CONTENIDO3.   Satélites4.   Tipos de orbitas5.   Ambiente Espacial6.   Tipos de satélites7.   Partes de un satélite8.   Ap...
SATELITEDefinición:Astro o cuerpo celeste que gira entorno a un planeta,describiendo una órbita, sometido a la fuerza de l...
ORBITASTipos de órbitasSegún la altura:• Orbita Alta – GEO, Orbita Geoestacionaria     altitud aproximada 36,000 Km.• Orbi...
ORBITASTipos de órbitasCon relación al plano ecuatorial:• Orbitas Polares.- Aquellas en el que el  satélite pasa por los p...
Tipos de órbitasSegún la forma:• Orbitas Circulares – CO (Circular Orbit)  Aquellas en el que el satélite mantienen una  a...
ORBITAS
PerturbacionesLos factores que perturban las órbitas son:• Asimetría del campo gravitatorio terrestre• Rozamiento atmosfér...
VIENTO SOLARFlujo de gas ionizado viajando entre 300 a 800 Km/s.La Tierra es alcanzada por este flujo de partículas cargad...
AurorasFenómeno causado en laionósfera, por lainteracción del viento solaracelerado con el campomagnético terrestre =torme...
EXPLOSIÓN SOLAR
AMBIENTE ESPACIAL
KristiansandNoruega21 de enero2005               Ullinish, Isla de Skye,               Escocia               21 de enero 2...
SATELITESAplicaciones de los satélitesExiste una gran variedad de satélites artificiales con diferentesaplicaciones como s...
Aplicaciones de los satélitesSatélites de comunicaciones.Permiten la transmisión telefónica, de imágenes, de datos de la r...
Tecnología de satélites para distintas           aplicaciones• Satélites de Difusión Directa.• Satélites de Comunicaciones...
DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA   ESTRUCTURA DE SATELITESPartes principales de un satélite• La Plataforma o “BUS” *Conjunto de s...
Partes de un satélite de telecomunicaciones
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUS   •Estructura.   •Subsistema de Estabilización.   •Subsistema de Potencia.   •Subsistem...
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUS  Estructura:   •Estructura de Soporte, Tornillos,etc.   •Protege y retiene los componen...
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUSSubsistema de Potencia y ControlTérmico:   •Energía   para la     operación   mediante  ...
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUSSubsistema de Potencia: •Genera electricidad en los páneles solares para operar los subs...
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUSSubsistema de Potencia:   •Modulo      de    baterías   recargables.
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUSSubsistema de Propulsión:   • Son los sistemas eléctricos o   químicos que mantienen al ...
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUSSubsistema de Control Térmico:   •Son los sistemas que mantienen las partes activas del ...
DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUSSubsistema de Procesamiento de Datos:• Unidades de procesamiento que controlan y ejecuta...
INTEGRACIÓN DE LOS SISTEMAS DEL SATELITE
INTEGRACIÓN DE LOS SISTEMAS DEL SATELITE
SATELITESEncapsulamiento del satélite listo   Encapsulamiento de satélite enpara ser lanzado.                    cono de u...
SATELITESCentro de control de satélites en tierra
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SATELITESSatélites de Posicionamiento yLocalización
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Satélites de Posicionamiento y Localización
SATELITES    Satélites de Posicionamiento y    Localización• Federación Rusa (URSS)   Sistema GLONASS• Unión Europea   Sis...
Introducción Comunicaciones           SatelitalesIng. Camilo Velasquez Grandez
Competencia:     El discente logra habilidades cognitivas de lasgeneralidades y conceptos básicos de los Sistemas decomuni...
Capacidad:   Identificación, Aplicación e Interpretación de lasAplicaciones, Propiedades, Funciones de Los Sistemas decomu...
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Historia                  En 1945, el físico, matemático inglés                                          Arthur C. Clarke,...
Anatomía de un Satélite
INTRODUCCIONEl satélite es un sistema complejo y delicado integrado por varios subsistemas.El satélite necesita: energía e...
