.Esta industria tiene como su rea de accin natural al espacio y al espectro radioelctrico, que son bienes incorporales por donde se difunden las ondas a travs de las cuales viajan millones de mensajes cada instante, todos los das, alrededor del planeta.Setrataademsdeunaindustriadealtatecnologa(High-Tech), cuyos incesantes y rpidos avances hacen obsoletos, casi momento a momento, conocimientos, instrumentos, sistemas, empresas y normatividad.Ensuma,unaindustriavital,pueshoyningnpaspuedeaspirar con seriedad al crecimiento econmico y al desarrollo social, sin un soporte de telecomunicaciones moderno, fuerte y verstil.Porlotantolaregulacindeesaindustriasevuelveunasunto trascendente para normar su desarrollo, de modo tal que sirva eficazmente a los intereses de todos los sectores de la nacin.Esa normatividad tiene que estar vinculada a la naturaleza misma de la industria, para lo cual es necesario que quienes hacen, aplican e interpretan esas normas, cuenten con los conocimientos mnimos necesarios sobre las cuestiones tcnicas involucradas.Ese es el propsito de este trabajo: dar una visin sencilla y accesible sobre un aspecto relevante de esta industria: las comunicaciones va satlite.I. rbitarbita es el camino que sigue un satlite o cualquier objeto en el espacio; a cada rbita le corresponde una velocidad del objeto o satlite: si ste cambia de velocidad, cambia de rbita o camino. Los satlites que estn en rbitas ms cercanas viajan ms rpido que aquellos que estn a mayor altura.La mecnica celeste (clsica) es la rama de la ciencia que estudia con detalle el movimiento de los cuerpos celestes a partir de las leyes fsicas; el movimiento de las estrellas y los planetas alrededor del Sol, el de la Luna alrededor de la Tierra, o el de una nave espacial a travs del Sistema Solar. La mecnica celeste pretende describir de forma matemtica los tipos de fuerzas que actan sobre un determinado sistema de cuerpos celestes (gravitacin, 2I4resistencia atmosfrica, presin de radiacin, etc.), integrando un conjunto de ecuaciones diferenciales que, en teora, al ser resueltas permiten hallar el vector posicin y velocidad de cada cuerpo para todo tiempo. La mecnica celeste fue creada por el fsico y matemtico ingls Isaac Newton (siglo XVII), quien descubri las tres leyes del movimiento de los cuerpos que llevan su nombre, como tambin la ley de atraccin gravitacional. Kepler, Lagrange, Laplace, Gauss, Hamilton, y muchos otros, contribuyeron al refinamiento matemtico de la teora, empezando con las nociones bsicas de la gravitacin universal, y los principios de conservacin de la energa y el momentum.Enlaactualidad,lamecnicacelestehasidoreformuladaporla teoradelarelatividadgeneral,propuestaporAlbertEinsteinen1915y posteriormente por Infeld y Hoffman y hoy ha sido pulida en sus detalles por Fock, Brumberg, Soffel y Damour.La mecnica orbital (aplicada a los satlites artificiales), est basada en la mecnica celeste.Laspropiedadesfundamentalesdelasrbitassonresumidaspor lastresleyesdelmovimientoplanetariodeKepler,quienlasdescubri empricamente, basado en conclusiones de notas de extensas observaciones de Marte del astrnomo medieval Tycho Brahe. Las primeras dos leyes fueron publicadas en 1609 y la tercera en 1619. Mediante estas leyes se estableci el movimiento planetario con respecto al sol y son igualmente aplicables a los satlites con respecto a la tierra:1. La rbita de cada planeta (satlite) es una elipse con el sol (tierra) en uno de sus focos. El punto de la rbita en el cual el planeta est ms cerca del sol se denomina perigeo, y el punto donde est ms lejos del sol se le denomina apogeo.2.Lalneaqueunealsol(tierra)conelplaneta(satlite)barrereas iguales en tiempos iguales.3. El cuadrado del periodo de revolucin es proporcional al cubo de su eje mayor. II. Leyes de NewtonLasleyesfundamentalesdelateoradelamecnicaorbitalestn basadasenlaLeydelagravitacinuniversalylasegundaLeydel movimiento de Newton. La ley de la gravitacin universal establece que la fuerza de atraccin entre dos cuerpos vara de acuerdo al producto de sus 2I5masas M y m e inversamente al cuadrado de la distancia r entre ellas y es dirigida a lo largo de una lnea que conecta sus centros:F = - GMm/r2 Donde G es la constante de gravitacin universal.La segunda ley de Newton nos dice que la aceleracin de un cuerpo es proporcional a la fuerza que acta en ella e inversamente proporcional a sus masas:F = ma = m dv/dt 1Dos satlites en la misma rbita no pueden tener diferentes velocidades. Para las rbitas circulares, la velocidad es inversamente proporcional a la raz cuadrada de su radio. Si a un satlite, inicialmente en una rbita circular sobre la tierra, se le incrementa su velocidad por un impulso, no podr moverse mas rpido en esa rbita. En vez de eso, la rbita se convertir en elptica, con el perigeo en el punto donde ocurra el impulso.III. Tipos de rbitasEn el caso de los satlites artificiales, existen varios tipos de rbitas, dependiendo de: Su distancia de la Tierra (geostacionaria, geosncrona, de baja altura, de media altura y excntricas);SuplanoorbitalconrespectoalEcuador(ecuatorial,inclinaday polar); La trayectoria orbital que describen (circular y elptica).A su vez se subdividen en:rbitasncrona:Existenalrededordetodaslaslunas,planetas, estrellas y agujeros negros a menos que roten tan lentamente que la rbita estuviera fuera de su esfera de Hill. La mayora de lunas interiores deplanetastienenrotacinsncrona.Losobjetosconrotacincatica (como Hyperion) son problemticos, ya que sus rbitas sncronas cambian imprevisiblemente; rbita Geosncrona: Es una rbita geocntrica alrededor de un cuerpo celeste, que tiene el mismo periodo orbital que el de rotacin sideral de dicho cuerpo celeste. Es circular, con un periodo de un da sideral. La rbita terrestre debe tener un radio de 42,164.2 km. (desde el centro de la tierra);2Io rbita de Baja Altura (LEO). En el rango de 640 -1,600 km., entre las llamadas regin de densidad atmosfrica constante y la regin de los cinturones de Van Allen. Los satlites de rbita baja circular son muy usados en sistemas de comunicaciones mviles; rbita de Media Altura: Son las que van desde 9,600 km., hasta la altura de los satlites geosncronos. Los satlites de rbita media son muy usados tambin en las comunicaciones mviles; rbita Ecuatorial: La trayectoria del satlite sigue un plano paralelo al Ecuador, es decir tiene una inclinacin de 0;rbitaInclinada:Enestecursolatrayectoriadelsatlitesigueun plano con un cierto ngulo de inclinacin respecto al Ecuador; rbita Polar: El satlite sigue un plano paralelo al eje de rotacin de la tierra pasando sobre los polos y perpendicular la Ecuador; rbita circular: Un satlite posee una rbita circular si su movimiento alrededor de la tierra es precisamente una trayectoria circular (la usan los satlites geosncronos); rbita elptica (Molniya): Un satlite posee una rbita elptica si su movimiento alrededor de la tierra es una trayectoria elptica. Este tipo de rbita posee un perigeo y un apogeo;III.1. rbita Geoestacionaria (GEO)Posee las mismas propiedades que la geosncrona, pero debe tener unainclinacindecerogradosrespectoalEcuadoryviajarenlamisma direccin en la cual rota la tierra. Un satlite geoestacionario aparenta estar en la misma posicin relativa a algn punto sobre la superficie de la Tierra, lo que lo hace muy atractivo para las comunicaciones a gran distancia.As llamada en honor a Arthur C. Clarke, es una rbita geosncrona circular y ecuatorial, que mantiene su posicin relativa respecto a la superficie de la tierra. Una rbita geoestacionaria es sincrnica con la rotacin de la Tierra, a 35,900 km. por encima del Ecuador terrestre. Por las condiciones del campo gravitacional terrestre, los cuerpos ah ubicados cumplen, en un da, una circunvolucin completa alrededor del planeta, y si se detectan desde cualquier punto sobre la superficie terrestre, parecen estar inmviles, ocupando un punto nico; es decir, a esa distancia los objetos orbitan alrededor de la Tierra en 24 horas, por lo que parecen estar fijos en un lugar.Si se pudiera ver el satlite en rbita geoestacionaria parecera flotar en el mismo punto del cielo, es decir, no tendra movimiento diurno mientras 2I7que se vera al sol, la luna y las estrellas atravesar el cielo detrs de l. Esta rbita tendra un radio aproximado de 42,164 km., desde el centro de la tierra (equivalentes a aproximadamente 35,790 km. sobre el nivel del mar).Las rbitas elpticas se disean para satlites de comunicaciones que se mantienen a la vista de su estacin base o receptor. Un satlite en rbita geosncrona parece oscilar en el cielo desde el punto de vista de la estacinbase,dibujandounanalemaenelcielo,suspendidoenunplano alrededor del Ecuador.Por lo tanto, se trata de un recurso natural con capacidad limitada y siempre existe la disputa entre los pases por colocar ah sus satlites.PARMETROS DE UNA RBITA GEOESTACIONARIA IDEAL Periodo del satlite (T)23 hrs., 56 min., 4 seg. Radio de la Tierra (r)6,377 Km. Altitud del satlite (h)35,779 Km. Radio de la rbita (d = r+h)42,157 Km.Inclinacin (respecto al ecuador)0Velocidad tangencial del satlite (v)3.074 km./seg. Excentricidad de la rbita0 PRINCIPALES PERTURBACIONES DE UNA RBITA GEOESTACIONARIA CAUSAEFECTO Atracciones de la luna y el sol. Cambio en la inclinacin de la rbita (0.75 a 0.95) Asimetra del campo gravitacional terrestre (triaxialidad) Cambios en la posicin de longitud del satlite (deriva, movimiento este-oeste), al alterar su velocidad. Presin de la radiacin solar Acelera al satlite, cambio en la excentricidad de la rbita (la cual se manifiesta como una variacin en longitud), ocasiona giros si la resultante no incide en el centro de la masa. Estructura no homogneaGiros alrededor de su centro de masa. Campo magntico terrestreGiros, pero menos significativos. Impacto de meteoritos Modificacin de posicin y orientacin, posibles daos a la estructura. Movimientos internos del satlites, (antenas, arreglos solares, combustible), etc. Pares mecnicos variacin del centro de masa 2ISPara entender mejor cmo es posible que un satlite se sostenga en una rbita en el espacio imaginemos que:11. estamos en una montaa por encima de la atmsfera: si lanzamos una pelota con poca fuerza, la gravedad la atraer hacia la Tierra.2. Si se lanza ms fuerte, caer ms lejos 3. Mientras ms fuerza se aplique, ms lejos viajar horizontalmente antes de caer 4. Si pudiramos lanzar la bola a 28 mil km/hr., nunca caera a la Tierra, a esto se le llama estar en rbita. Una nave fuera de la atmsfera se mantiene viajando a esta velocidad, pues no hay resistencia del aire que la detenga.III.2. Perodo e inclinacin orbitalPara determinar la rbita de un satlite artificial, y en general de cualquier astro del Sistema Solar, se necesita conocer su apogeo, perigeo, periodoorbitaleinclinacindelarbitaconreferenciaalplanodel Ecuador terrestre. El perodo orbital es el tiempo que tarda en efectuar una revolucin completa sobre la Tierra. Su medicin puede efectuarse de dos maneras:1. PERIODO ORBITAL: Midiendo el tiempo que tarda en recorrer su rbita (de apogeo a apogeo). El resultado es fijo.2. PERIODO DE REVOLUCIN: Mesurando el tiempo empleado en cruzar dos veces consecutivas sobre el mismo meridiano. En este caso hay de considerar el desplazamiento propio de la Tierra mientras dura la revolucin del satlite.La inclinacin de la rbita es el ngulo que forma su plano con el Ecuador. Si ste es 0 la trayectoria ser ecuatorial. Por el contrario si mide los 90 ser polar.IV. Historia satelitalLa investigacin sobre el espacio se remonta a tiempos muy remotos, cuando el hombre empez a medir los movimientos de las estrellas. Mucho despus, se empezaron a realizar los primeros clculos cientficos sobre la tasa de velocidad necesaria para superar el tirn gravitacional de la Tierra.

