¿Cómo funcionan los satélites? Satélites naturales de planetas.

Los satélites de telecomunicaciones suelen colocarse en órbita geoestacionaria (GEO). que es una órbita circular con una altitud de 35.786 kilómetros sobre el ecuador terrestre y sigue la dirección de rotación de la Tierra. Un objeto en GEO tiene un período orbital igual a su período de rotación, por lo que para los observadores en tierra parece estacionario y ocupa una posición fija en el cielo.

Los satélites en GEO permiten una comunicación constante, transmitiendo señales de radiofrecuencia desde antenas fijas. Estas señales no son muy diferentes de las utilizadas en la transmisión de televisión terrestre y suelen tener una frecuencia de 3 a 50 veces mayor. La señal recibida por el satélite es amplificada y transmitida de regreso a la Tierra, permitiendo la comunicación entre puntos situados a miles de kilómetros de distancia.

Una propiedad especial que hace que los satélites geoestacionarios sean extremadamente atractivos es su capacidad de transmitir información. La señal retransmitida puede recibirse mediante antenas en cualquier lugar dentro del área de cobertura del satélite, comparable al tamaño de un país, región, continente o incluso un hemisferio entero. Cualquiera que tenga una antena pequeña de 40-50 cm de diámetro puede convertirse en usuario directo del satélite.

Un satélite que opera en órbita geoestacionaria no necesita ningún motor y su estancia en órbita terrestre puede durar muchos años. La fricción de la delgada atmósfera superior eventualmente la ralentizará y hará que se hunda más y eventualmente se queme en la atmósfera inferior.

Si un satélite se lanza con más combustible, se mueve más rápido y su radio orbital es mayor. Una órbita grande significa que el movimiento angular del satélite alrededor de la Tierra es más lento. Por ejemplo, la Luna, situada a 380.000 km de la Tierra, tiene un período orbital de 28 días.

Los satélites de órbita terrestre baja (LEO), como muchos satélites científicos y de observación, operan a altitudes mucho más bajas: orbitan la Tierra en aproximadamente 90 minutos a altitudes de varios cientos de kilómetros.

Los satélites de telecomunicaciones también pueden estar en LEO, siendo visibles desde cualquier lugar durante 10 a 20 minutos. Para garantizar la continuidad de la transmisión de información en este caso será necesario el despliegue de decenas de satélites.

Los sistemas de telecomunicaciones LEO pueden requerir 48, 66, 77, 80 o incluso 288 satélites para proporcionar los servicios requeridos. Varios de estos sistemas se han implementado para proporcionar comunicaciones a terminales móviles. Utilizan frecuencias relativamente bajas (1,5-2,5 GHz), que se encuentran en el mismo rango que las frecuencias utilizadas en las redes móviles GSM. El hecho de que este tipo de satélite no requiera costosos dispositivos de transmisión y recepción es una ventaja para ellos: en este caso no es necesario un seguimiento cuidadoso del satélite. Además, la baja altitud minimiza el retraso en el tiempo de viaje de la señal y requiere menos potencia del transmisor para establecer las comunicaciones.

¿Quién de nosotros no ha gritado de alegría, mirando al profundo cielo estrellado: - ¡Mira, mira, el satélite vuela! Y este satélite no estaba asociado en absoluto con nada más que el espacio.
¡Pero ahora es una historia completamente diferente! Los satélites proporcionan comunicaciones, televisión, determinación de coordenadas, seguridad e Internet. Y a la gente se le ocurrirán muchas más cosas para que las tecnologías espaciales sirvan en beneficio de las personas.
Y le diremos por qué y qué métodos de uso de los sistemas satelitales son los más populares en la actualidad.

¿Por qué a veces sólo las tecnologías satelitales pueden ser la única opción de desarrollo?
Al instalar líneas fijas, se utilizan cables (fibra óptica o cobre, o con tecnología inalámbrica), redes celulares o radio Internet.