PRINCIPALES SUBSISTEMAS Y FUNCIONES         Subsistema                                        Función                     ...
Bandas de Frecuencias
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Bandas de                       Frecuencias    Banda C       Banda Ku          Banda KaLa banda Ku utiliza el margen 14-14...
TIPOS DE SATELITESLa Luna: Único satélite natural    –   Diámetro Ecuatorial: 3.787,8 Km.    –   Superficie: 38.000.000 Km...
satélite de ComunicacionesEste es un satélite de comunicaciones llamado EchoStar 3.Es usado para enviar señales de TV a la...
TIPOS DE SATELITESOtros Tipos•   Microsatélites    – Comunicaciones apoyadas por uplink de VHF y downlink de UHF.    – Uso...
SISTEMAS SATELITALESGlobalstarTeledesic          •   Skybridge   •   AMCSInmarsat           •   Asiasat     •   Aramis    ...
ASPECTOS DE LA INGENIERIA DE COMUNICACIONES SATELITALESSATÉLITETamaño y Peso (debe ser lo más pequeño y liviano como sea p...
HuellasDebido a que los satélites GEO están muyalejados, tienen un visión muy amplia dela Tierra. Ejemplo, la huella de un...
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TIPOS DE ÓRBITASSATELITALES(CON RESPECTO A SUDISTANCiA A LA TIERRA)ÓRBITA DE BAJAALTURA (LEO)Estas órbitas estan en elrang...
TIPOS DE ÓRBITAS SATELITALES(De acuerdo a su plano orbital con respecto al Ecuador)                             Órbita Ecu...
TIPOS DE ÓRBITAS SATELITALES(De acuerdo a la trayectoria orbital que describen)                                 Órbitas ci...
Caracteristicas
Orbita Ecuatorial Geosíncrona(de geo = tierra + síncrono = moviéndose a la misma velocidad).Un satélite en órbita ecuatori...
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Parámetros de la Orbita GeoestacionariaPara que un satélite sea geoestacionario debe tener un periodo derotación igualCálc...
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Cálculo de la Orbita GeoestacionariaAplicando valores:         r = (6.67x10-11Km3/Kgs2) (5.98x1024 kg) (86,164 seg)2 1/3  ...
Cálculo de la Orbita Geoestacionaria          Parámetros de la órbita geoestacionariaRadio medio de la Tierra.        6,37...
•Hay dos tipos de   VEHICULOS DE LANZAMIENTOvehículos delanzamiento:•cohetes norecuperables, quese destruyencuandocompleta...
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Sesion 14 satelites

  1. 1. CONTENIDO3. Satélites4. Tipos de orbitas5. Ambiente Espacial6. Tipos de satélites7. Partes de un satélite8. Aplicaciones
  2. 2. SATELITEDefinición:Astro o cuerpo celeste que gira entorno a un planeta,describiendo una órbita, sometido a la fuerza de lagravitación. Puede ser natural o artificial, la luna es elsatélite natural del planeta tierra.Satélite Artificial:Vehículo espacial, que puede estar tripulado como en elcaso de la Estación Espacial Internacional (ISS), que sepone en orbita alrededor de un planeta llevando a bordoel instrumental apropiado para recoger información yretransmitirla a la tierra. El Sputnik Спутник fue el primersatélite artificial lanzado por el hombre en 1957, elsegundo el explorer lanzado por USA en 1958.
  3. 3. ORBITASTipos de órbitasSegún la altura:• Orbita Alta – GEO, Orbita Geoestacionaria altitud aproximada 36,000 Km.• Orbita Media – MEO (Medium Earth Orbiter) altitudes entre 10,000 a 20,000 Km.• Orbita Baja – LEO (Low Earth Orbiter) altitudes entre 200 a 1000 Km.