Universum Museo de las Ciencias. UNAM.2I0Elorigendelossatlitesartificialesestntimamenteligadoal desarrollo de los cohetes que fueron fabricados primero, como armas de larga distancia; despus utilizados para explorar el espacio y luego, convertidos en vehculos para colocar satlites en el espacio.La idea de los satlites geoestacionarios surgi en octubre de 1945, cuando el entonces Secretario de la Sociedad Interplanetaria Britnica (British Interplanetary Society), Arthur C. Clarke, public el artculo Extra-Terrestrial Relays, en la revista Wireless World, sobre la posibilidad de transmitir seales de radio y televisin a travs de distancias trasatlnticas, sin la necesidad de cables coaxiales (en el caso de la TV) o relevadores (para la radio), y propuso un satlite artificial ubicado a una altura de 36 mil km., que girara alrededor de la Tierra una vez cada 24 horas, de tal forma que se percibiera como fijo. Este artefacto estara equipado con instrumentos para recibir y transmitir seales entre l mismo y uno o varios puntos desde tierra; aada que para hacerposiblelacoberturadetodoelplanetahabrandecolocarsetresde estos satlites de manera equidistante a la altura mencionada, en la lnea del Ecuador. El artculo presentaba, adems, algunos clculos sobre la energa que se requerira para que dichos satlites funcionaran y propona aprovechar la energa solar. Por ello, a esa rbita ecuatorial se le conoce como rbita de Clark y el conjunto de satlites en esta rbita se llama Cinturn de Clarke.Unos aos ms tarde, la Marina de los EUA, utiliz a la Luna para establecer comunicacin entre dos puntos lejanos en el planeta, transmitiendo sealesderadarquedichocuerpocelestereflejaba,lograndoconello comunicar a Washington con la Isla de Hawai.Estocomprobquesepodranutilizarsatlitesartificialescon losmismosfines,sindependerdelahoradeldaparaobtenerlasseales reflejadas.SeinicielproyectoEcho,queconsistienutilizarunenorme globorecubiertodealuminioquesirvicomoespejoyreflejlasseales emitidas desde la Tierra. El artefacto, visible a simple vista, fue el primer satlite artificial de tipo pasivo (era solamente un reflejo, no tena aparatos para retransmisin); los satlites activos vendran despus, con los avances tecnolgicos y las experiencias adquiridas en este campo.En la siguiente dcada, el Ao Geofsico Internacional (1957-1958), marc el inicio de la carrera espacial que protagonizaron E. U. A. y la Unin Sovitica, que se llev la primicia al lanzar el 4 de octubre de 1957, el satlite Sputnik I (satlite o compaero de viaje en ruso), una esfera metlica de tan solo 58 cm. de dimetro, que fue lanzado en una rbita elptica de baja altura, slo emita un tono intermitente, y estuvo en funcionamiento durante 21 das, iniciando as la era de las comunicaciones va satlite.22OEn diciembre de ese mismo ao, E. U. A. tambin lanz, sin xito, el Vanguard, que se incendi en el momento de su lanzamiento.La Unin Sovitica instal en rbita el Sputnik II, en noviembre de 1957, ahora con un ser vivo como pasajero: la perra Laika. Despus el Sputnik III, en 1958.Unos meses antes, E. U. A. lanz el satlite Explorer l, y descubri los cinturones de radiacin que rodean a la Tierra, a los que llamaron Van Allen en honor al lder de los cientficos responsables de esa misin. Posteriormente, siguieron las versiones Explorer II (fallido), III y IV.El primer experimento en comunicaciones desde el espacio tambin fueen1958,cuando uncohete Atlas-B,equipadocon untransmisoryun reproductor,emitihacialaTierraunmensajegrabadoporelpresidente Eisenhower, demostrando que la voz humana poda propagarse superando ladistanciaexistenteentreelplanetayelsatlite.Elconceptobsicoera sencillo: un repetidor colocado en un lugar suficientemente elevado podra dominar mucha mayor superficie que sus homlogos terrestres. El repetidor, por supuesto, sera colocado en rbita, aunque su limitacin principal sera la movilidad del objeto en el espacio.Aprincipiosde1960,laAmericanTelephoneandTelegraph Company (AT&T), public unos estudios, sealando que unos cuantos satlites poderosospodransoportarmastrficoquetodalaredAT&Tdelarga distancia. El costo de estos satlites fue estimado en una fraccin del costo de las instalaciones de microondas terrestres equivalentes. Desafortunadamente, los reglamentos del gobierno le impedan a AT&T desarrollar los sistemas de satlites. Por eso, otras corporaciones ms pequeas empezaron a desarrollar los sistemas de satlites, mientras AT&T continu invirtiendo billones de dlarescadaaoensistemasdemicroondasterrestresconvencionales. Debido a esto los desarrollos iniciales en la tecnologa de satlites tardaron en surgir.Probablemente el primer satlite repetidor totalmente activo fue el COURIER, lanzado por el Departamento de Defensa de los E. U. A. en octubre de 1960, equipado con un paquete de comunicaciones (repetidor), que reciba las seales de la Tierra, las traduca a frecuencias determinadas, las amplificaba ydespuslasretransmitaalpuntoemisor(conversacionesytelegrafa); aunquesolodur70dasfueelprimersatlitequeusceldassolares.Se sucedieron muchos otros lanzamientos de satlites experimentales enelcampodelascomunicaciones(transmisionesderadioaficionadosy seales de TV en diversas bandas de frecuencia), o con propsitos militares, de tal forma que al terminar 1962, E. U. A. contaba ya con 120 satlites en 22Irbita, mientras la Unin Sovitica tena 33.El primer satlite de comunicaciones colocado en rbita geosncrona fue el SYNCOM 2, lanzado en 1963; el SYNCOM 3 fue el primer satlite de rbita geostacionaria, lanzado por la NASA en febrero de 1963 desde Cabo Caaveral, utilizado para transmitir los Juegos Olmpicos de 1964. Las rbitas geosncronas han sido utilizadas comnmente desde entonces, incluyendo la TV por satlite.EsemismoaoenE.U.A.sefundlaprimeracompaade telecomunicacionesporsatlite(COMSAT)ylaUninInternacionalde Telecomunicaciones (UIT), expidi las primeras normas en esa materia.En agosto de 1964 se form el consorcio internacional INTELSAT, encargadodeadministrarunanuevaseriedesatlitesgeoestacionarios disponibles para todo el mundo, el primero de los cuales fue el Early Bird (Pjaro Madrugador) o INTELSAT-1, colocado en rbita sobre el ocano Atlntico.ElsistemaMOLNIYA(relmpagoenruso),lanzado en1967,fue la primera red satelital domestica y consista en una serie de 4 satlites en rbitas elpticas con una cobertura de 6 horas por satlite.Con el inicio de la era espacial, se desarroll con rapidez la capacidad de fabricar una gran variedad de naves que al principio parecan modestas, pues slo lanzaban satlites experimentales de investigacin relativamente sencillos,queenladcadadelosaos70,seconvirtieronensofisticados prototiposdevehculosespacialesparacomunicacionesymeteorologay ms adelante, para sondeos lunares y planetarios.Inicialmente,lossatlitesgeoestacionariostambintransmitan llamadas telefnicas, pero ya no se usan tanto para eso, debido al tiempo que tardalasealenllegardesdelatierrahastaelsatliteyvolverdosveces (emisor-satlite-receptor-satlite-emisor para una llamada de telfono) que es aproximadamente 0,5 seg. Casitodoslosrinconesdelplanetatienenahoracomunicaciones terrestres (microondas, fibra ptica incluso bajo el mar, telefona celular), con una capacidad muy superior a los enlaces va satlite, que se limita a lugares pequeos y aislados que no tienen instalaciones terrestres, como las islas rticas de Canad, laAntrtica,Alaska,Groenlandiaozonasruralesenpasesendesarrollonoobstante,enlamayoradeloscasos,lossistemasdesatlitesofrecen msflexibilidadqueloscablessubmarinos,cablessubterrneos,radiode microondas en lnea de vista, radio de dispersin troposfrica, o sistemas de fibra ptica.222V. Un SatliteEsencialmente, un satlite de comunicacin es un repetidor de seales de radio en el cielo Un sistema satelital consiste de un transpondedor (TXP), una estacin terrena (para controlar el funcionamiento) y una red de usuario (estacionesterrestres),queproporcionalasfacilidadesparatransmisiny recepcin de trfico de comunicaciones, a travs del sistema satelital.Los satlites artificiales de comunicaciones son un medio muy apto para emitir seales de radiocomunicacin en zonas muy amplias y/o poco desarrolladas, ya que pueden utilizarse como enormes antenas suspendidas enelcielo.Dadoquenohayproblemadevisindirectasesuelenutilizar frecuencias elevadas en el rango de los GHz (Gigahertz), que son ms inmunes a las interferencias; adems, la elevada direccionalidad de las ondas a estas frecuencias permite alumbrar zonas concretas de la Tierra.Tipos de rbita2Altura sobre el nivel del marVelocidad del satliteFuncin del satliteVentajasrbita baja 250-1,500 km25,000-28,000 km/hr.Comunicaciones y observacin de la Tierra. Pocoretrasoenlas comuni caci ones. Serequieremenor potencia.rbita polar5 0 0 - 8 0 0 k m s obr e e l e j e polar26,600-27,300 km/hr. C l i m a , Navegacin. Per pendi cul ar es sobrelalneadel Ecuador,porloque puedenobservar distintasregiones de la Tierra.rbitageoestacionaria35,786 km sobre el Ecuador11, 000km/hr.Comunicaciones, C l i m a , Na v e g a c i n , GPS. Al dar la vuelta a la Tierraasumisma velocidad,siempre observaelmismo territorio225rbitaelpticaPerigeo(cuando estmscerca del aTi erra) 200-1,000km. Apogeo(cuando est ms lejos) ~ 39 000 km ~34,200km/hr.