a primera referencia a loque son hoy los satélites la

hizo en octubre de 1945 el escri-tor británico de ciencia ficciónArthur C. Clarke quién publicóen la revista británica WirelessWorld el articulo titulado “ExtraTerrestrial Relays” en el cual incluíala propuesta de un sistema decomunicación global utili-zando estaciones espacialeshechas por el hombre.Clarke es autor tam-bién de la novela 2001:una odisea espacial(1968). Esta pro-puesta, básicamente,era:“Un satélite artificial a la dis-tancia apropiada de la tierra pue-de hacer una revolución cada 24horas, esto es, podría parecer esta-cionario sobre un punto de la super-ficie de la Tierra, y tendría un ran-go óptico de casi la mitad de la superficieterrestre. Tres estaciones repetido-ras, con una separación de 120º

entre sí, pueden dar cobertura deseñales de radio y microondas a todoel planeta”.Esta idea comenzó a transfor-marse en realidad con el desa-rrollo del primer satélite arti-ficial: el SPUTNIK 1(compañerode viaje en ruso), que fue lan-zado por la URSS el 4 de octu-

bre de 1957 en una órbi-ta elíptica de baja altura.

Este satélite sólo emi-tía un tono inter-mitente, y estuvoen funciona-miento durante

21 días, marcandoasí el inicio de la era

de las comunicaciones víasatélite. Investigadores de la Uni-versidad Johns Hopking com-probaron la posibilidad de deter-minar con gran precisión la órbitadel satélite a partir del despla-zamiento Doppler sufrido porla señal portadora de frecuen-cia 20 MHz que emitía (como

consecuencia del movimientodel satélite) y del conocimien-to preciso de la posición del recep-tor que la sintonizaba, sentan-do la base tecnológica de losactuales sistemas de navegaciónGPS.El SPUTNIK 1 era una esferade aluminio de 58 cm de diá-metro y con un peso de 83 kilo-gramos. Tardaba 96,2 minutosen dar la vuelta a la Tierra ydescribía una órbita elíptica quealcanzaba su apogeo a una altu-ra de 946 km y su perigeo a 227km. Contaba con instrumentos quedurante 21 días enviaron infor-mación a la Tierra sobre radia-ción cósmica, meteoritos y sobrela densidad y temperatura delas capas superiores de la atmós-fera. Al cabo de 57 días orbi-tando la Tierra el satélite entróen la atmósfera terrestre y sedestruyó por efecto del calordebido al rozamiento aerodi-námico.El año siguiente, el 31 de ene-ro de 1958, los Estados Unidoslanzaron desde Cabo Cañave-ral el EXPLORER y crearon laNASA, en plena época de la Gue-rra Fría. En ese momento seencontraba en órbita el SPUT-NIK 2, con la perrita Laika abordo, que duró 162 días enórbita. El EXPLORER era unanave cilíndrica de 14 kg de peso,15 cm de diámetro y 2 metrosde longitud, que estuvo trans-mitiendo mediciones de radia-ción cósmica y micrometeori-tos durante 112 días, y aportólos primeros datos desde un saté-lite que llevaron al descubri-miento de los cinturones de radia-ción de Van Allen.El 17 de marzo de 1958, los Esta-dos Unidos lanzaron su segun-do satélite, el VANGUARD 2 que

La historia de los satélites de comunicaciones es

relativamente reciente, no llega a 50 años.

L

Historia de lossatélites decomunicaciones

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estuvo transmitiendo señalesdurante más de 6 años; a éstele siguió el satélite estadouni-dense EXPLORER 3, lanzadoel 26 de marzo de 1958, y elsoviético SPUTNIK 3, lanzadoel 15 de mayo de ese mismoaño. Este último, que pesaba1.327 kg, efectuó medicionesde la radiación solar, la radia-ción cósmica, los campos mag-néticos y otros fenómenos, has-ta que dejó su órbita en abrilde 1960. También, el 18 dediciembre de 1958 se lanzó elsatélite SCORE que, con un pesode 70 kg puede considerarse,de alguna manera, como el pri-mer satélite de “comunicacio-nes” aunque pasivo, pues dis-ponía de un transmisor queradiaba la información conte-nida en un magnetófono, cons-tituida por el mensaje de feli-citación de Navidad delPresidente Eisenhower.Probablemente el primer saté-lite repetidor totalmente acti-vo fue el COURIER, lanzadopor el Departamento de Defen-sa de los Estados Unidos en octu-bre de 1960. Este transmitía con-versaciones y telegrafía, perosolo duró 70 días. Fue el pri-mer satélite de comunicacionesque usó paneles solares para obte-ner la energía que necesitaba.