  4. 4. ORBITASTipos de órbitasCon relación al plano ecuatorial:• Orbitas Polares.- Aquellas en el que el satélite pasa por los polos.• Orbita Ecuatorial.- Paralelo al ecuador, ejemplo: la orbita GEO• Orbitas Inclinadas.- Aquellas que mantienen un ángulo con relación al plano ecuatorial o a su perpendicular
  5. 5. Tipos de órbitasSegún la forma:• Orbitas Circulares – CO (Circular Orbit) Aquellas en el que el satélite mantienen una altura constate en su trayectoria• Orbita Elíptica – HEO (Highlly Elliptical Orbit) Trayectoria de forma helíptica. Aplicable principalmente para cobertura de altas altitudes.• Orbitas No Geocéntricas.- Para exploraciones interplanetarias.
  6. 6. ORBITAS
  7. 7. PerturbacionesLos factores que perturban las órbitas son:• Asimetría del campo gravitatorio terrestre• Rozamiento atmosférico• Presión de radiación solar• Influencia de los campos gravitatorios de la luna y el sol• Influencia de las mareas• Influencia del campo magnético terrestre
  8. 8. VIENTO SOLARFlujo de gas ionizado viajando entre 300 a 800 Km/s.La Tierra es alcanzada por este flujo de partículas cargadas.
  9. 9. AurorasFenómeno causado en laionósfera, por lainteracción del viento solaracelerado con el campomagnético terrestre =tormentas magnéticas.Las partículas cargadas enel viento solar chocan conlas moléculas de la altaatmósfera produciendo lasauroras.Ersfjord, Tromsoe,Noruega18 de enero
  10. 10. EXPLOSIÓN SOLAR
  11. 11. AMBIENTE ESPACIAL
  12. 12. KristiansandNoruega21 de enero2005 Ullinish, Isla de Skye, Escocia 21 de enero 2005
  13. 13. SATELITESAplicaciones de los satélitesExiste una gran variedad de satélites artificiales con diferentesaplicaciones como son: científicas, militares, astronómicas, etc.,equipados con instrumental de acuerdo a sus aplicaciones y fuentes deenergía (celdas fotovoltaicas, nucleares, etcétera).Satélites científicos.Recogen datos del campo magnético terrestre, aurorasBoreales, distintos tipos de radiación, estudio de la Ionosfera, y otros.Satélites astronómicos.Permiten escrutar el espacio sin el obstáculo que presenta la atmósferaterrestre, ya que ésta absorbe gran parte de la luz y la radiación.Satélites meteorológicos.Recogen información sobre la atmósfera, los grupos de nubes y elequilibrio térmico.
  14. 14. Aplicaciones de los satélitesSatélites de comunicaciones.Permiten la transmisión telefónica, de imágenes, de datos de la red deInternet, de programas de televisión, etcétera.Satélites de navegación.Situados en órbitas fijas, emiten señales para ayudar a barcosy aviones a determinar su posición.Satélites de observación de la tierra.Investigación de recursos terrestres, informan de la existencia debosques, yacimientos de petróleo, recursos hídricos, etc.Satélites de espías.Fotografían instalaciones militares, nucleares, detectores de mísiles yson utilizados básicamente para fines militares.
  15. 15. Tecnología de satélites para distintas aplicaciones• Satélites de Difusión Directa.• Satélites de Comunicaciones en Red.• Satélites de Comunicaciones Móviles.• Satélites de Posicionamiento y Localización.• Satélites de Percepción Remota (Observación de la Tierra).
  16. 16. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ESTRUCTURA DE SATELITESPartes principales de un satélite• La Plataforma o “BUS” *Conjunto de subsistemas a bordo del satélite que permiten el funcionamiento y control remoto. *Mantiene todas las partes unidas y comprende los diversos elementos que se necesitan para llevar y mantener la carga útil en el espacio de acuerdo con un fin establecido (misión)• La Carga Útil o “Payload” *Constituye todo el instrumental que necesita el satélite para cumplir con su misión. Es diferente para cada tipo de satélite. *Subsistema específico del satélite que le permite al usuario en tierra obtener el servicio de su interés.