~5, 400km/hr.Comunicaciones Serviciosagrandes latitudes.El periodo orbital de los satlites depende de su distancia a la Tierra. Cuantomscercaest,mscortoeselperiodo.Losprimerossatlitesde comunicaciones tenan un periodo orbital que no coincida con el de rotacin de la Tierra sobre su eje, por lo que tenan un movimiento aparente en el cielo; esto haca difcil la orientacin de las antenas, y cuando el satlite desapareca en el horizonte la comunicacin se interrumpa.VI. Tipos de satlitesDada su gran variedad, existen diversas clasificaciones; la UIT los divide de acuerdo con el tipo de servicio que prestan, de tal manera que los hay fijos, mviles, de radiodifusin, de radionavegacin y de exploracin de la Tierra y del cosmos, adems de aquellos destinados a fines militares.Edward W. Ploman los distingue en dos grandes categoras: Satlitesdeobservacin.Paralarecoleccin,procesamientoy transmisin de datos de y hacia la Tierra. Satlitesdecomunicacin.Paralatransmisin,distribuciny diseminacin de la informacin desde diversas ubicaciones en la Tierra a otras distintas posiciones. Tambinpuedenclasificarsebasndoseenlascaractersticas principales de sus rbitas respectivas:Satlitesgeoestacionarios(GEO);seubicanenlarbitadelmismo nombre, sobre la lnea del Ecuador y a una altitud de 36 mil km. Utilizados para la transmisin de datos, voz y video. Satlites no geoestacionarios. Que a su vez se dividen en dos:224oLos Medium Earth Orbit (MEO), ubicados en una rbita terrestre media a 10 mil km de altitud.oLos Low Earth Orbit (LEO), localizados en rbita ms baja, entre 250 y 1,500 km. de altitud. Tanto los satlites MEO como los LEO, por su menor altitud, tienen unavelocidadderotacinmsrpidaquelaterrestreyseempleanpara servicios de percepcin remota, telefona etc.Los satlites de rbita baja se subdividen en:a) Los que trabajan en alturas de alrededor de 600 Km. sobre la superficie terrestre;muyutilizadosparaprediccinmeteorolgica(ERS-1),e investigacinatmosfrica(UARS).Actualmentetambintienengran importanciaenlosserviciosMSS,sobretodoenlascomunicaciones mviles por satlite.Comohemosdicho,estossatlitestienenunperododerotacin inferioraldelaTierra,porloquesuposicinrelativaenelcielocambia constantemente. La movilidad es tanto ms rpida cuanto menor es su rbita. En1990Motorolapusoenmarchaunproyectoconsistenteenponeren rbita 66 satlites,conocidos como satlites Iridium, colocados en grupos de once en seis rbitas circumpolares (siguiendo los meridianos) a 750 Km. de altura, repartidos de forma homognea, a fin de constituir una cuadrcula que cubriera toda la tierra. Cada satlite con un periodo orbital de 90 minutos, por lo que en un punto dado de la tierra, el satlite ms prximo cambiara cada ocho minutos.Cadaunodelossatliteemitiravarioshacesdiferentes(hastaun mximo de 48) cubriendo toda la tierra con 1628 haces; cada uno de estos haces constituira una celda y el satlite correspondiente servira para comunicar a los usuarios que se encontraran bajo su huella. La comunicacin usuario-satlite se hara en frecuencias de banda de 1,6 GHz, que permite el uso de dispositivosporttiles.Lacomunicacinentrelossatlitesenelespacio exterior se llevara a cabo en una banda Ka.Enresumen,esteproyectodetelefonasatelitaleracomouna infraestructura GSM que cubre toda la tierra y que est colgada del cielo. El programa Iridium fracas comercialmente, pero este mismo principio es el que utiliza Globalstar.b) Satlites de rbita polar (o circular no ecuatorial). Describen rbitas polares a alrededor de 1,000 Km; en cada rotacin ven una regin diferente 225de la Tierra, debido a la rotacin de sta. Sistemas basados en este tipo de satlites son el NNSS, que es un sistema de posicionamiento global paralamarinamercanteyelGMDSS(sistemadebsquedayrescate martimos) que se sirve de 4 satlites geoestacionarios de INMARSAT ydelossatlitesCOSPAS/SARSATderbitapolar.Lacapacidadde comunicacindeestossatlitesdependeengranmedida,deltiempo empleado en recorrer el horizonte de la estacin terrena.c)Satlitesderbitainclinada.Estasrbitaslasocupansatlites geoestacionarios al final de su vida til, cuando el operador an puede alquilartiempodetranspondedoraunatarifamenor.Otrossatlites enrbitasinclinadassonalgunosrusosylosdelaconstelacinGPS compuesta por 6 rbitas circulares inclinadas 55 y separadas entre s 60,aunaaltitudde20,180Km,ycon3satlitesequi-espaciadosen cada rbita.d)Satlitesderbitaaltamenteinclinada.Estarbitalaempleael satlite ruso Molniya para dar cobertura a toda la antigua URSS, incluidas las regiones rticas. La rbita es de 400x 40,000 Km., con una inclinacin entre 63 y 65.e) Satlites Orbitales o no sncronos, giran alrededor de la Tierra en un patrn elptico o circular de baja altitud. Si el satlite esta girando en la misma direccin de la rotacin de la Tierra, a una velocidad angular superior a la de la Tierra, se llama rbita progrado. Si el satlite esta girando en la direccin opuesta a la rotacin de la Tierra o en la misma direccin,peroaunavelocidadangularmenoraladelaTierra,se llama rbita retrgrada. Consecuentemente, los satlites no sncronos estncontinuamentealejndoseocayendoaTierraynopermanecen estacionarios en relacin a ningn punto particular. Por lo tanto, se tienen que usar cuando estn disponibles, lo que puede ser un corto perodo de 15 minutos por rbita. Otra desventaja es la necesidad de un equipo costoso y complicado para rastreo en las estaciones terrestres. Cada estacin terrestre debe localizar el satlite conforme esta disponible en cada rbita, y despus unir su antena al satlite y localizarlo cuando pasa por arriba. Pero una gran ventaja es que no se requieren motores de propulsin a bordo de estos satlites, para mantenerlos en sus rbitas respectivas.22oOtros parmetros caractersticos de los satlites orbitales, son el apogeo (la distancia ms lejana de la Tierra que el satlite alcanza) y perigeo (la distancia mnima). Por ejemplo, la rbita del satlite Sovitico Molniya es altamente elptica,conunapogeodeaproximadamente40,000km.yunperigeode aproximadamente 1,000 km.f) Los satlites MEO orbitan entre las 1,000 y 22,300 millas sobre la superficie terrestre y no se mantienen estticos en relacin con la rotacin delatierra.Sonutilizadosmayormenteensistemasposicionadores geogrficos. Hay una huella a una altitud entre 8,000 y 20,000 km. para servicios como telefona celular y seales GPS (global positioning system). El perodo orbital de los MEO oscila entre 2 y 12 horas. Algunos de estos satlites tienen rbitas circulares casi perfectas y por eso mantienen una altitudyvelocidadconstantes.Otrostienenrbitaselpticas,dondela altitud es mucho mayor en el apogeo, que en el perigeo y la velocidad muchomayorenelperigeo,queenelapogeo,porloquesonms fcilmente accesibles desde ste. Una flota de varios MEO debidamente coordinados pueden proveer comunicacin global y como estn ms cerca de la tierra que los geoestacionarios, sus bases terrestres pueden tener relativamente poco poder y antenas de dimetro ms pequeo; a la vez, como estn ms alto que los LEO, tienen una huella de cobertura mayor sobre la superficie de la tierra; una flota de MEO requerir menos satlites que una de LEO para cubrir todo el planeta.VI.I. Satlites de rbita geoestacionariaSon los ms usados en telecomunicaciones, proporcionan servicios MSS (servicios mviles por satlite), FSS (servicios fijos de enlace), y DBS (servicios de difusin directa). Ejemplos: ASTRA, HISPASAT, INMARSAT. Sus rbitas son circulares, geosincrnicas y ecuatoriales, en las que el periodo de rotacin sideraldelaTierraesigualalperiododerevolucinsideraldelsatlite.2 Unsatliteesgeoestacionario,obienrecorreunarbita geoestacionaria, cuando parece que permanece inmvil sobre un determinado punto de nuestro globo. Es decir, gira en un patrn circular, con una velocidad

El rozamiento producido por las ligeras partculas de la atmsfera sobre la superficie de los satlites, producelasuficientefriccinparaprovocarsuscadas,obligandoaelevarsusrbitasacentenaresde kms. Alrededor de los 00 km de altura se mantendra en rbita durante algunos das. Sobre los 500 km podra orbitar durante aos y cerca de los ,000 km lo hara durante siglos. No obstante antes o despus, el efecto de frenado provocar la cada de todos, que prcticamente se desintegrarn en su descenso, al atravesar la atmsfera.227angular igual a la de la Tierra, coincidiendo su movimiento con el de giro delaTierra:deOesteaEste.Paraobteneresteefectosonnecesariasdos condiciones:1.QuelarbitadelsatliteseencuentresobreelplanodelEcuador terrestre, y2.Que el perodo orbital sea sincrnico con la rotacin de la Tierra. Enotrostrminos,queelsatliterealiceunavueltaalrededorde nuestroplanetaalmismotiempoquesteefectaunarotacincompleta alrededor de su propio eje.Suspendidoyquietoentredoscontinentes,unsatlitede telecomunicacionespuedeactuardepuente-radioparacomunicaciones telefnicas, para transmisiones dadas o para la difusin mundial de seales de televisin. Son suficientes tres satlites geoestacionarios, colocados a una distancia de 120 grados el uno del otro, para cubrir todo el globo y asegurar un sistema de comunicaciones mundial.En realidad, a causa de las influencias gravitacionales de la Luna y del Sol, el satlite no se queda exactamente fijo en un punto geogrfico sobre la Tierra, sino que tiende a desplazarse. Para volver a la posicin deseada, el satlite est provisto de pequeos motores a chorro que le hacen realizar las maniobras de correccin de posicin a travs de la orden enviada desde la Tierra.Una ventaja obvia es que estn disponibles para todas las estaciones de la Tierra, dentro de su sombra, 100% de las veces. La sombra de un satlite incluye todas las estaciones de la Tierra que tienen un camino visible a l y estn dentro del patrn de radiacin de las antenas del satlite. Una desventaja obvia es que a bordo, se requieren dispositivos de propulsin sofisticados y pesados para mantenerlos fijos en una rbita.Esto supone una comunicacin constante, las 24 horas y sin necesidad de ningn seguimiento de las estaciones terrenas. Basta con ajustar las antenas una sola vez; por ello, estos satlites reciben el nombre de estacionarios.Vistos desde la tierra, los satlites que giran en esta rbita parecen estar inmviles en el cielo, por eso se les llama geoestacionarios. Como ya vimos,estotienedosventajasparalascomunicaciones:permiteelusode antenas fijas, pues su orientacin no cambia y asegura el contacto permanente con el satlite.Lossatlitescomercialesfuncionanentresbandasdefrecuencias, llamadas C, Ku y Ka. Por ejemplo, la gran mayora de emisiones de TV por 22Ssatlite se realizan en la banda Ku.No es conveniente poner muy prximos en la rbita geoestacionaria dos satlites que funcionen en la misma banda de frecuencias, ya que pueden interferirse. En la banda C la distancia mnima es de dos grados, en la Ku y la Ka de un grado. Esto limita en la prctica el nmero total de satlites que puede haber en toda la rbita geoestacionaria a 180 en la banda C y a 360 en las bandas Ku y Ka. La distribucin de bandas y espacio en la rbita geoestacionaria se realiza mediante acuerdos internacionales en la UninInternacional de Telecomunicaciones (UIT).Laelevadadireccionalidaddelasaltasfrecuenciashaceposible concentrar las emisiones por satlite a regiones geogrficas muy concretas, hasta de unos pocos cientos de kilmetros. Esto permite evitar la recepcin en zonas no deseadas y reducir la potencia de emisin necesaria, o bien concentrar el haz para aumentar la potencia recibida por el receptor, reduciendo al mismo tiempo el tamao de la antena parablica necesaria. Por ejemplo, el satlite Astra tiene una huella que se aproxima bastante al continente europeo.Estetipodecomunicacinpuedeimaginarsecomosituvisemos un enorme repetidor de microondas en el cielo. Est constituido por uno o msdispositivos:receptor-transmisor,cadaunodeloscualesescuchauna parte del espectro, amplificando la seal de entrada y retransmitiendo a otra frecuencia para evitar los efectos de interferencia.Cada una de las bandas utilizadas en los satlites se divide en canales. Paracadacanalsuelehaberabordounrepetidor,llamadotransponder otranspondedor(TXP),queseocupadecapturarlasealascendentey retransmitirla de nuevo hacia la tierra en la frecuencia que le corresponde.Cada canal puede tener un ancho de banda de 27 a 72 MHz y puede utilizarseparaenviarsealesanalgicasdevdeoy/oaudio,oseales digitales que de TV (normal o en alta definicin), radio digital (calidad CD), conversaciones telefnicas digitalizadas, datos, Internet, etc. La eficiencia que se obtiene suele ser de 1 bps por Hz; as, por ejemplo, un canal de 50 Mhz permitira transmitir un total de 50 Mb/s de informacin.Un satlite tpico divide su ancho de banda de 500 MHz en