Siendo el tema de los satélites de teledetección un tema cada vez más familiar y estando latente posibilidad que el estado peruano pudiese contar con un satelite propio, como ya lo tienen o van a tener paises como Argentina, Brasil, Chile, Colombia y Venezuela en nuestra region, hemos considerado conveniente escribir alguna lineas muy generales acerca de esta tecnologia, a fin de acercarla un poco mas a los usuarios de la información que nos proveen los satelites.No se pretende un articulo extremadamente tecnico, sino mas bien ser un referencia sencilla de cómo funcionan en términos generales los satelites y en especial aquellos que llevan camaras de observacion de la tierra que son denominados de Teledeteccion.
Los satelites a pesar de sus delicados componentes electronicos, deben ser capaces de resistir vibracion, ruido y presión de un lanzamiento a 20,000 kph, pero sobre todo funcionar en el ambiente del espacio, donde las temperaturas fluctúan entre los 200°C bajo cero durante periodos de sombra y 200°C a la luz del Sol.
El paso del tiempo y los logros en las tecnologías han proporcionado instrumentos más precisos, sistemas de provisión de energía eléctrica más potentes y duraderos, y se han logrado componentes mas pequenos y de menor peso, como son los ahora muy difundidos mini y micro satelites.
Los satélites cuentan con 2 elementos principales, la plataforma y la carga útil .
Carga Util, el módulo de carga útil es aquella parte donde están instalados los instrumentos que justifican la misión espacial (Payload). Algunos de ellos son muy sofisticados: podemos encontrar desde cámaras multiespectrales, pasando por detectores sensibles a fenómenos atmosféricos, antenas y amplificadores para comunicaciones, trasponders, entre otros.
Plataforma, esta conformada por toda la estructura del satelite y todos sus subsistemas de operación, las plataformas varia segun la empresa que las fabrica ( SSTL-300, AstroSat-100, etc) y pueden llevar varios tipos de cargas utiles. La plataforma debe contar con diversos subsistemas para su optimo funcionamiento:
Subsistema de Estructura
Sirve para mantener la integridad de los diferentes subsistemas del satelite, tanto durante el lanzamiento, como en su vida orbital. Puede tener muy distintas formas, pero que siempre se construye con metales muy ligeros que a la vez tienen gran resistencia, como el caso del aluminio espacial.
Subsistema de Propulsión
Básicamente mantiene la posición del satelite dentro de su orbita predefinida (efemerides satelital), esta compuesto por múltiples motores o impulsores que le sirven al satélite para realizar pequeñas correcciones y cambios de altitud y velocidad para controlar su orientación en el espacio, controlando tanto el despliegue inicial del satelite en su orbita original, como las correcciones de actitud y los cambios orbitales durante su operación. Se utilizan motores (thrusters) impulsados por hidracina, recientemente se estan utilizando otros métodos de propulsión como la eléctrica o iónica, que los hace más eficientes y muy económicos en cuanto al consumo de combustible (hidrazina).
Subsistema de Control de Actitud
Provee el control sobre el satelite en sus 3 ejes, compensando las perturbaciones a las que está sometido el aparato como el viento solar. Este sistema permite al satélite saber constantemente donde está y hacia donde apuntan sus sistemas (camaras, antenas, paneles solares, etc). Es vital tanto para mantener orientados los paneles solares hacia el Sol, como por ejemplo para apuntar las camaras a un objetivo en tierra y obtener imágenes.
El sistema que permite ubicar el satelite en el espacio esta conformado por sensores de sol, magnetometros y perseguidores de estrellas (startrackers), en casos mas avanzados cuentan con sistemas de navegación GPS. El control de movimientos fino o actuadores, esta compuesto por las ruedas de reaccion que permiten girar al satelite en sus 3 ejes, y los magnetotorques que vienen a ser los frenos de las ruedas de reaccion, y que sirven para detener el movimiento inercial del giro del satelite .
Subsistema de Comunicaciones
Tiene como funcion principal mantener comunicacion hacia y desde el satelite, permitiendo recibir, amplificar, procesar y retransmitir señales, el sistema esta compuesto por transpondedores y antenas.
Las senales de subida enviadas desde el Centro de Control en tierra pueden ser comandos para corregir la orbita, instrucciones con la programación de toma de imágenes, etc.
Por otro lado esta senales de bajada desde el satelite a la tierra, contienen los datos tomados por los sensores de a bordo, en este caso el transmisor cambia los datos digitales en una señal de audio, en tierra el receptor recoge la señal y la decodifica convirtiendo la senal de audio en datos (conversor analogico/digital), como una imagen digital por ejemplo.
Subsistema de Control Termico
Su funcion es mantener los rangos de temperatura adecuados dentro de la estructura del satelite durante los periodos de sol y sombra de la orbita. Provee una especie de manta termica a la estuctura y componentes que los mantienes entre 10°C y 30°C.
Subsistema de Computo
La computadora de a bordo lleva una serie de programas capaces de monitorear el estado del satélite, verificar sus parámetros orbitales, el funcionamiento de sus instrumentos y controlar las operaciones, como recibir la programación completa para la toma de imágenes, que implica coordinar el vuelo y posicionamiento del satelite para apuntar al objetivo, tomar las imágenes con es sistema sensor, almacenar lo datos y finalmente transmitirlos a tierra (telemetria) cuando se pase sobre la estación terrena.
