Informe

Republica Bolivariana de Venezuela

Ministerios del Poder Popular para la Educación Superior

Instituto Universitario de Tecnología de Los Llanos

Ing. Informática Trayecto III Trimestre III

Sección “1” PNF Informática Turno “Mañana”

Electiva III 

Satélite Geoestacionario 

 Facilitadora: 

Estaba Nataly    

                                                                

                        T.S.U

       Moreno Fátima

       Rodríguez Jhoana
       Rondón Marlenis 
       Velásquez Jorge

MAYO 2012

Satélite

Es un objeto celeste que órbita alrededor de otro cuerpo y hay dos tipos: El satélite natural como es el caso de la luna y de los satélites de los diferentes planetas; El Satélite artificial, como es el caso de los artefactos lanzados por el hombre que giran alrededor de la tierra, lunas, cometas, asteroides, estrellas o incluso galaxias.

En el mundo hay infinidad de estos instrumentos, en la actualidad hay aproximadamente 3 mil satélites artificiales que orbitan alrededor de la tierra, todos ellos cumplen funciones distintas y responden a intereses determinados por el gobierno o la empresa que los controle.

Explicaba que si miramos la tierra desde una perspectiva aérea, veremos desde arriba que su radio es de 6 mil 371 kilómetros, y predijo que si se lograba colocar un objeto en medio de esa posición, la compensación de fuerzas gravitacionales harían que ese objeto se mantuviera estable en su movimiento conjunto con el planeta, en un balance de fuerzas, es la teoría de las seis veces, seis por seis multiplicación exacta, resultado 36. Nuestra orbita esta en ese rango lo que es excelente para las telecomunicaciones y así iluminar a donde sea que queramos llevar nuestra señal.

Satélite Geoestacionario 

           Satélites geoestacionarios o geosincronos son satélites que giran en un patrón circular, con una velocidad angular igual a la de la Tierra. Por lo tanto permanecen en una posición fija con respecto a un punto específico en la Tierra.

           Un satélite geoestacionario es un satélite que permanece siempre en la misma vertical sobre la tierra, es decir, está siempre encima del mismo punto.

           En una órbita circular ecuatorial de altitud 35.786 Km. Centenares de satélites de comunicaciones están situados a 36.000 Km de altura y describen órbitas circulares sobre la línea ecuatorial. A esta distancia el satélite da una vuelta a la Tierra cada 24 horas permaneciendo estático para un observador situado sobre la superficie terrestre. Por tal razón son llamados geoestacionarios.

           Los satélites pueden dividirse de manera conveniente en dos elementos principales, la carga útil y la plataforma. La carga útil es la razón de ser del satélite, es aquella parte del satélite que recibe, amplifica y retransmite las señales con información útil; pero para que la carga útil realice su función, la plataforma debe proporcionar ciertos recursos:

* La carga útil debe estar orientada en la dirección correcta.

* La carga útil debe ser operable y confiable sobre cierto periodo de tiempo especificado.

* Los datos y estados de la carga útil y elementos que conforman la plataforma deben ser enviados a la estación terrestre para su análisis y mantenimiento.

* La órbita del satélite debe ser controlada en sus parámetros.
La carga útil debe de mantenerse fija a la plataforma en la cual está montada.

*Una fuente de energía debe estar disponible, para permitir la realización de las funciones programadas.

Parámetros típicos de la órbita Geoestacionaria.

Es posible calcular algunos parámetros típicos de la órbita geoestacionaria, tales como la altura del satélite, o la velocidad del mismo, partiendo de las leyes básicas de la Física.

Como es sabido un satélite geoestacionario tiene un periodo de rotación igual al de la Tierra, por lo tanto deberemos saber con exactitud dicho periodo de rotación. Para ello se considera el día sidéreo, que es el tiempo de rotación de la Tierra medido con respecto a una estrella lejana y que difiere del día solar o medido con respecto al sol.

La duración de este día sidéreo es de 23h 56 min. 4.1seg, y es el tiempo que usaremos en nuestros cálculos.

Si hiciésemos la consideración de que la Tierra fuese realmente esférica y con una densidad uniforme, su masa equivalente podría considerarse como puntual y su fuerza de atracción sobre un satélite de masa m, respondería a la ley de gravitación universal de Newton, esta fuerza puede expresarse como:

                                               (1)

Donde:

M: Es la masa de la Tierra, 5.98x1024 kg.