unos doce receptores-transmisores de un ancho de banda de 36 MHz cada uno. Cada par puede emplearse para codificar un flujo de informacin de 500 Mbps, 800 canales de voz digitalizada de 64 kbps, o bien, otras combinaciones diferentes.Para la transmisin de datos va satlite se han creado estaciones de emisin-recepcin de bajo costo llamadas VSAT (Very Small Aperture Terminal). Una estacin VSAT tpica tiene una antena de un metro de dimetro y un watio de potencia. Normalmente las estaciones VSAT no tienen potencia 220suficienteparacomunicarseentresatravsdelsatlite(VSAT-satlite-VSAT), por lo que se suele utilizar una estacin en tierra llamada hub que acta como repetidor. De esta forma, la comunicacin ocurre con dos saltos tierra-aire (VSAT-satlite -hub-satlite-VSAT). Un solo hub puede dar servicio a mltiples comunicaciones VSAT.En los primeros satlites, la divisin en canales era esttica, separando el ancho de banda en bandas de frecuencias fijas. En la actualidad el canal se separa en el tiempo, primero en una estacin, luego otra, y as sucesivamente. El sistema se denomina multiplexin por divisin en el tiempo.Tambin tenan un solo haz espacial que cubra todas las estaciones terrestres.Conelavanceenmicroelectrnica,unsatlitemodernoposee mltiplesantenasyparesreceptor-transmisor.Cadahazdeinformacin proveniente del satlite puede enfocarse sobre un rea muy pequea de forma que pueden hacerse simultneamente varias transmisiones hacia o desde el satlite. A estas transmisiones se les llama traza de ondas dirigidas.Lascomunicacionesvasatlitetienenalgunascaractersticas singulares. En primer lugar est el retardo que introduce la transmisin de la seal a tan grandes distancias. Con 36,000 Km. de altura orbital, la seal hadeviajarcomomnimo72,000Km.,locualsuponeunretardode240 milisegundos, slo en la transmisin; en la prctica el retardo es de 250 a 300 milisegundos segn la posicin relativa del emisor, el receptor y el satlite. En una comunicacin VSAT-VSAT los tiempos se duplican debido a la necesidad de pasar por el hub. A ttulo comparativo en una comunicacin terrestre por fibra ptica, a 10,000 Km. de distancia, el retardo puede suponer 50milisegundos(lavelocidaddelasondaselectromagnticasenelaireo en el vaco es de unos 300,000 kilmetros por segundo, mientras que en el vidrioo en elcobre es de unos 200,000). Enalgunos casos estos retardos puedensuponerunserioinconvenienteodegradardeformaapreciableel rendimiento, si el protocolo no est preparado para este tipo de redes.Encuantoalosfenmenosquedificultanlascomunicacionesva satlite,sehandeincluirtambinelmovimientoaparenteenochodelos satlites de la rbita geoestacionaria debido a los balanceos de la Tierra en surotacin,loseclipsesdeSolenlosquelaTierraimpidequeelsatlite pueda cargar las bateras y los trnsitos solares, en los que el Sol interfiere las comunicaciones del satlite al encontrarse ste entre el Sol y la Tierra.Otra caracterstica singular de los satlites es que sus emisiones son broadcast de manera natural. Es decir, tiene el mismo costo enviar una seal a una estacin que enviarla a todas las estaciones que se encuentren dentro de la huella del satlite. Para algunas aplicaciones esto puede resultar muy 25Oconveniente,mientrasqueparaotras,dondelaseguridadesimportante, puede ser un grave inconveniente, ya que todas las transmisiones han de ser encriptadas. Cuando varios ordenadores se comunican a travs de un satlite (como en el caso de estaciones VSAT) los problemas de utilizacin del canal comn de comunicacin que se presentan son similares a los de una red local.Elcostodeunatransmisinvasatliteesindependientede ladistancia,siemprequelasdosestacionesseencuentrendentrodela zonadecoberturadelmismosatlite.Adems,nohaynecesidaddehacer infraestructuraterrestreyelequipamientonecesarioesrelativamente reducido, por lo que son especialmente adecuados para enlazar instalaciones provisionales que tengan una movilidad relativa, o que se encuentren en zonas donde la infraestructura de comunicaciones est poco desarrollada.Recientemente se han puesto en marcha servicios de transmisin de datos va satlite basados en el sistema de transmisin de la televisin digital, lo cual permite hacer uso de componentes estndar de bajo costo. Adems depoderutilizarsedeforma[Full-Duplex|full-duplex]]comocualquier comunicacin convencional va satlite, es posible realizar una comunicacin simple en la que los datos slo se transmiten de la red al usuario, y para el camino de vuelta, ste utiliza la red telefnica (va mdem o RDSI). De esta forma la comunicacin red-usuario se realiza a alta velocidad (tpicamente 400-500 Kb/s), con lo que se obtiene una comunicacin asimtrica. El usuario evita as instalar el costoso equipo transmisor de datos hacia el satlite. Este servicio est operativo en Europa desde 1997 a travs de los satlites Astra y Eutelsat, y es ofrecido por algunos proveedores de servicios de Internet. La instalacin receptora es de bajo costo, existen tarjetas para PC que permiten enchufar directamente el cable de la antena, que puede ser la misma antena utilizada para ver la televisin va satlite.Hay dos clasificaciones principales para los satlites de comunicaciones: hiladores (spinners) y satlites estabilizadores de tres ejes. Los satlites espinar(spinners),utilizanelmovimientoangulardesucuerpogiratorio para proporcionar una estabilidad de giro. En cambio, con un estabilizador de tres ejes, el cuerpo permanece fijo en relacin a la superficie de la Tierra, mientras que el subsistema interno proporciona una estabilizacin de giro.Como sabemos, los satlites geosncronos deben compartir espacio y espectro de frecuencia limitados, dentro de un arco especfico, en una rbita geoestacionaria, aproximadamente a 22,300 millas, arriba del Ecuador.Laposicinenlaranuradependedelabandadefrecuenciade comunicacin utilizada. Los satlites trabajando, casi o en la misma frecuencia, 25Ideben estar lo suficientemente separados en el espacio para evitar interferir unoconotro.Hayunlmiterealistadelnmerodesatlitesquepueden estar estacionadas, en un rea especfica en el espacio. La separacin espacial requerida depende de las siguientes variables: Ancho del haz y radiacin del lbulo lateral de la estacin terrena y antenas del satlite; Frecuencia de la portadora de RF; Tcnica de codificacin o de modulacin usada; Lmites aceptables de interferencia; Potencia de la portadora de transmisin. Lasfrecuenciasdelasportadoras,mscomunes,usadasparalas comunicaciones por satlite, son las bandas 6/4 y 14/12 GHz (Gigahertz). El primer nmero es la frecuencia de subida (ascendente, -estacin terrena a TXP) y el segundo nmero es la frecuencia de bajada (descendente, - TXP aestacinterrena).Diferentesfrecuenciasdesubidaydebajadaseusan paraprevenirqueocurrarepeticin.Entremasaltasealafrecuenciade la portadora, ms pequeo es el dimetro requerido de la antena para una ganancia especfica.Lamayoradelossatlitesutilizanlabanda6/4GHz. Desafortunadamente,estabandatambinseusaparalossistemasde microondas terrestres. Por lo tanto, se debe tener cuidado cuando se disea una red satelital para evitar interferencia de, o interferencia con enlaces de microondas establecidas. Adems, ciertas posiciones en la rbita geosncrona tienen mas demanda que otras, por ejemplo, sobre el Atlntico-medio, que es usada para interconectar Estados Unidos y Europa y la Pacifico-medio.VI.2. Puesta en rbita de un satlite geoestacionarioLacolocacindeunsatliteenrbitageosincrnicaconsiste bsicamente en situarlo en una rbita de transferencia, inclinada y elptica. Generalmenteseefectamediantevehculosdelanzamientodevarias etapas. La inclinacin viene determinada por las coordenadas de la base de lanzamientos y la elipticidad por la distancia de su apogeo; debiendo coincidir ste,conelradiodelarbita.Esmuyimportanteoptimizarlarbitade transferencia para evitar el consumo de combustible que permitir mantenerlo ms tiempo con vida.252Cuatrosonlasfasesquesuelensernecesariasparacolocaraun satlite geoestacionario en su rbita preestablecida:1.-Lanzamientoypuestaenrbitadeaparcamiento.Elsatlitese sitaenunarbitaterrestredebajaaltura.Esaalturayeltiempode aparcamiento, dependen del vehculo propulsor empleado: Ariane, Delta, Atlas-Centauro,SpaceShuttle,etc.Elmomentodellanzamientoest condicionado a determinados das pendientes de la posicin del Sol y la Tierra (la ventana de lanzamiento).2.-rbitadetransferencia.Seconsigueelpticaybastanteexcntrica activando la 3 fase del vehculo lanzador, siendo una rbita intermedia en la que se consigue un apogeo de 36,000 Km.3.-Encendidodelmotordeapogeoyrbitadederiva.Elxitodel lanzamientodependemuchodelaadecuadaactivacindelmotorde apogeo.Elimpulsoproducidolepermitetransformarlarbitaen ecuatorial y casi circular. Las maniobras que se realizan en la rbita de derivaparaircorrigiendolaposicindelsatlite,puedendurarhasta tres semanas.4.-rbitageoestacionaria.Elsatlitequedafijoenelespacio. Presentandopequeasderivasenlongitudproducidasporlano esfericidad total de la Tierra y las derivas en latitud producidas por el efecto gravitatorio del Sol y de la Luna. Estas fuerzas perturbadoras se deben corregir peridicamente durante la vida operacional del satlite para mantenerlo anclado.VII. Anatoma satelitalActualmentehayalrededorde220satlitesgeoestacionariosde comunicaciones en el plano del Ecuador. Los ms grandes constructores de satlites de comunicaciones son las estadounidenses Space Systems Loral, Boeing Space and Communications y Lockheed Martin Commercial Space Systems. En Europa son MATRA y ALCATEL. Los satlites se fabrican con materiales ligeros como el grafito, el kevlar, paneles de aluminio y titanio. Estos materiales permiten una estructura ligera y muy resistente, lo que reduce el peso total y facilita el lanzamiento.Nosedeformanconlosgrandescambiosdetemperatura,loque permite a los satlites soportar el estrs del lanzamiento: tanto la presin ejercidaporelempujedellanzador,comolasondasacsticasdegran intensidad que generan los motores del cohete.255La forma de los satlites define el mtodo de estabilidad que utilizan. La estabilidad se logra por giro sobre si mismos en los satlites cilndricos, o por el control de sus tres ejes en los satlites triaxiales. Los cilindros son muyestablesyfcilesdecontrolar,perosucapacidaddecomunicacines menor que la de los triaxiales. Un triaxial genera ms energa elctrica, ya que contienen ms celdas solares instaladas en paneles solares extendibles.Lossatlitescilndricospuedenllegaramedir5metrosdelargo por3metrosdedimetro.Lossatlitestriaxialesodecubomidenentre 26-36metrosdelargo,cuandotienensuspanelessolaresextendidos,y aproximadamente 7 metros de antena a antena. El cubo que contiene el equipo mide aproximadamente 3 por 3.5 metros. Cada fabricante ofrece diferentes modelos con distintas dimensiones. Su capacidad de comunicacin depende bsicamente del tamao.Un satlite tiene dos secciones: la carga til o sistema de comunicacin (payload)yelsistemadeplataforma(bus);lacargatileslarazndeser del satlite, es aquella parte que recibe, amplifica y retransmite las seales coninformacintil;Lacargatileslainformacindelusuarioqueser transportada a travs del sistema.Peroparaquelacargatilrealicesufuncin,laplataformadebe proporcionarciertosrecursos:elbusproporcionapotenciaelctrica, orientacin, estabilidad, capacidad