  17. 17. Partes de un satélite de telecomunicaciones
  18. 18. DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUS •Estructura. •Subsistema de Estabilización. •Subsistema de Potencia. •Subsistema de Control Térmico. •Subsistema de Telemetría, Comando y Control (TT&C). •Subsistema de Procesamiento de Datos. •Subsistema de Propulsión.
  19. 19. DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUS Estructura: •Estructura de Soporte, Tornillos,etc. •Protege y retiene los componentesen su sitio durante el lanzamiento y suvida en órbita.
  20. 20. DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUSSubsistema de Potencia y ControlTérmico: •Energía para la operación mediante baterias y celdas solares. •Control térmico necesario para mantener una temperatura interna de operación adecuada.
  21. 21. DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUSSubsistema de Potencia: •Genera electricidad en los páneles solares para operar los subsistemas de comunicaciones y otros.
  22. 22. DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUSSubsistema de Potencia: •Modulo de baterías recargables.
  23. 23. DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUSSubsistema de Propulsión: • Son los sistemas eléctricos o químicos que mantienen al satélite en su posición orbital correcta. • Los satélites se salen de su órbita continuamente por efectos gravitacionales del sol y la luna, además de viento solar o fuerzas magnéticas. • El subsistema de propulsión dispara pequeños cohetes controlados o máquinas para regresar a su posición y orientación original.
  24. 24. DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUSSubsistema de Control Térmico: •Son los sistemas que mantienen las partes activas del satélite a una temperatura adecuada. Radía el calor excedente al espacio para mantener los elementos activos frios. •Las cubiertas térmicas mantienen el calor distribuido y controlado.
  25. 25. DESCRIPCIÓN DE LA PLATAFORMA Ó BUSSubsistema de Procesamiento de Datos:• Unidades de procesamiento que controlan y ejecutan lasinstrucciones, internas y externas, para la operación de laplataforma y la carga útil.• Unidades de procesamiento en satélites con procesamiento abordo.
  26. 26. INTEGRACIÓN DE LOS SISTEMAS DEL SATELITE
  27. 27. INTEGRACIÓN DE LOS SISTEMAS DEL SATELITE
  28. 28. SATELITESEncapsulamiento del satélite listo Encapsulamiento de satélite enpara ser lanzado. cono de un lanzador
  29. 29. SATELITESCentro de control de satélites en tierra
  30. 30. SATELITESCentro de control de satélites en tierra
  31. 31. SATELITESSatélites de Posicionamiento y LocalizaciónSistema GPS - Global Positioning System –Operado por el Departamento de la Defensade los E. U.• 24 satélites en órbitas MEO.• 6 planos orbitales con 4 satélites en cadauno.• Envío de señales codificadas para facilitarposicionamiento por triangulación en cualquierpunto de la Tierra.
  32. 32. SATELITESSatélites de Posicionamiento yLocalización
  33. 33. SATELITESSatélites de Posicionamiento y LocalizaciónSistema GPS:• 3 satélites dan coordenadasexactas.• 4 satélites dan coordenadasy altura.• Proporcionan hora exacta,velocidad y tiempo de viaje.
  34. 34. Satélites de Posicionamiento y Localización
  35. 35. SATELITES Satélites de Posicionamiento y Localización• Federación Rusa (URSS) Sistema GLONASS• Unión Europea Sistema “Galileo”
  36. 36. Introducción Comunicaciones SatelitalesIng. Camilo Velasquez Grandez
  37. 37. Competencia: El discente logra habilidades cognitivas de lasgeneralidades y conceptos básicos de los Sistemas decomunicación Vía SatéliteTemas: Satelite Principales Subsistemas y Funciones Bandas de Frecuencia Satélites de Clima Sensado Remoto Terrestre
  38. 38. Capacidad: Identificación, Aplicación e Interpretación de lasAplicaciones, Propiedades, Funciones de Los Sistemas decomunicación Vía Satélite Introducción: Proveer al estudiante una introducción a los aspectos másrelevantes de los Sistemas de Comunicación Vía SatéliteObjetivo: El objetivo de un Sistema de Comunicación Via Satelite, estransferir información de un lugar para otro.Definición: “Comunicación Via Microoondas transmisión, recepción yprocesamiento de información.