G: Es la constante de gravitación universal, 6.67x10-11 N.m2/kg2.

r : Distancia desde el satélite al centro de la Tierra.

m: Masa del satélite.

Además dado que el satélite se encuentra en una órbita circular, existirá una fuerza centrifuga Fc debida a su movimiento alrededor de la Tierra, de igual magnitud pero opuesta a la fuerza Fg, en consecuencia el satélite se encuentra en una situación de equilibrio.

                                              (2)

V: Velocidad del satélite.

Satélites de observación. Para la recolección, procesamiento y transmisión de datos de y hacia la Tierra.

Satélites de comunicación. Para la transmisión, distribución y diseminación de la información desde diversas ubicaciones en la Tierra a otras distintas posiciones. 

Ventajas de los Satélites Geoestacionarios

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

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

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

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

Desventajas de los Satélites

 Geoestacionarios

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

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

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

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

Características de los Satélites 

Geoestacionarios

·         El periodo orbital de los satélites depende de su distancia a la tierra. Cuanto más cerca esté, más corto es el periodo.

·         Posee una altura de 35.786,04 kilómetros por lo que el periodo orbital coincide exactamente con el de rotación de la Tierra 

Tipos de Sistemas usados en los Satélites Geoestacionarios 

ORBCOMM 

es un sistema satelital comercial de comunicaciones para la transmisión de mensajes y datos por paquetes entre dos puntos cualesquiera del planeta. OBCOMM provee de servicios bidireccionales de monitorización, localización, telemetría y mensajería comercial y personal en cualquier región geográfica.
Las características principales que hacen atractivos los servicios ofrecidos por el sistema de Orbcomm son:

·         cobertura mundial

·         amplia disponibilidad

·         comunicaciones bidireccionales

·         eficiencia en costos

·         comunicadores pequeños e "inteligentes”.

Descripción del sistema:

Orbcomm es el primer sistema satelital comercial que da un servicio global de transmisión de datos y mensajes bidireccionales.

El sistema ha sido concebido para transferir paquetes cortos de datos y mensajes desde y hacia cualquier punto del planeta.

A través de su constelación, el sistema ORBCOMM implementa avances en la tecnología de satélites LEO, de modo que sus servicios estén al alcance de la mayoría de las empresas e individuos.
Los tres componentes principales del sistema ORBCOMM son:

• el segmento espacial, que es la constelación de satélites,
• el segmento terrestre, que consiste en las Estaciones Terrenas y el Centro de Control,
• los comunicadores, que se proveen para aplicaciones fijas o móviles, o como terminales de mano para mensajería comercial y personal.

IRIDIUM

Es un sistema de satélites digital LEO que funciona como red de comunicaciones personal mundial. Está diseñada para admitir: voz, datos, fax, servicio de mensajería se espera que sea capaz de contactar con el usuario destino en cualquier momento y sea cual sea su situación.
Las aplicaciones de este sistema son amplias y variadas;

• Uso empresarial para personas que tienen que quedar en contacto con oficinas situadas en diferentes continentes.
• Comunicaciones de rescate durante catástrofes naturales, hundimientos.
• Servicio para el desarrollo de naciones que no tengan infraestructura de telecomunicaciones, uso personal.

El Satélite Simón Bolívar

           Es un satélite geoestacionario (GEO). Está ubicado en su órbita geoestacionaria, a 78 grados longitud oeste sobre la línea del Ecuador a una altitud de 35.786,04 km. Este camino orbital se llama el Cinturón Clarke, en honor de Arthur C. Clarke quien hizo una teoría en el año 1945.

           Explicaba que si miramos la tierra desde una perspectiva aérea, veremos desde arriba que su radio es de 6 mil 371 kilómetros, y predijo que si se lograba colocar un objeto en medio de esa posición, la compensación de fuerzas gravitacionales harían que ese objeto se mantuviera estable en su movimiento conjunto con el planeta, en un balance de fuerzas, es la teoría de las seis veces, seis por seis multiplicación exacta, resultado 36. Nuestra orbita esta en ese rango lo que es excelente para las telecomunicaciones y así iluminar a donde sea que queramos llevar nuestra señal.