de control y de configuracin al payload, (subsistema que se utiliza para los diferentes servicios y aplicaciones, como voz y datos, radiodifusin sonora, TV, Internet, telefona rural y educacin a distancia). El bus incluye mecanismos de control que apoyan la operacin de carga til.El mdulo de carga til es aquel en que estn instalados los instrumentos quejustificanlamisinespacial.Podemosencontrardesdecmarashasta telescopios,pasandopordetectoressensiblesafenmenosatmosfricos, antenas y amplificadores para comunicaciones, entre otros. Para los satlites de comunicaciones, la carga til esta conformada por transpondedores (TXP).Haydosformasdepesarunsatlite:comomasaseca,cuandose integran los dispositivos y unidades de sus diferentes subsistemas; y como masatotal,cuandoseagregacombustiblealostanques,yaenelsitiode lanzamiento. La masa total de un satlite vara entre 1.3 y 6 toneladas, y es la que realmente se lanza al espacio.Un satlite se disea para tener una vida operacional de entre 10-15 aos y depende del combustible que lleva a bordo. El combustible se utiliza para realizar maniobras de correccin de posicin orbital y la optimizacin de su uso permitir al satlite tener una vida til ms larga.254Elpreciodeunsatlitedependedemuchasvariables.Lasms importantessonsucapacidaddecomunicacinycobertura,yaquestas determinan la potencia elctrica que debe generar. El precio vara en un rango de entre 70 y 200 millones de dlares, sin incluir el costo del lanzamiento, ni el seguro. Si se incluyen, el precio puede llegar hasta 350 millones de dlares.Aproximadamente tres cuartas partes del costo de un satlite estn asociadas a su lanzamiento y a su mantenimiento en rbita.Enlaingenierasatelital,comoencualquierotrareadela Astronutica,noslosetratadeconstruirunamquina,sinotambinde conseguir que, a pesar de sus delicados elementos electrnicos, sea capaz de resistir los rigores y presin de un lanzamiento, las ondas acsticas durante elmismoysobretodo,quefuncioneenelambienteespacial,dondelas temperaturas fluctan entre los 200 C bajo cero durante periodos de sombra y 200 C a la luz del Sol.El diseo satelital ha evolucionado, sin embargo, su razn de ser sigue siendo la misma, as como la de la mayor parte de sus elementos. El tiempo yloslogrostecnolgicoshanproporcionadoinstrumentosmsprecisos, sistemas de provisin de energa elctrica ms potentes y componentes de menor peso, pero en esencia, no han cambiado mucho todava. La carga til debe estar orientada en la direccin correcta. Lacargatildebeseroperableyconfiablesobreciertoperiodode tiempo especificado. Losdatosyestadosdelacargatilyelementosqueconformanla plataforma deben ser enviados a la estacin terrestre para su anlisis y mantenimiento. La rbita del satlite debe ser controlada en sus parmetros. La carga til debe de mantenerse fija a la plataforma en la cual est montada. Una fuente de energa debe estar disponible, para permitir la realizacin de las funciones programadas. Desde otra perspectiva, cada satlite tiene una serie de conglomerados de elementos, conocidos como subsistemas: Estructura, que puede tener muy distintas formas, pero que siempre se construye con metales muy ligeros y de gran resistencia;Propulsin,compuestapormltiplesmotores(impulsoresdebajo empuje), que permiten al satlite realizar pequeas correcciones y cambios 255develocidadparacontrolarsuorientacinespacialyproporcionarel control adecuado de los parmetros de la rbita. ltimamente, se estn usando otros mtodos de propulsin, como elctrica o inica, cuyo bajo empuje, pero elevado impulso especfico, los hace ms eficientes y muy econmicos en cuanto al consumo de combustible; Control de orientacin, trabaja contra las perturbaciones a las que est sometido el aparato, como el viento solar. Permite al satlite saber constantemente donde est y hacia donde debe orientarse para que sus emisiones lleguen a la zona deseada, considerando su natural movimiento Norte-SuryEste-Oestealrededordeunpunto.Adems,orientalos panelessolares,sinimportarcmoestposicionadoelsatlite.La computadora a bordo, lleva una serie de programas capaces de reaccionar ante una variada gama de problemas: si algo grave o inesperado ocurre, desconectarautomticamentetodoslossistemasnoesenciales,se orientar hacia el Sol para garantizar una adecuada iluminacin de las celdas solares e intentar comunicarse con la Tierra o esperar rdenes procedentes de ella. Esta fase se denomina modo seguro y puede salvar la vida a muchos satlites, dando tiempo a la intervencin humana;Potencia.Comofuentedeenergasecundarialasbaterasproveen lasuficienteparaalimentaralossistemaseinstrumentos,cuandola energa solar no puede ser aprovechada, por ejemplo, durante los eclipses. Son cargadas poco antes del lanzamiento y de ellas depende la vida del satlite. La fuente primaria de energa del satlite la constituyen celdas solarescolocadasengruposparaconformarpanelessolares,quepor sus dimensiones y su relativa fragilidad, permanecen plegados durante eldespegue.Suaperturaaadeotrofactordeincertidumbredurante lapuestaenrbitadelsatlite.Unavezenposicinyperfectamente orientados,empiezanaproporcionarenergaalossistemas,quehasta entonceshandebidousarbateras.Estaenergaesadministradapor un sistema que regula y distribuye el voltaje al resto de componentes. Cuanto mayor es el nmero de celdas agrupadas, ms potencia pueden generar. Aunque las celdas suelen deteriorarse con el paso del tiempo, los constructores colocan un nmero suplementario para garantizar que proporcionarn suficiente electricidad, incluso, durante el ltimo periodo de vida til del satlite;Telemetra,seguimientoyrdenes;subsistemaencargadodehacer contacto con las estaciones terrenas con el fin de recibir rdenes de ellas ydarlesseguimiento.Estopermiteelcorrectomantenimientodelos otros subsistemas del satlite.25oAunqueunsatliteessometidoapruebasexhaustivasdurantesu construccin y antes del lanzamiento, es probable que falle, lo que significa prdidas considerables; por ello llevan a bordo equipos redundantes (2 de cada uno de los principales) y adems las empresas propietarias adquieren plizas de seguro para cubrir las principales eventualidades (lanzamiento fallido, menor eficiencia de la prevista en rbita, duracin inferior a la prevista, etctera).VIII. Sistema de comunicacin va satliteLos satlites de comunicacin orbitales se mueven dentro de una rbita, de modo que pasan sobre una situacin geogrfica dada a intervalos regulares. Tales sistemas conllevan que los equipos transmisores o receptores terrestres se encuentren dentro del radio de alcance del satlite a intervalos peridicos, y consigan transmitir o recibir nicamente cuando estn dentro de la cobertura del satlite, o dicho de otro modo, cuando el satlite est visible.El equipo transmisor puede almacenar los mensajes hasta el momento depasodelsatlite.Cuandolosmensajessontransmitidosalsatlite, pueden tambin ser almacenados en el mismo hasta que entre en la zona de cobertura de una estacin receptora terrestre. A diferencia de los sistemas geoestacionarios, un solo satlite podra cubrir toda la superficie de la tierra. Sin embargo pueden producirse carencias temporales de cobertura cuando el satlite no se encuentre a la vista de unas posiciones geogrficas dadas. Incrementando el nmero de satlites se consigue incrementar igualmente la cobertura del sistema, y disminuir las carencias temporales de cobertura cuando el satlite no se encuentra visible desde una posicin dada.En cambio, en los sistemas geoestacionarios los satlites permanecen en una posicin fija con relacin a una situacin geogrfica dada (realmente elsatliteseencuentraenunarbitafijaquesemuevemanteniendouna relacin estable con la tierra). As, el satlite es capaz en todo momento de recibir y transmitir mensajes a cualquier equipo transmisor o receptor que se encuentre dentro del rea geogrfica que tiene permanentemente visible. Estossistemasdecomunicacionespuedendisponerdemsdeunsatlite, con objeto de cubrir mayor porcentaje de la superficie terrestre.Enambostiposdesistemasdecomunicacionespuedenutilizarse transmisores fijos o mviles. Estos transmisores se instalan a bordo de un buque, avin, edificio, etc., y utilizan seales de radio para enviar el mensaje al transpondedor instalado en el satlite. El mensaje puede almacenarse en el satlite para ser reenviado posteriormente, o de forma inmediata, a otro receptor o transmisor con capacidad de recepcin (transceptor) instalado en otro buque, avin, edificio, etc. En otros casos la estacin receptora ser una 257gran estacin fija (una estacin terrestre) con capacidad de enlace con el sistema normal de telefona terrestre.Un satlite puede definirse como un repetidor de radio en el cielo (transponder); un sistema satelital consiste de un transponder (TXP), una estacin basada en tierra, para controlar su funcionamiento, y una red de usuario de las estaciones terrestres, que proporciona las facilidades para transmisin yrecepcindeltraficodecomunicaciones,atravsdelsistemasatelital.En el caso de radiodifusin directa de TV va satlite el servicio es de tipo unidireccional por lo que normalmente se requiere una estacin transmisora nica, que emite los programas hacia el satlite, y varias estaciones terrenas nicamentederecepcin,quecaptanlassealesprovenientesdelsatlite. Existen otros tipos de servicios que son bidireccionales donde las estaciones terrenassondetransmisinyderecepcin(recibenyenvanmensajes).Uno de los requisitos ms importantes del sistema es lograr que las estaciones sean lo ms econmicas posibles para que puedan ser accesibles a un gran nmero de usuarios, lo que se consigue utilizando antenas de dimetro chico y transmisores de baja potencia. Sin embargo hay que destacar que es laeconomadeescala(enaquellasaplicacionesquelopermiten)elfactor determinante para la reduccin de los costos.Lossatlitesdecomunicacinseubicanenlainterseccindela tecnologa del espacio y la de las comunicaciones. Constituyen la aplicacin espacial ms rentable y ms difundida en la actualidad. Para la difusin directa de servicios de TV, radio, telefona, Internet y comunicaciones mviles slo son necesarios sencillos receptores y antenas parablicas cada da ms pequeas.VIII.1. Bandas de frecuencia que utilizan los satlitesLasbandasdefrecuenciaquepuedenutilizarlossatlites paracomunicarsesondeterminadasporlaUninInternacionalde Telecomunicaciones(UIT),yaseaenformaexclusivaocompartidacon otros servicios, quedando a cargo de los gobiernos de cada pas asignarlas a usuarios especficos.Parasatisfacerlasnecesidadesmundialesdecomunicacin,cada bandapuedeserutilizadasimultneamentepormuchospases,conlas debidasprecaucionestcnicasparaevitarinterferencias(originadas porladificultaddelimitarlasradiacionesalasreasdeservicio).Por razonesprcticas,alasbandasdefrecuenciamscomunesparael serviciosatelitalselesdesignapormediodeletrasC,X,Ku,Ka,etc.33 La Longitud de onda es la distancia que recorre una onda al llevar a cabo una oscilacin completa. Es la distancia entre dos crestas o dos valles de una onda.25SBandas de Frecuencias Satelitales Banda Rango de Frecuencias (GHz) ServicioUsos VHF30-300 MHzFijoTelemetra UHF300-1000 MHzMvilNavegacin, Militar L1 - 2MvilEmisin de audio, radiolocalizacin. S2 - 4MvilNavegacin C4 - 8FijoVoz, datos, video, Emisin de video X8 - 12FijoMilitar Ku12 - 18FijoVoz, datos , video, Emisin de video K18 - 27FijoEmisin de video, com. Inter.