Todo este trabajo bastante costoso siempre tiene importantes desventajas:

Limitación de la cobertura territorial. Cualquier transmisor o receptor de señales tiene un área de operación determinada, que depende de la potencia y el terreno de la zona;
Las cuestiones de la modernización de la red siempre se relacionan con las capacidades técnicas y la viabilidad de gastar recursos financieros;
A menudo resulta imposible desmontar rápidamente el equipo e instalar una estación en una nueva ubicación.

Y en algunos casos, lo más justificado desde el punto de vista técnico y financiero para garantizar comunicaciones fiables y de alta calidad es el uso de sistemas satelitales.

Los satélites siempre nos encontrarán.

Sin la tecnología satelital, nunca tendríamos la oportunidad de encontrarnos en nuestro gran planeta.
El sistema de coordenadas global le permite determinar con precisión la ubicación de los objetos (longitud, latitud e incluso altitud sobre el nivel del mar), así como la dirección de movimiento y la velocidad de este objeto.
El conocido sistema americano GPS (Global Positioning System) incluye 24 satélites artificiales, una amplia red de estaciones terrestres que tienen capacidad ilimitada para conectar terminales de usuario.
El sistema GPS funciona continuamente. Cualquier persona en el planeta puede utilizarlo, solo necesita adquirir un navegador GPS. Los fabricantes ofrecen modelos portátiles, automotrices, de aviación y marinos. Las operaciones de búsqueda y rescate en ningún país del mundo están completas sin la ayuda del GPS.

Los satélites nos protegen

Esto es especialmente cierto en la industria automotriz. El sistema de seguridad principal se combina con éxito con canales de comunicación por satélite, GPS y métodos de radar tradicionales.

¿Cómo funcionan los sistemas de seguridad por satélite?

La unidad central con sensores de seguridad está discretamente instalada en el vehículo. En caso de emergencia, una señal de la unidad central se transmite a través de canales de comunicación al propietario o al despachador. El sistema GPS ayuda a rastrear la ruta, la ubicación y el modo de conducción en tiempo real.
Los satélites nos entretienen
El tema más actual y famoso es la televisión por satélite. Pero ya estamos tan acostumbrados a las losas de nuestras casas que prácticamente no lo notamos. Pero sólo tres dispositivos: una antena, un receptor y un convertidor nos brindan un placer extraordinario al ver nuestros programas de televisión favoritos.
La diferencia con una antena de televisión tradicional es que en lugar de una torre, actúa un satélite y transmite una señal digital. Esto da como resultado una gran selección de canales y calidad de imagen.

Los satélites nos conectan con amigos.

Los sistemas globales de comunicación por satélite (GCSS) más comunes y conocidos: Globalstar, Inmarsat, Iridium, Thuraya. Al comienzo de su creación, se suponía que estos sistemas organizarían la telefonía fija y móvil donde no había líneas de comunicación. Con un mayor desarrollo, aparecieron nuevas oportunidades: acceso a Internet, transmisión de información en varios formatos. Y el GSSS pasó a ser multiservicio.
Si describimos el funcionamiento de estos sistemas en pocas palabras, se verá así.
El satélite recibe la señal del abonado y la transmite a la estación más cercana en la Tierra. La estación determina la señal, selecciona una ruta y la envía a través de redes terrestres o un canal satelital hasta el punto de recepción.
La diferencia entre los sistemas globales de comunicación por satélite está en el costo del tráfico, el tamaño y el costo de los terminales de usuario, las áreas de cobertura, así como en las características técnicas del concepto del sistema en sí.

Los satélites nos ayudan a vivir cómodamente

El sistema de satélites se está desarrollando activamente. Terminal de muy pequeña apertura - VSAT. Este sistema es como una base para el diseñador: puede agregar equipos y obtener acceso a Internet, otros equipos, y las redes locales de usuarios en diferentes territorios ya están unidas. También puede recopilar datos, reservar canales de comunicación, gestionar diversos procesos de producción y organizar videoconferencias y audioconferencias remotas.
Un sistema de este tipo es fácil de implementar y empezar a funcionar. La calidad de la comunicación, la facilidad de mantenimiento y uso ya han sido apreciadas por instituciones financieras, cadenas minoristas y grandes empresas industriales.