           En esta orbita un solo satélite (geoestacionario) proporcionará la cobertura de un poco más del 40 por ciento del planeta. Los satélites geoestacionarios son de uso común para las comunicaciones y el tiempo de observación y constituyen uno de los sistemas más perfectos y avanzados de comunicaciones.

           El Satélite Simón Bolívar nace como parte del proyecto VENESAT-1 impulsado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología a mediados de 2004. Ese mismo año se iniciaron conversaciones con la Agencia Espacial Federal Rusa, en principio se trató de concretar el convenio con Rusia pero ante la negativa de ésta a la propuesta venezolana de transferencia tecnológica, que incluía la formación de técnicos especializados en el manejo del proyecto Satélite Simón Bolívar, Venezuela decide abandonar la propuesta rusa. El Satélite Simón Bolívar es el primer satélite artificial propiedad del Estado venezolano y será administrado por el Ministerio del Poder Popular para la Ciencia y la Tecnología a través del Centro Espacial Venezolano (CEV) para el uso pacífico del espacio ultraterrestre. Estará ubicado a 35.786,04 kilómetros de la superficie de la tierra con una órbita geoestacionaria.

Partes del Satélite 

Geoestacionario

1-Paneles Solares

2.Plataforma y Carga Útil

3 Antena Este Ku

4.- Antena Oeste Ku

5 Antena C

6.- Soporte para la antena de Telemetría y Tele comando

7.- Antena Ka:

1- Paneles Solares: Consiste de dos secciones idénticas extendidas simétricamente en las paredes norte y sur del satélite. Cada sección está compuesta por tres paneles solares, los cuales convierten la energía solar en energía eléctrica. Un panel solar es una colección de celdas solares, las cuales extendidas sobre toda su superficie proveen suficiente potencia para el satélite.

2.- Plataforma y Carga Útil: La plataforma provee todas las funciones necesarias de mantenimiento para realizar la misión espacial, esta dividida en el módulo de propulsión y el módulo de servicio. El modulo de propulsión está compuesto por un cilindro central el cual es la estructura principal del satélite y contiene en su interior los tanques de propelente del satélite. El modulo de servicio consiste de cuatro paneles, los cuales tienen montados en su interior las baterías y los equipos de los diferentes subsistemas, como lo son: potencia eléctrica, telemetría y telecomando, control de posición y orbita, manejo de datos de abordo, propulsión y control térmico. La carga útil de un satélite de telecomunicaciones es el sistema a bordo del satélite el cual provee el enlace para la recepción, amplificación y transmisión de las señales de radiofrecuencia. Es la que permite prestar el servicio de interés al usuario en tierra. Consta de transpondedores y de las antenas de comunicación.

3.- Antena Este Ku: Es una antena de forma elipsoidal (Gregoriana) de 3 x 2,2 m con un mecanismo de despliegue, la cual esta montada en el lado este del satélite. La forma del reflector principal es parabólica. Esta antena emite un haz que cubre en dirección norte los siguientes países: Venezuela, Haití, Cuba, República Dominicana.

4.- Antena Oeste Ku: Es una antena de forma elipsoidal (Gregoriana) de 2,8 x 2 m con un mecanismo de despliegue, la cual esta montada en el lado oeste del satélite. La forma del reflector principal es parabólica. Esta antena emite un haz que cubre en dirección sur los siguientes países: Bolivia, Paraguay y Uruguay.

5.- Antena C: Es una antena de rejilla doble excéntrica de 1,6 m de diámetro, la cual está montada en la cubierta del satélite, orientada a la Tierra. La forma del reflector es parabólica, el cual emite un haz que cubre Venezuela, Cuba, República Dominicana, Haití, Jamaica, Centroamérica sin México, toda Sudamérica sin los extremos sur de Chile y Argentina.

6.- Soporte para la antena de Telemetría y Telecomando:Es la estructura de apoyo de la antena C, sobre la cual están ensambladas los alimentadores de comunicación de la antena C y las antenas de Telemetría y Telecomando. Esta estructura permite optimizar la masa y minimiza las interfaces entre el satélite y las antenas.

7.- Antena Ka: Es una antena forma elipsoidal (Gregoriana) de 1 m de diámetro, la cual está montada en la cubierta del satélite, orientada a la Tierra. La forma del reflector principal es parabólica. Su cobertura es exclusivamente para Venezuela.