-satlite Ka27 - 40Fijo Emisin de video, comunicacin Inter.-satlite VIII.2. Modelos de enlace del sistema satelital Como ya dijimos, esencialmente un sistema satelital consiste de tres secciones bsicas: una subida, un transponder (TXP) satelital y una bajada.Modelo de subida. El principal componente de la seccin de subida satelital, es el transmisor de estacin terrena. Un tpico transmisor de estacin terrena consiste de un modulador de IF, un convertidor de microondas de IF a RF, un amplificador de alta potencia (HPA) y algn medio para limitar la banda del ltimo espectro de salida (por ejemplo, un filtro pasa-bandas de salida). El modulador de IF convierte las seales de banda base de entrada a una frecuencia intermedia modulada en FM, en PSK o en QAM. El convertidor (mezclador y filtro pasa-bandas) convierte la IF a una frecuencia de portadora de RF apropiada. El HPA proporciona una sensibilidad de entrada adecuada y potencia de salida para propagar la seal al transpondedor del satlite. Los HPA comnmente usados son klystons y tubos de onda progresiva.Transpondedor (Transponder, TXP)Entelecomunicaciones,untranspondedorotransponder(TXP) esundispositivoqueemiteunasealidentificableenrespuestaauna interrogacin.EltrminosurgedelafusindelaspalabrasTransmitter (Transmisor) y Responder (Respondedor). Bsicamente existen dos tipos de transpondedor: los pasivos y los activos.UnTXPestaformadoporunfiltrodeentradaqueseleccionala 250frecuencia a amplificar, un controlador de ganancia para el amplificador y su respectiva fuente de alimentacin; estos TXPs reciben la seal desde la Tierra a travs de antenas y receptores, la amplifican y la envan a su destinatario; si el satlite no hiciera esto, la seal llegara tan dbil que no se percibir en las estaciones receptoras.Los TXP pasivos son aquellos que son identificados por escneres, robots u ordenadores, tarjetas magnticas, tarjetas de crditos, o etiquetas en forma de espiral que llevan los productos de los grandes almacenes. Para ello es necesario que interacte con un sensor que decodifica la informacin que contienen y la transmite al centro de datos. Generalmente estos TXP tienen un alcance muy limitado, del orden de un metro.LosTXPactivossonempleadosensistemasdelocalizacin, navegacin o posicionamiento. En estos sistemas, el TXP responde en una frecuencia distinta a la que fue preguntado, y ambas, la de entrada y salida dedatos,estnpredefinidasdeantemano.Sualcanceesgigantesco,tanto que actualmente se emplean en todas las transmisiones espaciales (TV por satlite, por ejemplo).Enavinica,todoslasplataformastienenquetenerunTXPpara elcontroldetrficoareo,quecomunicalaidentificacindelaaeronave, as como datos necesarios para la correcta posicin de la plataforma (altura baromtrica, velocidad y dems informacin de inters); generalmente los TXP funcionan bajo demanda, es decir, un interrogador (tambin conocido como radar secundario) emite una interrogacin (1,090 mhz), que el TXP entiende, decodifica y genera la respuesta con la informacin solicitada.Actualmenteseusanunosdeterminadosmodosdecomunicacin: modo SIFs (1, 2, 3 y C) modo S (con varios niveles de funcionamientos) y modos militares (4 y 5).Los modos SIFs y S, codifican la informacin en pulsos (la envolvente), de manera, que la presencia de un pulso en una determinada posicin confirma un dato; cada pulso tiene un significado nico (los pulsos significan cosas, como emergencia por ejemplo, si este pulso esta presente confirma emergencia en la plataforma interrogada), mientras que en modo S cada pulso tiene asociado un valor binario usado para responder a la pregunta.El modo 4, tambin codifica la informacin en pulsos, aunque stos van cifrados. El modo 5 es el nico que actualmente codifica la informacin en la fase de la seal, haciendo las respuestas ms cortas que en los modos anteriores.UntpicoTXPsatelitalconstadeundispositivoparalimitarlabanda deentrada(BPF),unamplificadordebajoruidodeentrada(LNA),un 24Otransladador de frecuencias, un amplificador de potencia de bajo nivel y un filtro pasa-bandas de salida. Este TXP es un repetidor de RF a RF. Otras configuraciones de TXP son los repetidores de IF, y de banda base, semejantes a los que se usan en los repetidores de microondas.ElBPFlimitaelruidototalaplicadoalaentradadelLNA(un dispositivo normalmente utilizado como LNA, es un diodo tnel). La salida del LNA alimenta un transladador de frecuencia (un oscilador de desplazamiento y un BPF), que se encarga de convertir la frecuencia de subida de banda alta a una frecuencia de bajada de banda baja. El amplificador de potencia de bajo nivel, comnmente un tubo de ondas progresivas (TWT), amplifica la seal de RF para su posterior transmisin por medio de la bajada a los receptores de la estacin terrena. Tambin pueden utilizarse amplificadores de estado slido (SSP), que en la actualidad, permiten obtener un mejor nivel de linealidad que los TWT. La potencia que pueden generar los SSP, tiene un mximo de alrededor de 50 Watts, mientras que los TWT pueden alcanzar potencias del orden de 200 Watts.Los inconvenientes del TXP surgen cuando se utiliza la tcnica de AccesoMltipleporDivisindeFrecuencia(FDMA),dondeusualmente existen numerosas portadoras por TXP, lo que mejora la conectividad y el acceso mltiple, pero genera ruido de intermodulacion en el amplificador del TXP, lo que obliga a que trabaje en condiciones de bajo rendimiento de potencia.En cambio, con el Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA), encadainstantesloestapresenteunaportadora,porloquenoexisten problemasdeintermodulacinyelamplificadordelTXPpuedetrabajar ensaturacin,obtenindoseunmximorendimiento.Elinconvenientede esta tcnica de acceso es que requiere una temporizacion estricta y una gran capacidad de almacenamiento y procesamiento de la seal.Modelodebajada.Unreceptordeestacinterrenaincluyeun BPFdeentrada,unLNAyunconvertidordeRFaIF.Nuevamente,el BPF limita la potencia del ruido de entrada al LNA, que es un dispositivo altamente sensible, con poco ruido, tal como un amplificador de diodo tnel o un amplificador paramtrico. El convertidor de RF a IF es una combinacin de filtro mezclador/pasa-bandas que convierte la seal de RF recibida a una frecuencia de IF.Cabe sealar que tanto en el Enlace ascendente como en el Enlace descendente las prdidas que sufren las ondas radiadas (proporcionales a la inversa del cuadrado de la distancia), son muy grandes (alrededor de 200 dB en cada trayecto), adems en las frecuencias que estn por encima de los 10 GHz se aaden perdidas provocadas por la lluvia.24IParaelenlaceascendente,esposiblecolocarenlasestaciones terrenas transmisores con mucha potencia y antenas de gran tamao para tener una mayor ganancia, aunque eso eleva los costos. Pero la situacin se complica en el Enlace descendente, ya que la potencia del transmisor esta limitada por la energa que pueda generar el satlite (que no es mucha), y el tamao de la antena por la zona de servicio que deba cubrirse y el costo que implicara transportarla. Esto hace que las seales satelitales recibidas en la Tierra, sean extremadamente dbiles; por ello son muy importantes la ganancia de la antena, la eficiencia del transmisor, la figura de ruido del receptor y el tipo de modulacin y tcnica de acceso.Otroelementocrticosonlosamplificadoresdebajoruido(LNA) presentestantoenelsatlite(enlaceascendente),comoenlasestaciones terrenas (enlace descendente). Las seales recibidas son muy dbiles, debido a las grandes distancias, por lo tanto es necesario que el primer elemento que entra en contacto con dichas seales posea un ruido interno mucho menor quelasealrecibida, para quenosedegrade lacalidad. Enconsecuencia, debidoalaspotenciasextremadamentepequeasdelassealesrecibidas, normalmente un LNA esta fsicamente situado en el punto de alimentacin de la antena.Cabe destacar que la tendencia en los satlites de telecomunicaciones es usar terminales de recepcin pequeos y de bajo costo para permitir el acceso de una mayor cantidad de usuarios. Estos requerimientos se pueden lograr mediante el uso de Tcnicas de Procesamiento de Seales, que permiten la codificacin y control de errores de los datos enviados por los usuarios; tambin mediante el empleo de antenas multihaz, con haces spot de gran ganancia.Estas tcnicas son usadas en los sistemas globales de comunicaciones por satlite, tales como el Iridium o Globalstar, donde se utiliza un conjunto de satlites en rbitas bajas, en lugar de satlites geoestacionarios.Cadaobjetosobrelasuperficieterrestreemiteunaestelaofirma, que es su energa particular, que cambia conforme ese objeto se modifica; por esta caracterstica es posible identificar, mediante satlite, la firma del agua salada, que es diferente a la del agua dulce o diferenciar el aire contaminado del limpio; tambin, se pueden distinguir elementos de un territorio en un tiempo determinado, tales como cosechas, tipos y estado de las mismas; fauna marina y terrestre; grandes ciudades, poblados, instalaciones hechas por el hombre, vas de comunicacin terrestre y muchas ms.Enlacescruzados.Ocasionalmente,hayaplicacionesendondees necesario que los satlites se comuniquen entre si, lo que se realiza usando enlaces cruzados entre satlites (intersatelitales - ISL). Una desventaja de 242usar un ISL es que ambos, el transmisor y receptor son enviados al espacio. Consecuentemente la potencia de salida del transmisor y la sensibilidad de entrada del receptor se limitan.VIII.3. Patrones orbitalesUnavezlanzado,unsatlitepermaneceenrbitadebidoaque lafuerzacentrifuga,causadaporsurotacinalrededordelaTierra,es contrabalanceada por la atraccin gravitacional de la Tierra. Entre mas cerca gire de la Tierra, ms grande es la atraccin gravitacional y mayor ser la velocidad requerida para mantenerlo alejado de la Tierra.Los satlites de baja altitud tienen rbitas cercanas a la Tierra (160 a 480 km. de altura), viajan aproximadamente a 28,160 km. por hora. A esta velocidad, requieren aproximadamente 1 1/2 hrs. para girar alrededor de la Tierra. Consecuentemente el tiempo que el satlite esta visible en una estacin terrestre en particular, es solamente 1/4 hora o menos por rbita. Los satlites de altitud media (9,600 a 19,300 km. de altura), tienen un periodo de rotacin de 5 a 12 hrs. y permanecen a la vista de una estacin terrestre especfica de 2 a 4 hrs. por rbita. Los satlites geosncronos de alta altitud(30,570a40,200km.),viajanaproximadamentea11,070km.por hora y tienen un perodo de rotacin de 24 hrs., exactamente el mismo que la Tierra. De esta manera, permanecen en una posicin fija, con respecto a una estacin de la Tierra especifica y tienen un tiempo de disponibilidad de 24 hrs. Un satlite puede tomar tres trayectos, conforme gira alrededor de la Tierra:1.CuandogiraenunarbitaarribadelEcuador,sellamarbita ecuatorial;2.Cuandogiraenunarbitaarribadelospolosnorteysur(rbita polar), y3. Cualquier otro trayecto orbital (rbita inclinada). Un nodo ascendente, es el punto en donde la rbita cruza el plano ecuatorial de Sur a Norte; un nodo descendente, es el punto donde la rbita