Una red basada en VSAT consta de una estación de control central (CCS), terminales de usuario y un satélite de retransmisión.
Con un mayor desarrollo, inevitablemente todos los sistemas serán más accesibles, más baratos, más convenientes y más fáciles de administrar y comprender los procesos en curso de asimilación de nuestra vida cotidiana con las tecnologías satelitales.

Ahora, mirando soñadoramente el cielo nocturno y viendo una estrella en movimiento, pensarás que ellos, los satélites, facilitan y diversifican enormemente la vida. Y esto es maravilloso.

¿Para qué sirven los satélites?

¿Quién de nosotros no ha gritado de alegría, mirando al profundo cielo estrellado: - ¡Mira, mira, el satélite vuela! Y este satélite no estaba asociado en absoluto con nada más que el espacio.
¡Pero ahora es una historia completamente diferente! Los satélites proporcionan comunicaciones, televisión, determinación de coordenadas, seguridad e Internet. Y a la gente se le ocurrirán muchas más cosas para que las tecnologías espaciales sirvan en beneficio de las personas.
Y le diremos por qué y qué métodos de uso de los sistemas satelitales son los más populares en la actualidad.

¿Por qué a veces sólo las tecnologías satelitales pueden ser la única opción de desarrollo?
Al instalar líneas fijas, se utilizan cables (fibra óptica o cobre, o con tecnología inalámbrica), redes celulares o radio Internet. Todo este trabajo bastante costoso siempre tiene importantes desventajas:

• Cobertura limitada del territorio. Cualquier transmisor o receptor de señales tiene un área de operación determinada, que depende de la potencia y el terreno de la zona;
• Las cuestiones de la modernización de la red siempre se relacionan con las capacidades técnicas y la viabilidad de gastar recursos financieros;
• A menudo resulta imposible desmontar rápidamente el equipo e instalar una estación en una nueva ubicación.

Y en algunos casos, lo más justificado desde el punto de vista técnico y financiero para garantizar comunicaciones fiables y de alta calidad es el uso de sistemas satelitales.

Los satélites siempre nos encontrarán.

Sin la tecnología satelital, nunca tendríamos la oportunidad de encontrarnos en nuestro gran planeta.
El sistema de coordenadas global le permite determinar con precisión la ubicación de los objetos (longitud, latitud e incluso altitud sobre el nivel del mar), así como la dirección de movimiento y la velocidad de este objeto.
El conocido sistema americano GPS (Global Positioning System) incluye 24 satélites artificiales, una amplia red de estaciones terrestres que tienen capacidad ilimitada para conectar terminales de usuario.
El sistema GPS funciona continuamente. Cualquier persona en el planeta puede utilizarlo, solo necesita adquirir un navegador GPS. Los fabricantes ofrecen modelos portátiles, automotrices, de aviación y marinos. Las operaciones de búsqueda y rescate en ningún país del mundo están completas sin la ayuda del GPS.

No hace mucho, Rusia desplegó su sistema de navegación GLONASS, similar al estadounidense, y con el mismo nivel de precisión en la determinación de coordenadas.
Ambos sistemas son absolutamente accesibles y gratuitos.

Los satélites nos protegen

Esto es especialmente cierto en la industria automotriz. El sistema de seguridad principal se combina con éxito con canales de comunicación por satélite, GPS y métodos de radar tradicionales.
¿Cómo funcionan los sistemas de seguridad por satélite?
La unidad central con sensores de seguridad está discretamente instalada en el vehículo. En caso de emergencia, una señal de la unidad central se transmite a través de canales de comunicación al propietario o al despachador. El sistema GPS ayuda a rastrear la ruta, la ubicación y el modo de conducción en tiempo real.