  39. 39. Introducción Comunicaciones Satelitales ¿Qué es un satélite? Un satélite es cualquier objeto que orbita o revoluciona alrededor de otro objeto. ejemplo, la luna es un satélite de la tierra y la tierra es un satélite del sol. DESVENTAJAS: Señal deficiente en lugares cerrados Por qué emplear las comunicaciones por satélite?-Alto cubrimiento geográfico-Reducción del problema de la línea de vista-Elevada confiabilidad (99.9% Up time)-Difusión confiable de información - Fácil de instalar- Soporta diversas aplicaciones: - Video - Datos - Voz
  40. 40. Historia En 1945, el físico, matemático inglés Arthur C. Clarke, autor de “2001 ODISEA DEL ESPACIO”, planteó la un sistema global mundial de radiocomunicación mediante 3 satélites a 120° c/u , que giran alrededor de la tierra en una órbita circular a unos 36,000 km de altura sobre el Ecuador y se mueven con igual sentido que ella , con igual velocidad angular . De este modo parecerían inmóviles para los observadores terrestres ( órbita geoestacionaria, geosíncrona o de Clarke) y se utilizarían como repetidores radioeléctricos. El primer satélite artificial de la historia puesto en órbita fue el satélite Ruso Sputnik1 lanzado el 4 de octubre de 1957. El primer satélite de EEUU fue puesto en órbita el 31 de enero de1958.
  41. 41. Anatomía de un Satélite
  42. 42. INTRODUCCIONEl satélite es un sistema complejo y delicado integrado por varios subsistemas.El satélite necesita: energía eléctrica disipar calor corregir sus movimientos y mantenerse en equilibrio regular su temperatura ser resistente al medio en el que vive poder comunicarse con la Tierra.Los subsistemas están agrupados en dos categorías: Antenas y Comunicaciones o “carga de comunicaciones” (payload). Chasis o modelo básico del aparato. Cada empresa aeroespacial que se dedica a la fabricación de satélites ofrece varios modelos o chasises básicos que son adaptados y complementados con sus antenas y equipos de comunicaciones de acuerdo al cliente.
  43. 43. PRINCIPALES SUBSISTEMAS Y FUNCIONES Subsistema Función Recibir y transmitir las señales de RF desde o hacia lasAntenas direcciones y zonas de cobertura deseada Amplificar las señales recibidas, cambiar su frecuencia yComunicaciones entregársela a las antenas para que sean retransmitidas hacia la Tierra. Posibilidades de conmutación y procesamiento. Suministrar electricidad a todos los equipos con los nivelesEnergía eléctrica adecuados de voltaje y corriente, bajo condiciones normales y también en los casos de eclipses.Control térmico Regular la temperatura del conjunto, durante el día y la noche Determinar y mantener la posición y orientación del satélite.Posición y orientación Estabilización y orientación correcta de las antenas y paneles e células solares Proporcionar incrementos de velocidad y pares para corregir la desviaciones en posición y orientación. Ultima etapa empleadaPropulsión para la colocación del satélite en la orbita geoestacionaria al inicio de su vida útil. Intercambiar información con el centro de control en Tierra paraRastreo, telemetría y comando conservar el funcionamiento del satélite. Monitoreo de su estado de funcionamiento. Alojar todos lo equipos y darle rigidez al conjunto, durante elEstructural lanzamiento como en su medio de trabajo
  44. 44. Bandas de Frecuencias