cruzaelplanoecuatorialdeNorteaSur.Lalneaqueunealosnodos ascendentes y descendentes por el centro de la Tierra, se llama lnea de nodos.245VIII.4. Orientacin satelitalLatitud-Longitud. Para describir el paso de un satlite orbitando, debemosdesignarunpuntodeobservacin(odereferencia).Estepunto podr tratarse de un lugar distante, tal como una estrella, o un punto en la superficie de la tierra, o tambin el centro de la Tierra, que a su vez es el centro de gravedad del cuerpo principal.En caso de tomar como lugar de observacin un punto en la superficie de la Tierra, debemos estar en condiciones de localizar dicho punto mediante algn mtodo.Estemtododelocalizacinesatravsdeuntrilladoimaginario (denominados meridianos); lneas que conforman un cuadriculado sobre la superficie terrestre: Las lneas verticales se denominan Longitud. Se extienden del Polo Norte al Polo Sur; son crculos iguales al contorno de la Tierra que se intersectanenlospolos.Sehadefinidoporconvencin,comoprimer meridiano o Longitud cero grados, al que pasa por la ciudad de Greenwich, tomando su nombre; y Las lneas horizontales se denominan Latitud. Son 360 lneas, lo que equivale a 18 crculos completos. De esta manera se componen los 360 gradosdeLongitud,partiendodesdelalneadeLongitud00haciael Este. Las lneas de Latitud son crculos paralelos y horizontales, siendo el crculo mayor el ubicado en la lnea del Ecuador, denominado Latitud cero grados.De esta forman existen 900 hacia el hemisferio Norte, denominados Latitud Positiva y 900 hacia el hemisferio Sur, denominados Latitud Negativa. Por lo tanto mediante la interseccin de las coordenadas de Latitud y Longitud podremos localizar cualquier punto sobre la superficie de la Tierra.Tambin de este modo puede ser estimada la posicin de un satlite en el espacio: con Latitud, Longitud y una altura, que estar referida a un punto sobre la Tierra (la interseccin de la recta que une al satlite con el centro de la Tierra y la superficie terrestre).ngulosdeVista.Paraorientarunaantenadesdeunaestacin terrena hacia un satlite, es necesario conocer los ngulos de vista, que son: ngulo de elevacin y azimut.ngulo de elevacin. Es el ngulo formado entre la direccin de viaje 244de una onda radiada desde una antena de estacin terrena y la horizontal, o el ngulo de la antena de la estacin terrena, entre el satlite y la horizontal. Entremspequeoseaesengulodeelevacin,mayorserladistancia queunaondapropagadadebepasarporlaatmsferadelaTierra.Como cualquier onda a travs de la atmsfera terrestre, sufre absorcin y tambin puede contaminarse severamente por el ruido. Si el ngulo de elevacin es demasiadopequeoyladistanciadelaondadentrodelaatmsferadela Tierraesdemasiadolarga,laondapuededeteriorarsehastaelgradode proporcionar una transmisin inadecuada. Generalmente, 5 es considerado como el mnimo ngulo de elevacin aceptable.Azimut. Es el ngulo de apuntamiento horizontal de una antena. Se toma como referencia el Norte como cero grados, y si continuamos girando en el sentido de las agujas del reloj, hacia el Este, llegaremos a los 900 de Azimut. Hacia el Sur tendremos los 1800 de Azimut, hacia el Oeste los 2700 y por ultimo llegaremos al punto inicial donde los 3600 coinciden con los 00 del Norte.El ngulo de elevacin y el azimut, dependen ambos, de la latitud de la estacin terrena, as como el satlite en rbita.IX. Estaciones terrenas Lossistemasdesatlitesnodependendelneasyconexiones montadas a lo largo de la superficie de la Tierra, sino de estaciones terrenas ubicadasendiferenteslugares,cuyocostoparasupuestaenoperacines mucho ms bajo que construirla infraestructura terrestre; adems, con los avances y tecnolgicos, los satlites son cada vez ms verstiles, duran mayor tiempo en rbita y ofrecen ms y mejores servicios.Dado que las microondas (tipo de onda de radio) viajan en lnea recta, como un fino rayo a la velocidad de la luz, no debe haber obstculos entre las estaciones receptoras y emisoras de un sistema satelital.PorlacurvaturadelaTierra,lasestacioneslocalizadasenlados opuestos del globo no pueden conectarse directamente, sino que han de hacerlo va satlite. Una estacin terrena que est bajo la cobertura de un satlite le enva una seal de microondas, denominada enlace ascendente. Cuando la recibe, el transpondedor (aparato emisor-receptor) del satlite, simplemente la retransmite a una frecuencia ms baja para que la capture otra estacin (un enlace descendente). El camino que recorre esa comunicacin es de unos 70 mil km., lo cual equivale, ms o menos, al doble de la circunferencia de la Tierra, y slo le toma alrededor de 1/4 de segundo cubrir dicha distancia.245El control de los satlites se efecta por estaciones terrenas TTC (Tracking,Telemetry,Command).Mediantelatelemedidaseobtienenlas informaciones sobre lo que ocurre a bordo, mientras que el telemando permite controlar al satlite envindole las rdenes oportunas.Unaestacinterrenasatelitalesunequipodecmputoy comunicaciones que puede ser terrestre (fijo y mvil), martimo o aeronutico. Las estaciones terrenas pueden ser usadas en forma general para transmitir y recibir seales de comunicacin del satlite. Pero hay aplicaciones especiales que solo pueden recibir o transmitir.Como los satlites geoestacionarios tienen la ventaja de permanecen fijosconrespectoaunpuntoespecificodelaTierra,paracomunicarse con ellos las antenas de las estaciones terrestres estarn estticas, pues no necesitan seguir al satlite; en consecuencia son sencillas y econmicas. A continuacin se enumeran los subsistemas bsicos que integran una estacin terrena satelital. Plato Reflector (antena):AmplificadordealtaPotencia[HPA,HighPowerAmplifier]. Tambin se le conoce como Transmisor o Transceptor [Transceiver]. Existen varias versiones, dependiendo de la potencia radiada y de otros factores. Los hay de estado slido, los SSPA (Solid State Power Amplifier) oSSHPA;analgicosdeTubosdeVaco,losTWT(TravellingWave Tube), los KPA (Klystron Power Amplifiers). Los SSPA generalmente se usan para potencias bajas, los TWT y los Klystron se utilizan para potencias muy altas.AmplificadordeBajoRuido(Receptor),LNA(LowNoise Amplifier).Conversordesubida/bajada(Up/downconverter).Generalmente conviertenfrecuenciasdeIF(FrecuenciaIntermedia)aRF(Radio Frecuencia) cuando son Up-Converter y de RF a Ifcuando son Down-Converter. Las frecuencias de IF son generalmente de 70 MHz, 140 MHz ylamascomneslaBandaL(950-1,550MHzaprox.).LaRFpuede ser Banda C, Ku, Ka, etc. El conversor de subida/bajada tambin puede estar integrado junto con el LNA, entonces se le conoce como LNB (Low Noise Block): un LNB = LNA + Up/Down Converter. Modem satelital (modulador, demodulador), y Multicanalizador: 24o Como ya vimos, las bandas de frecuencias empleadas para telemetra y telecontrol son segmentos de la Banda S (2 GHz), C (4 GHz), X (8 GHz) y la KU (12 GHz).X. Marco Jurdicombito InternacionalX.I. Regulaciones de la UITLa Unin Internacional de Telecomunicaciones (UIT) fue creada en Madrid, en 1932, como resultado de la fusin de la Unin Internacional de Telegrafa (fundada en 1865) y de la Unin Internacional de Radiotelegrafa (1906). Inicialmente, tena con responsabilidad sobre las reas de telegrafa, telefona y radio, y a partir de 1949 es la agencia especializada de las Naciones Unidas para las telecomunicaciones. En 1947 se convirti en un organismo especializado de las Naciones Unidas, con sede en Ginebra. La UIT es la organizacin internacional en la que gobiernos, empresas e instituciones cientficas e industriales cooperan para el desarrollo y el uso racional de las telecomunicaciones y la cooperacin tcnica en telecomunicaciones para pases en desarrollo. Una de las funciones tcnicas de mayor relevancia que desempea la organizacin es la asignacin de bandas del espectro de radiofrecuencias y el registro de posiciones orbitales para satlites geoestacionarios. En esta Organizacin, los gobiernos y el sector privado coordinan las redes y los servicios mundiales de telecomunicaciones. La UIT realiza las siguientes labores: Asigna el espectro de la radiofrecuencia y registra las radiofrecuencias asignadas; Efecta un registro ordenado de las posiciones asignadas por los pases a los satlites geoestacionarios; Coordina los esfuerzos encaminados a armonizar el desarrollo de las telecomunicaciones, especialmente las que emplean tcnicas especiales, a fin de aprovechar cabalmente todas las posibilidades;Promueveelestablecimientoymejoramientodeequiposyredesde telecomunicacin en los pases en desarrollo;Fomentalaadopcindemedidasparagarantizarlaseguridad delavidaporconductodelacooperacinentrelosserviciosde 247telecomunicaciones; Emprende estudios, aprueba reglamentos y formula recomendaciones y opiniones sobre cuestiones relativas a las telecomunicaciones.Los mbitos de la UIT son los siguientes: mbito tcnico: promover el desarrollo y funcionamiento eficiente de las instalaciones de telecomunicaciones, a fin de mejorar la eficacia de los servicios de telecomunicacin y el acceso del pblico a los mismos; mbito de polticas: promover la adopcin de un enfoque ms amplio delascuestionesrelativasalastelecomunicacionesenlaeconomay sociedad de la informacin mundial;mbitodedesarrollo:promoveryofrecerasistenciatcnicaalos pasesendesarrolloenlaesferadelastelecomunicaciones,promover la movilizacin de los recursos humanos y financieros necesarios para desarrollar las telecomunicaciones y hacer que los beneficios de las nuevas tecnologas lleguen a todos los pueblos del mundo.La UIT est constituida por 189 Estados Miembros (entre los cuales esta Mxico) y casi 600 miembros de empresas e industriales, instituciones cientficas,operadorespblicosyprivados,organismosderadiodifusiny organizaciones regionales e internacionales.ElprincipalrganodentrodelaUITeslaConferenciade Plenipotenciarios, que se rene cada cuatro aos y elige al Consejo, integrado por 46 miembros que se renen anualmente.X.2. Notificaciones a UITEn la Oficina de Radiocomunicaciones de la UIT (BR), en Ginebra, seregistranlassolicitudesdenotificacinderedesdesatlites;perocon el exceso de trabajo, el nmero de solicitudes de notificaciones de redes de satlite nuevas o modificadas y la tramitacin de solicitudes de coordinacin de redes comenzaron a retrasarse. A finales de 2000 quedaban pendientes en la BR 1,410 solicitudes de coordinacin de redes de satlite, en comparacin con 1,352 a finales de 1999. Si bien parte de este aumento se debe a la creciente demanda de servicios por satlite, otra parte considerable es consecuencia de los satlites ficticios, un problema planteado por la notificacin de sistemas inexistentes, a fin de garantizar segmentos orbitales para arrendarlos, revenderlos o simplemente como reserva para posibles aplicaciones futuras.Desde1998laConferenciadePlenipotenciariosdelaUIThaba decididointroducirmedidasderecuperacindecostosafindetratarde 24Simpedirlanotificacindesegmentosinnecesariosygenerarlosrecursos necesarios para proporcionar un mejor servicio a los grandes usuarios gracias a un proceso ms rpido y gil. En2000lanecesidadderevisartodoslossistemasdesatlite instaladosenelmarcodelareplanificacindelservicioderadiodifusin por satlite, emprendida por la Conferencia Mundial de Radiocomunicacin (CMR2000) aument los atrasos ya considerables. Aunque