Los satélites nos entretienen

El tema más actual y famoso es la televisión por satélite. Pero ya estamos tan acostumbrados a las losas de nuestras casas que prácticamente no lo notamos. Pero sólo tres dispositivos: antena, receptor y convertidor nos brindan un placer extraordinario al ver nuestros programas de televisión favoritos.
La diferencia con una antena de televisión tradicional es que en lugar de una torre, actúa un satélite y transmite una señal digital. Esto da como resultado una gran selección de canales y calidad de imagen.

Los satélites nos conectan con amigos.

Los sistemas globales de comunicación por satélite (GCSS) más comunes y conocidos: Globalstar, Inmarsat, Iridium, Thuraya. Al comienzo de su creación, se suponía que estos sistemas organizarían la telefonía fija y móvil donde no había líneas de comunicación. Con un mayor desarrollo, aparecieron nuevas oportunidades: acceso a Internet, transmisión de información en varios formatos. Y el GSSS pasó a ser multiservicio.
Si describimos el funcionamiento de estos sistemas en pocas palabras, se verá así.
El satélite recibe la señal del abonado y la transmite a la estación más cercana en la Tierra. La estación determina la señal, selecciona una ruta y la envía a través de redes terrestres o un canal satelital hasta el punto de recepción.
La diferencia entre los sistemas globales de comunicación por satélite está en el costo del tráfico, el tamaño y el costo de los terminales de usuario, las áreas de cobertura, así como en las características técnicas del concepto del sistema en sí.

Los satélites nos ayudan a vivir cómodamente

El sistema satelital VSAT (Very Small Aperture Terminal) se está desarrollando activamente. Este sistema es como una base para el diseñador: puede agregar equipos y obtener acceso a Internet, otros equipos, y las redes locales de usuarios en diferentes territorios ya están unidas. También puede recopilar datos, reservar canales de comunicación, gestionar diversos procesos de producción, organizar videoconferencias y audioconferencias remotas.
Un sistema de este tipo es fácil de implementar y empezar a funcionar. La calidad de la comunicación, la facilidad de mantenimiento y uso ya han sido apreciadas por instituciones financieras, cadenas minoristas y grandes empresas industriales.

Una red basada en VSAT consta de una estación de control central (CCS), terminales de usuario y un satélite de retransmisión.
Con un mayor desarrollo, inevitablemente todos los sistemas serán más accesibles, más baratos, más convenientes y más fáciles de administrar y comprender los procesos en curso de asimilación de nuestra vida cotidiana con las tecnologías satelitales.

Ahora, mirando soñadoramente el cielo nocturno y viendo una estrella en movimiento, pensarás que ellos, los satélites, facilitan y diversifican enormemente la vida. Y esto es maravilloso.

¿Por qué, para transmitir, por ejemplo, una señal de televisión de Nueva York a Moscú, es necesario lanzar algún tipo de aparato al espacio? La respuesta a esta pregunta es muy sencilla: la Tierra es esférica. Las ondas de radio, que transportan sonido, imágenes e incluso datos informáticos en forma de ondas electromagnéticas, viajan en línea recta. No pueden dar la vuelta a la Tierra ni atravesar su espesor. No importa a qué parte de la Tierra enviemos ondas de radio, inevitablemente se alejarán de nuestro planeta hacia el espacio. Es cierto que parte de las ondas de radio se refleja desde la ionosfera, como un espejo, desde una capa especial que rodea la Tierra. Se refleja y vuelve a caer sobre la superficie del planeta, a muchos cientos y miles de kilómetros del transmisor. La radiocomunicación de larga distancia se basa en este fenómeno. Por eso, con la ayuda de un receptor normal, podemos escuchar transmisiones de radio de Estados Unidos o China.