  45. 45. Bandas de Banda C Banda Ku Banda Ka Frecuencias La banda C se refiere al margen 5,9 – 6,4 GHz para el canal ascendente y 3,7 – 4,2 para el descendente.Proporciona transmisiones de más baja potencia que la Ku ,más cobertura geográfica, con un plato del orden de 3 m, con un mayor margen de error de .apuntamiento Banda C Banda Ku Banda KaExiste actualmente una banda de frecuenciasemergente en el sector civil que proviene delámbito militar. Se trata de la banda Ka, queopera entre 18 y 31 GHz, con la que se esperasatisfacer la creciente saturación de las .bandas C y Ku
  46. 46. Bandas de Frecuencias Banda C Banda Ku Banda KaLa banda Ku utiliza el margen 14-14,5 GHzpara al canal ascendente y 11,7 – 12,2 GHzpara el descendente. Esta banda proporcionamás potencia que la C y, el plato de la antena receptora esdel orden de 1,22 m., pero lacobertura es menor ,no la afectan lasinterferencias terrestres, pero sí lasperturbaciones meteorológica s,producen .distorsiones y ruido en la transmisión
  47. 47. TIPOS DE SATELITESLa Luna: Único satélite natural – Diámetro Ecuatorial: 3.787,8 Km. – Superficie: 38.000.000 Km2 – Masa: 7.394 x 1022 Kg. – Radio Medio: 384.400 Km. – Excentricidad: 0,0549 – Periodo de Rotación: 27d7h43m42s – Inclinación: 5,1454ºSegún su aplicación• Satélites Científicos• Satélites de Comunicaciones• Satélites de Meteorología• Satélites de Navegación• Satélites de Teledetección (Percepción Remota)• Satélites Militares
  48. 48. satélite de ComunicacionesEste es un satélite de comunicaciones llamado EchoStar 3.Es usado para enviar señales de TV a las casas en Norte América.Hoy, en día hay más de 100 satélites de comunicaciones orbitando la tierra.
  49. 49. TIPOS DE SATELITESOtros Tipos• Microsatélites – Comunicaciones apoyadas por uplink de VHF y downlink de UHF. – Usos: observación de la Tierra, defensa, radioaficionados, etc. – Ejemplo: Orbcomm.• Nanosatélites – Pesan entre 1 y 10 Kg. – Desventaja: Corta vida útil• Picosatélites – Miden 4x3x1 pulgadas – Pesan menos de 225 gramos.• Hale (Globos estacionarios) – A 21 Km. de altura – Se utilizan para investigación – Ejemplo: Skystation
  50. 50. SISTEMAS SATELITALESGlobalstarTeledesic • Skybridge • AMCSInmarsat • Asiasat • Aramis • Celstar • TritiumVITA • GPS • ThurayaDBSI • Hispasat • ArgosFinal Analysis • PCSATLEO One (USA) • CelestriGONETS (Rusia) • AriesASTRA • StarnetCyberstar • SpacewayAstrolink • GalileoEuroskyway • MSATEutelsat • Satmex • IntelsatKastar • LoopusPanamsat
  51. 51. ASPECTOS DE LA INGENIERIA DE COMUNICACIONES SATELITALESSATÉLITETamaño y Peso (debe ser lo más pequeño y liviano como sea posible)Generación de energía (debe usar el mínimo de energía)- Transporte de muchos canales - Fiabilidad y FlexibilidadFuncionamiento por varios años en un ambiente hostilCANAL DE RADIO- Distancia Atenuación - Ganancia de antenasEficiencia de transmisores/Figura de ruido de los receptoresMODULACIÓN- Analógica ↔ Digital - Esquemas eficientes de potencia: BW→ Pot.Detección y corrección de errores (para sistemas digitales)MULTIPLEXACIÓN Y ACCESO MÚLTIPLEESTACIONES TERRENASEconomía / Complejidad
  52. 52. HuellasDebido a que los satélites GEO están muyalejados, tienen un visión muy amplia dela Tierra. Ejemplo, la huella de un satéliteEcho Star cubre casi toda EEUU. Ya que éstos permanecen siempre sobre la misma mancha en la tierra, siempre sabremos donde están los satélites GEO. Si nuestra antena apunta en la dirección correcta, siempre tendremos contacto directo con el satélite.Muchos satélites de comunicación viajan en órbitas geoestacionaria,incluyendo los que manejan señales de TV en nuestras casas.