la introduccin de nuevos programas y la mayor utilizacin de recursos informticos mejor la eficacia en la tramitacin de solicitudes de coordinacin durante el ao, no fue suficiente para disminuir los atrasos.Despus de los debates de la CMR2000, es probable que esta decisin se refuerce con la supresin automtica de notificaciones en caso de impago de las tasas de notificacin. Se esperaba que la Conferencia de Plenipotenciarios de2002adoptaraunadecisindefinitivaaesterespecto,peronofueas, aunque hay un lmite para que un pas ocupe una posicin orbital asignada por la UIT, o se entrega al siguiente pas en la lista de espera.mbito nacionalX.3. Constitucin mexicana.En su artculo 28 (4 prrafo) seala: No constituirn monopolios lasfuncionesqueelEstadoejerzademaneraexclusivaenlassiguientes reas estratgicas: correos, telgrafos y radiotelegrafa; petrleo y los dems hidrocarburos; petroqumica bsica; minerales radiactivos y generacin de energa nuclear; electricidad y las actividades que expresamente sealen las leyes que expida el Congreso de la Unin. La comunicacin va satlite y los ferrocarriles son reas prioritarias para el desarrollo nacional en los trminos del artculo 25 de esta Constitucin; el Estado al ejercer en ellassurectora,proteger la seguridad y la soberana de la Nacin, y al otorgar concesiones o permisos mantendr o establecer el dominio de las respectivas vas de comunicacin de acuerdo con las leyes de la materia.X.4. Ley Federal de Telecomunicaciones, que en su parte conducente establece:Seccin IV. De las concesiones para comunicacin va satliteArtculo 29. Las concesiones para ocupar y explotar posiciones orbitales 240geoestacionarias y rbitas satelitales asignadas al pas, con sus respectivas bandas de frecuencias y derechos de emisin y recepcin de seales, se otorgarn mediante el procedimiento de licitacin pblica a que se refiere laSeccinIIdelpresenteCaptulo,acuyoefectoelGobiernoFederal podr requerir una contraprestacin econmica por el otorgamiento de dichas concesiones.Tratndosededependenciasyentidadesdelaadministracin pblica federal, la Secretara otorgar mediante asignacin directa dichas posiciones orbitales geoestacionarias y rbitas satelitales.Artculo30.LaSecretarapodrotorgarconcesionessobrelos derechos de emisin y recepcin de seales y bandas de frecuencias asociadas a sistemas satelitales extranjeros que cubran y puedan prestar servicios en el territorio nacional, siempre y cuando se tengan firmados tratados en la materia con el pas de origen de la seal y dichos tratados contemplen reciprocidadparalossatlitesmexicanos.Estasconcesionesslose otorgarn a personas morales constituidas conforme a las leyes mexicanas. Asimismo,podrnoperarenterritoriomexicanolossatlites internacionalesestablecidosalamparodetratadosinternacionales multilaterales de los que el pas sea parte.Seccin IV. De la comunicacin va satliteArtculo55.LaSecretaraasegurar,encoordinacinconlas dependenciasinvolucradas,ladisponibilidaddecapacidadsatelital suficienteyadecuadapararedesdeseguridadnacionalyparaprestar servicios de carcter social.Artculo56.Salvoloprevistoensusrespectivasconcesiones,los concesionariosdeposicionesorbitalesgeoestacionariasyrbitas satelitales asignadas al pas tendrn la obligacin de poner un satlite en rbita, a ms tardar 5 aos despus de haber obtenido la concesin.Artculo57.Losconcesionariosqueocupenposicionesorbitales geoestacionariasasignadasalpas,debernestablecerloscentrosde controlyoperacindelossatlitesrespectivosenterritorionacional. Los centros de control de satlites sern operados preferentemente por mexicanos.Artculo 58. Los concesionarios de posiciones orbitales geoestacionarias yrbitassatelitalesasignadasalpaspodrnexplotarserviciosde comunicacin va satlite en otros pases, de acuerdo a la legislacin que rijaenellosyalostratadossuscritosporelGobiernodelosEstados Unidos Mexicanos.25OArtculo 59. Los concesionarios que distribuyan seales en el pas debern respetarlosderechosdepropiedadintelectualdelosprogramascuya seal transmitan.Los concesionarios de derechos de emisin y recepcin de seales de satlites extranjeros debern asegurarse de que las seales que se distribuyan por medio de dichos satlites respeten los ordenamientos legales de propiedad intelectual e industrial.X.5. Reglamento de Comunicacin Va Satlite, que precepta:Capitulo I. Disposiciones GeneralesArtculo 1. El presente ordenamiento tiene por objeto reglamentar la Ley Federal de Telecomunicaciones en lo relativo a la comunicacin va satlite. Artculo 2. En adicin a lo establecido por el artculo 3 de la Ley Federal de Telecomunicaciones, para los efectos de este Reglamento, se entender por: i.Centrodecontrol:laolasestacionesterrenasqueoperanen forma integrada y que cuentan con el equipo asociado de telemetra, rastreoycomando,paracontrolarlaoperacindeunooms satlites,conformeasusparmetrostcnicosaprobados,ascomo sus rbitas y transmisiones, y para evitar interferencias perjudiciales; ii.Comisin:laComisinFederaldeTelecomunicaciones; iii. Comunicacinvasatlite: laemi si n, transmi si n orecepcindeondasradioelctricas,atravsdeunsistema satel i tal , paraf i nesespec f i cosdetel ecomuni caci ones; iv.Enlacesatelital:elmediodetransmisinqueseestablece entreestacionesterrenasatravsdeunsistemasatelital; v.Estacinterrenamaestra:laestacinterrenadeunaredde telecomunicaciones, destinada a controlar los servicios de comunicacin desde,haciaoentrelasdemsestacionesterrenasdedichared; vi.Estacinterrenaterminal:laqueutilizaelusuariofinalpara transmitir o recibir seales de los servicios satelitales que se le prestan; v i i . Le y : l a Le yFe de r a l de Te l e c o muni c a c i o ne s ; viii.Operadorsatelital:lapersonaque,medianteconcesino asignacinparaocuparposicionesorbitalesgeoestacionariasu rbitassatelitalesasignadasalpas,consusrespectivasbandasde frecuenciasasociadas,operayexplotaunsistemasatelital,loquele 25Ipermite,exclusivamente,hacerdisponiblesucapacidadsatelitala terceros,segnseprevenelartculo28delpresenteReglamento; ix.Prestadordeserviciossatelitales:lapersonaquecuentacon concesin, permiso o autorizacin, segn sea el caso en trminos de la Ley y el presente Reglamento, que le permite proporcionar servicios satelitales mediante estaciones terrenas, propias o de terceros segn sea el caso, y el uso de la capacidad de un sistema satelital nacional, extranjero o internacional; x. Satlite:objetocolocadoenunaposicinorbitalgeoestacionaria oenunarbitasatelital,provistodeunaestacinespacialconsus frecuencias asociadas, que le permite recibir, transmitir o retransmitir seales de radiocomunicacin desde o hacia estaciones terrenas u otros satlites; xi.Satliteextranjero:elqueestsituadoenunaposicinorbital geoestacionariaurbitasatelital,consusrespectivasbandasde frecuencias asociadas, asignadas a un gobierno extranjero por la Unin Internacional de Telecomunicaciones; xii.Satliteinternacional:elqueestsituadoenunaposicin orbitalgeoestacionariaurbitasatelital,consusrespectivasbandas defrecuenciasasociadas,asignadaporlaUninInternacional deTelecomunicacionesaunaorganizacinintergubernamental decomunicacinvasatlite,establecidaalamparodetratados internacionales multilaterales de los que Mxico sea parte, y que lleva a cabo la operacin del mismo; xiii.Satlitenacional:elqueestsituadoenunaposicinorbital geoestacionariaurbitasatelital,consusrespectivasbandasde frecuenciasasociadas,concesionadaoasignadaporelGobierno Mexicano a un operador satelital, y asignada a Mxico por la Unin Internacional de Telecomunicaciones,; xiv. Servicios satelitales: los servicios de radiocomunicacin que se prestan a travs de estaciones terrenas, las que hacen uso de capacidad satelital de uno o ms satlites nacionales, extranjeros o internacionales, en las frecuencias asociadas para tal efecto, y xv. Sistema satelital: uno o ms satlites, con sus frecuencias asociadas, y sus respectivos centros de control, que operan en forma integrada para hacer disponible capacidad satelital para la prestacin de servicios satelitales.Lostrminosydefinicionesquenoestncontenidoseneste 252Reglamento o en la Ley, debern interpretarse de acuerdo a las disposiciones delaUninInternacionaldeTelecomunicacionesaprobadasconformeal procedimiento sealado en la fraccin I del artculo 76 de la Constitucin Poltica de los Estados Unidos Mexicanos, sin perjuicio de la facultad de la Secretara para interpretar este Reglamento para efectos administrativos.De las concesionesSeccin Primera. De las concesiones para satlites nacionalesArtculo 3. Corresponde a la Secretara la gestin de los procedimientos de coordinacin ante la Unin Internacional de Telecomunicaciones y otros pases, para la asignacin al pas de posiciones orbitales geoestacionarias y rbitas satelitales, con sus respectivas bandas de frecuencias asociadas. La Secretara podr iniciar tales gestiones por s, o a peticin de parte interesada.Artculo4.Lasconcesionesparaocuparposicionesorbitales geoestacionariasyrbitassatelitalesasignadasalpas,yexplotarsus respectivasbandasdefrecuenciasasociadas,seotorgarnmediante licitacin pblica, cuya convocatoria se publicar en el Diario Oficial de la Federacin. Lasbasesdelicitacinpblicadecadaconvocatoriaincluirn,como mnimo: i. La ubicacin de las posiciones orbitales geoestacionarias o, en su caso, las rbitas satelitales con sus respectivas frecuencias asignadas, o en proceso de coordinacin, que se pretendan concesionar; ii. Los requisitos que debern cumplir los interesados para participar en la licitacin, entre los que se incluirn: a. La descripcin de las especificaciones tcnicas del sistema satelital que se pretende instalar, con sus respectivos centros de control y las caractersticas de potencia, frecuencia y cobertura de servicio, nacional e internacional; b. La descripcin de los servicios satelitales que se pretendan prestar; c. El plan de negocios, que comprender el programa de inversin y el financiero; d.Ladocumentacinqueacreditelacapacidadjurdica,tcnica, financiera y administrativa, y e. La opinin favorable de la Comisin Federal de Competencia, en los 255trminos de la convocatoria; iii. El periodo de vigencia de la concesin, y los trminos bajo los cuales ser, en su caso, susceptible de ser prorrogada; iv. Lostrminosparaparticipar;loscriteriosparaseleccionaral ganador, y las causales para declarar desierta la licitacin, para lo cual seconsiderarloprevistoporelartculo17delaLey.Tratndose de licitaciones pblicas en las que se haya adoptado la modalidad de subasta, la seleccin del ganador se har en favor del participante que, habiendo cumplido los requisitos exigidos, ofrezca la contraprestacin econmica ms alta, y v.Los trminos bajo los cuales ser reservada capacidad satelital para la operacin de redes de seguridad nacional y servicios de carcter social, en favor del Estado. Artculo5.Elttulodeconcesinparaocuparposicionesorbitales geoestacionariasyrbitassatelitalesasignadasalpas,yexplotarsus respectivas bandas de frecuencias asociadas contendr, como mnimo: i. El nombre del concesionario; ii. Las coordenadas asignadas a la posicin orbital o, en el caso de rbitas satelitales, las caractersticas de las trayectorias; iii. Las bandas de frecuencias asociadas; iv. Las especificaciones tcnicas del sistema satelital; v. Las coordenadas geogrficas del o los centros d