Pero el problema es que con la ayuda de este tipo de ondas (se llaman cortas, medias y largas) no se puede transmitir ni una imagen de televisión, ni un sonido de alta calidad, ni una gran cantidad de datos. Para transmitir una señal de televisión o música de alta calidad, se necesitan ondas de radio especiales con una alta frecuencia de oscilación. Se les llama ultracortos. Las ondas ultracortas no se reflejan en la ionosfera y van libremente al espacio exterior. ¿Cómo podemos asegurarnos de que las imágenes de televisión en ondas ultracortas puedan transmitirse a largas distancias? ¡Bien! Necesitamos captar olas en el espacio y redirigirlas de regreso a la Tierra. Hasta donde se encuentra el receptor. Para eso están los satélites de comunicaciones. En pocas palabras, un satélite de comunicaciones es un espejo de ondas de radio suspendidas en el espacio. El satélite cuelga tan alto que las ciudades alejadas entre sí, como Londres y Estambul, son “visibles” de un vistazo. Las ondas de radio pueden viajar libremente a ambas ciudades desde el satélite sin encontrar obstáculos. Y las ondas también viajan libremente al satélite desde estas capitales (y desde muchos otros lugares de la Tierra). El satélite ayuda a que la señal de radio "salte" a través de la curvatura del globo.

En cierto modo, un satélite de comunicaciones es similar a altas torres de televisión. Al fin y al cabo, cuanto más alta sea la torre, más lejos se podrá transmitir la señal de radio. Si la parte superior de la torre de televisión está dentro del campo de visión, puede recibir programas de televisión en su televisor. Pero tan pronto como sigas conduciendo, la torre desaparecerá detrás del horizonte (es decir, detrás de la curva de la Tierra. Ahora las ondas de radio no llegarán a tu televisor). El satélite es decenas de miles de kilómetros más alto que la torre más alta. Por tanto, puede transmitir simultáneamente sus ondas a una gran parte del globo.

Sin embargo, existe una diferencia significativa entre satélite y torre. Si la torre de televisión se encuentra en un lugar, entonces el satélite debe volar a una velocidad enorme (¡más de 8 kilómetros por segundo!) alrededor de la Tierra. De lo contrario, simplemente se caerá. Estas son las leyes de la física. ¿Cómo podemos asegurarnos de que, como la cima de una torre de televisión, esté siempre en el mismo punto? Los satélites que observan la superficie de la Tierra o las naves espaciales en órbita no vuelan muy alto, aproximadamente a una altitud de 200 a 300 kilómetros. En una buena noche despejada se pueden ver incluso desde la Tierra. Un punto brillante apareció sobre el horizonte, cruzó el cielo y después de unos minutos volvió a desaparecer detrás del horizonte. Y aunque el punto de la Tierra donde se encuentra el observador, así como el satélite, giran alrededor del eje terrestre, la nave espacial supera la superficie terrestre. Vuela más rápido de lo que gira la Tierra.

Para que el satélite esté constantemente en el mismo punto del cielo, debe lanzarse a una altitud muy elevada. Entonces la órbita, el camino que describirá alrededor de nuestro planeta, resultará muy larga. El tiempo orbital del satélite y el tiempo orbital de cualquier punto de la superficie terrestre alrededor del eje del planeta serán iguales. Científicamente hablando, la velocidad angular del satélite y la superficie del planeta serán iguales.

Esto se puede entender con un ejemplo muy sencillo. Si coloca, por ejemplo, dos bolas de plastilina en una rueda giratoria, una en el exterior de la rueda y la otra en el interior, más cerca del eje, notará que la bola cerca del borde se mueve a gran velocidad y el del centro apenas se mueve. Sin embargo, entre sí están inmóviles y están en la misma línea. Tienen la misma velocidad angular. La bola en el eje es la superficie de la Tierra. La bola en el exterior de la rueda es un satélite de comunicaciones que gira en órbita.

Una órbita que permite que un satélite permanezca inmóvil sobre la superficie de la Tierra se llama geoestacionaria. Tiene forma de círculo y pasa aproximadamente por encima del ecuador terrestre, la línea que separa el hemisferio norte del sur. Es desde dicho satélite, ubicado a entre 35 y 40 mil kilómetros de distancia, que recibimos programas de televisión en las “antenas” que poco a poco comenzaron a crecer en los hogares de nuestro país.