  53. 53. Satélites del Clima  Los satélites del clima tienen muchos instrumentos.  Estamos familiarizados con la fotos de formación de nubes que nos muestran en la noticias en TV que son tomadas por cámaras de satélites.  Hay otros instrumentos que miden la temperatura, Húmedad y radiación solar en la atmósfera.  Hay inclusive sensores que pueden ayudar en operaciones de búsqueda y rescate.Fotografía de un Huracán
  54. 54. Satélites del ClimaEste satélite es llamado TIROS (Televisión Infrared Observational Satellite)en español ,Satélite de Televisión Infrarroja Observacional. Registra patronesde climas alrededor del mundo.Muchos países usan los datos del TIROS para pronóstico del clima, Rastreode tormentas y para investigación científica. Sistema NOAA TIROS es parte de un sistema de satélites del clima operados por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA del Inglés National Oceanic and Atmospheric Administration). Hay dos satélites TIROS circulando la Tierra sobre los polos.Trabajan con otro grupo de satélites en órbitas Geoestacionarias llamadosSatélites Geostacioanarios Operacionales Ambientales en InglésGeostationary Operational Environmental Satellites (GOES). Usando estegrupo de satélites, los meteorólogos estudian el clima y los patrones del clima
  55. 55. Sensado Remoto TerrestreLos satélites de sensado remote, estudian la superficie terrestre.Desde una altura de 480 Km (300 millas), estos satélites usan cámaras potentespara rastrear al planeta .El satélite envía datos valiosos acerca de el ambiente global. Costa marina Este los instrumentos de los satélites de sensado remoto estudian la cubierta de plantas de la tierra , composición química y superficie del agua, entre muchos otros comportamientos. La gente que trabaja en el campo, pesca, minería y otras industrias encuentran esta información muy útil. También podemos usar los satélites de sensado remoto para estudiar los cambios en la superficie terrestre que son ocasionados por el hombre. Ejemplos el oeste de África que se está tornando desierto (desertificación), y la destrucción de las selvas en Sur América (desforestación).
  56. 56. Preguntas:1 Qué es un satélite de comunicaciones?Un “retransmisor radioe................” en el ...................Recibe, amplifica y reorienta señales hacia la ............. o a otros .......................2 Partes de un SatéliteA. ................................. B. ..........................................................................C. .................................. D. ..........................................................................3.- SATÉLITETamaño y Peso (debe ser lo más ................... y ............... como sea posible)Generación de energía (debe usar el ...............................de energía)- Transporte de ...............canales - Fia................ y FlexibilidadFuncionamiento por varios años en un ambiente......................4.-Bandas de FrecuenciasA-.................................... B.-............................... c.-............................
  57. 57. Orbitas Satelitales
  58. 58. Competencia: El discente logra habilidades cognitivas de lasgeneralidades y conceptos básicos de las Orbitas SatelitalesTemas: Introduccion Tipos de Orbitas Satelitales Parámetros de la Orbita Geoestacionaria Calculo de la Orbita Geoestacionaria
  59. 59. Capacidad:Identificación, Interpretación, Propiedades, y Funciones deLos Orbitas SatelitalesIntroducción:Proveer al estudiante una introducción a los aspectosmás relevantes de las Orbitas SatelitalesObjetivo: El objetivo es conocer los tipos de orbitas dondetrabajan los Sistemas satelitales que transfiereninformación de un lugar para otro.Definición: “Comunicación Vía Microondas transmisión, recepcióny procesamiento de información.