Subsistema de Energia
Su funcion es administrar la energia, en especial la distribución y regulación del voltaje al todos los subsistemas y componentes del satelite.
La fuente primaria de energía para el satélite lo constituyen las celdas solares, en el caso de los mini y micro satelites, varias de sus caras estan forradas parcialmente con ellos, eliminando piezas moviles y teniendo al menos una cara siempre orientada al sol, ello a diferencia de grandes satelites con inmensos paneles, que por dimensiones y su relativa fragilidad, deben permanecer plegados durante el despegue, ademas que su apertura añade otro factor de incertidumbre durante la puesta en órbita del satélite. Una vez en posición y perfectamente orientados, empiezan a proporcionar energía a todos los subsistemas.
Sirve para mantener la integridad de los diferentes subsistemas del satelite, tanto durante el lanzamiento, como en su vida orbital. Puede tener muy distintas formas, pero que siempre se construye con metales muy ligeros que a la vez tienen gran resistencia, como el caso del aluminio espacial.
Subsistema de Propulsión
Básicamente mantiene la posición del satelite dentro de su orbita predefinida (efemerides satelital), esta compuesto por múltiples motores o impulsores que le sirven al satélite para realizar pequeñas correcciones y cambios de altitud y velocidad para controlar su orientación en el espacio, controlando tanto el despliegue inicial del satelite en su orbita original, como las correcciones de actitud y los cambios orbitales durante su operación. Se utilizan motores (thrusters) impulsados por hidracina, recientemente se estan utilizando otros métodos de propulsión como la eléctrica o iónica, que los hace más eficientes y muy económicos en cuanto al consumo de combustible (hidrazina).
Subsistema de Control de Actitud
Provee el control sobre el satelite en sus 3 ejes, compensando las perturbaciones a las que está sometido el aparato como el viento solar. Este sistema permite al satélite saber constantemente donde está y hacia donde apuntan sus sistemas (camaras, antenas, paneles solares, etc). Es vital tanto para mantener orientados los paneles solares hacia el Sol, como por ejemplo para apuntar las camaras a un objetivo en tierra y obtener imágenes.
El sistema que permite ubicar el satelite en el espacio esta conformado por sensores de sol, magnetometros y perseguidores de estrellas (startrackers), en casos mas avanzados cuentan con sistemas de navegación GPS. El control de movimientos fino o actuadores, esta compuesto por las ruedas de reaccion que permiten girar al satelite en sus 3 ejes, y los magnetotorques que vienen a ser los frenos de las ruedas de reaccion, y que sirven para detener el movimiento inercial del giro del satelite .
Subsistema de Comunicaciones
Tiene como funcion principal mantener comunicacion hacia y desde el satelite, permitiendo recibir, amplificar, procesar y retransmitir señales, el sistema esta compuesto por transpondedores y antenas.
Las senales de subida enviadas desde el Centro de Control en tierra pueden ser comandos para corregir la orbita, instrucciones con la programación de toma de imágenes, etc.
Por otro lado esta senales de bajada desde el satelite a la tierra, contienen los datos tomados por los sensores de a bordo, en este caso el transmisor cambia los datos digitales en una señal de audio, en tierra el receptor recoge la señal y la decodifica convirtiendo la senal de audio en datos (conversor analogico/digital), como una imagen digital por ejemplo.
Subsistema de Control Termico
Su funcion es mantener los rangos de temperatura adecuados dentro de la estructura del satelite durante los periodos de sol y sombra de la orbita. Provee una especie de manta termica a la estuctura y componentes que los mantienes entre 10°C y 30°C.
Subsistema de Computo
La computadora de a bordo lleva una serie de programas capaces de monitorear el estado del satélite, verificar sus parámetros orbitales, el funcionamiento de sus instrumentos y controlar las operaciones, como recibir la programación completa para la toma de imágenes, que implica coordinar el vuelo y posicionamiento del satelite para apuntar al objetivo, tomar las imágenes con es sistema sensor, almacenar lo datos y finalmente transmitirlos a tierra (telemetria) cuando se pase sobre la estación terrena.
Subsistema de Energia
Su funcion es administrar la energia, en especial la distribución y regulación del voltaje al todos los subsistemas y componentes del satelite.
La fuente primaria de energía para el satélite lo constituyen las celdas solares, en el caso de los mini y micro satelites, varias de sus caras estan forradas parcialmente con ellos, eliminando piezas moviles y teniendo al menos una cara siempre orientada al sol, ello a diferencia de grandes satelites con inmensos paneles, que por dimensiones y su relativa fragilidad, deben permanecer plegados durante el despegue, ademas que su apertura añade otro factor de incertidumbre durante la puesta en órbita del satélite. Una vez en posición y perfectamente orientados, empiezan a proporcionar energía a todos los subsistemas.
Como fuente de energía secundaria, las baterías proveen energía suficiente para alimentar a los sistemas e instrumentos cuando la energía proveniente del Sol no puede ser aprovechada, esto ocurre por ejemplo, durante eclipses o en los periodos de sombra; éstas son cargadas poco antes del lanzamiento y de ellas depende la vida del satélite.
Se han omitido acentos / se agradece su difusion
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