El 10 de julio de 1962 se lanzóel TELSTAR 1, el primer saté-lite en transmitir señales de Tele-visión entre Estados Unidos yEuropa.El SYNCOM 3 fue el primer saté-lite de órbita geostacionaria, lan-zado por la NASA en 1963. Entreotras aplicaciones, se utilizó paratransmitir los Juegos Olímpi-cos de Tokio en agosto del año1964.El INTELSAT 1 mejor conoci-do como Pájaro Madrugadoro Early Bird fue el primer saté-lite internacional de órbita geo-síncrona, lanzado por el con-sorcio internacional INTELSATdesde los Estados Unidos el 6de abril de 1965 y que, colo-cado sobre el Océano Atlánti-co, proporcionaba una capacidadde 240 circuitos de voz para usocomercial. El sistema MONLNIYA (relám-pago en ruso) fue la primerared satelital doméstica, y fue lan-zado en 1967 por la Unión Sovié-tica; consistía en una serie de4 satélites en órbitas elípticascon una cobertura de 6 horaspor satélite.La Agencia Espacial Europea(ESA) comenzó sus lanza-mientos (programa Eutelsat) enel año 1982 desde un centroespacial en la Guayana Francesa;

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1 José Manuel Huidobro

Jose-manuel.huidobro-moya@ece.ericsson.se

está asociado a su lanzamien-to y a su mantenimiento en órbi-ta. Una vez que el combustiblepara mantener la posición delsatélite (correcciones de órbi-ta) se agota, se acaba su vidaútil y se convierte en chatarraespacial o cae de nuevo a la Tie-rra, desintegrándose.La mecánica orbital, aplicadaa los satélites artificiales, estábasada en la mecánica celeste,una rama de la física clásica, quecomenzó con dos gigantes dela física: Kepler y Newton duran-te el siglo XVII. Lagrange, Lapla-ce, Gauss, Hamilton, y muchosotros, también contribuyeronal refinamiento matemático dela teoría, empezando con lasnociones básicas de la gravita-ción universal, las leyes de New-ton del movimiento y los prin-cipios de conservación de laenergía.

Tipos de órbitasExisten varios tipos de órbitasde los satélites artificiales, quese clasifican de acuerdo a su dis-tancia de la Tierra (geosíncrona,geostacionaria, de baja altura, de

anteriormente, y como precursorexperimental, se había lanza-do en 1978 el Orbital Test Sate-llite (OTS), que aportó una valio-sa experiencia sobre la utilizaciónde las bandas de frecuencias de14 GHz y 11 GHz. Estos satéli-tes utilizando tecnología digi-tal cubrían el servicio de tele-visión internacional de laUnión Europea de Radiodifu-sión (URE). El resto es histo-ria reciente y en la actualidadhay satélites artificiales decomunicaciones, navegación,militares, meteorológicos, de estu-dio de recursos terrestres y cien-tíficos, de ayuda a la navegación,etc. cientos de ellos operativosy en distintas órbitas.

BANDAS DE FRECUENCIASy ÓRBITASLas bandas de frecuenciashabituales que se utilizan paralas comunicaciones por satéli-te son las bandas de microon-das, desde 1 a 40 GHz. Su deno-minación se da en la siguientetabla.Aproximadamente tres cuartaspartes del costo de un satélite

BANDAS DE FRECUENCIAS PARA LAS COMUNICACIONES POR SATÉLITE

Bandas Rango de Frecuencias Servicio Principales Usos(GHz)

VHF 30-300 MHz Fijo Telemetría

UHF 300-1.000 MHz Móvil Navegación, Militar

L 1 - 2 Móvil Emisión de audio, radiolocalización

S 2 - 4 Móvil Navegación

C 4 - 8 Fijo Voz, datos, imágenes, TV

X 8 - 12 Fijo Militar

Ku 12 - 18 Fijo Voz, datos, imágenes, TV

K 18 - 27 Fijo TV, comunicación intersatélite

Ka 27 - 40 Fijo TV, comunicación intersatélite

te o sur y perpendicular al ecua-dor. Órbitas circulares:Se dice que unsatélite posee una órbita circularsi su movimiento alrededor dela Tierra es precisamente una

trayectoria circular. Este tipo deórbita es la que usan los satéli-tes geosíncronos. Órbitas elípticas (Monlniya): Sedice que un satélite posee unaórbita elíptica si su movimien-to alrededor de la Tierra es pre-cisamente una trayectoria elíp-tica. Este tipo de órbita poseenun perigeo (distancia mínima)y un apogeo (distancia máxi-ma). En las órbitas elípticas lavelocidad varía, siendo mayoren el perigeo y menor en el apo-geo. Las órbitas elípticas pue-den descansar en cualquier pla-no que pase por el centro dela Tierra.En definitiva, los satélites decomunicaciones constituyenun medio, maduro y fiable,imprescindible para alcanzaraquellos puntos de la superfi-cie terrestre de difícil acceso,para cubrir grandes distanciasy para la difusión de informa-ción, de cualquier tipo, a unamplio conjunto de receptores,con gran capacidad y a un cos-te relativamente bajo. También,presentan inconvenientes comole sucede a cualquier otro sis-tema de comunicaciones pormedios guiados o no guiados,destacando entre ellos la laten-cia que presenta la señal debi-do a la gran distancia que hade recorrer, pero son una delas opciones a considerar paraconstruir un sistema de radio-comunicaciones de bandaancha y un buen com-plemento de muchosotros.

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media alturay excéntricas), su pla-no orbital con respecto al Ecua-dor (ecuatorial, inclinada ypolar), la trayectoria orbital quedescriben (circular y elíptica).Órbita Geosincrona: Es una órbi-ta circular con un periodo deun día sideral. Para tener esteperiodo la órbita debe tener unradio de 42.164,2 km (desde elcentro de la Tierra).Órbita Geoestacionaria (GEO): Estetipo de órbita posee las mismaspropiedades que la geosíncro-na, pero debe tener una incli-nación de cero grados respec-to al ecuador y viajar en la mismadirección en la cual rota la Tie-rra. Un satélite geoestaciona-rio aparenta estar en la mismaposición relativa respecto a algúnpunto sobre la superficie de laTierra, lo que lo hace muy atrac-tivo para las comunicaciones agran distancia.Órbita de Baja Altura (LEO): Estasórbitas se encuentran en el ran-go de 640 km a 1.600 km entrelas llamadas región de densi-dad atmosférica constante y laregión de los cinturones de VanAllen. Los satélites LEO son muyusados en sistemas de comu-nicaciones móviles.Órbitas de Media Altura (MEO):Son las que van desde 9.600 kmhasta la altura de los satélitesgeosíncronos. Los satélites deórbita media son muy usadostambién en las comunicacionesmóviles.Órbita Ecuatorial: En este tipode órbita la trayectoria del saté-lite sigue un plano paralelo alecuador, es decir tiene una incli-nación de cero grados. El ángu-lo entre el plano orbital y el ecua-dor se denomina inclinación dela órbita.Órbitas Inclinada: En este cur-so la trayectoria del satélite sigueun plano con un cierto ángu-

lo de inclinación respecto al ecua-dor.Órbitas Polar: En esta órbita elsatélite sigue un plano parale-lo al eje de rotación de la Tie-rra pasando sobre los polos nor-

U

José Manuel Huidobro

1Ingeniero Superior de Telecomunicación1Marketing Information Manager. EricssonEspaña, S.A.

Los satélites de comunicacionesconstituyen un medio maduro y fiablepara la difusión de información, decualquier tipo