  60. 60. Orbitas Satelitales IntroduccionÓrbita, recorrido o trayectoria de un cuerpo a través del espacio bajo la influencia defuerzas de atracción o repulsión de un segundo cuerpo.En el Sistema Solar la fuerza de la gravitación hace que la Luna orbite en torno a laTierra y los planetas orbiten alrededor del Sol. Las órbitas resultantes de las fuerzasgravitacionales son el objeto de estudio de la mecánica celeste.Una órbita tiene la forma de una cónica —un círculo, elipse, parábola o hipérbola— conel cuerpo central en uno de los focos de la curva.Cuando un satélite realiza una órbita alrededor del centro de la Tierra, el punto en quese encuentra más distante de ésta se llama apogeo y el más cercano perigeoA menudo se dan las distancias del apogeo o perigeo del satélite con respecto a lasuperficie de la Tierra en lugar de las distancias correspondientes al centro del planeta.La terminación -geo hace referencia a las órbitas alrededor de la Tierra; la terminación -helio a las órbitas alrededor del Sol; la terminación -astron se refiere a las órbitasalrededor de una estrella, y la terminación -ápside se utiliza cuando el cuerpo central nose ha especificado.La llamada línea de ápsides es una línea recta que une el periápside y el apoápside
  61. 61. TIPOS DE ÓRBITAS SATELITALESExisten varios tipos de órbitas de los satélites artificiales los cuales se clasifican de acuerdo a:Su distancia de la Tierra: (geoestacionaria, geosíncrona, de baja altura, de media altura y excéntricas).Su plano orbital con respecto al Ecuador: (ecuatorial, inclinada y polar).La trayectoria orbital que describen: ( circular y elíptica).
  62. 62. TIPOS DE ÓRBITAS SATELITALES (CON RESPECTO A SU DISTANCIA A LA TIERRA) Ó. Geosincrona: Es ó. circular con un periodo de un día sideral. Para tener este periodo la órbita debe tener un radio de 42,164.2 km. Ó. Geoestacionaria (GEO): Igual propiedades que la geosíncrona, con 0 grados de inclinación respecto al ecuador y viajar en igual dirección que rota la tierra. Un satélite geoestacionario aparenta estar en la misma posición relativa a algún punto sobre la superficie de la Tierra, lo que es atractivo para las comunicaciones a gran distancia.Órbitas de Media Altura (MEO) Son las que van desde 9,600 km hastala altura de los satélites geosíncronos. Los satélites de órbita media sonmuy usados también en las comunicaciones móviles.
  63. 63. TIPOS DE ÓRBITASSATELITALES(CON RESPECTO A SUDISTANCiA A LA TIERRA)ÓRBITA DE BAJAALTURA (LEO)Estas órbitas estan en elrango de 640 km a 1,600 kmentre las llamadas región dedensidad atmosféricaconstante y la región de loscinturones de Van Allen.Los de órbita baja circularson muy usados en sistemasde comunicaciones móviles.
  64. 64. TIPOS DE ÓRBITAS SATELITALES(De acuerdo a su plano orbital con respecto al Ecuador) Órbita Ecuatorial: En este tipo de órbita la trayectoria del satélite sigue un plano paralelo al ecuador, es decir tiene una inclinación de 0. Órbitas Inclinada: En este curso la trayectoria del satélite sigue un plano con un cierto ángulo de inclinación respecto al ecuador. Órbitas Polar: En esta órbita el satélite sigue un plano paralelo al eje de rotación de la tierra pasando sobre los polos y perpendicular la ecuador.
  65. 65. TIPOS DE ÓRBITAS SATELITALES(De acuerdo a la trayectoria orbital que describen) Órbitas circulares: Se dice que un satélite posee una órbita circular si su movimiento alrededor de la tierra es precisamente una trayectoria circular. Este tipo de órbita es la que usan los satélites geosíncronos. Órbitas elípticas (Monlniya): Se dice que un satélite posee una órbita elíptica si su movimiento alrededor de la tierra es precisamente una trayectoria elíptica. Este tipo de órbita poseen un perigeo y un apogeo.
  66. 66. Caracteristicas
  67. 67. Orbita Ecuatorial Geosíncrona(de geo = tierra + síncrono = moviéndose a la misma velocidad).Un satélite en órbita ecuatorial geosíncrona (GEO) está localizado directamentearriba del Ecuador, exactamente a 36,000 Kms (23,300 millas). A esa distancia,al satélite le toma 24 horas darle una vuelta completa al planeta. Ya que la tierra se toma 24 horas en dar una vuelta sobre su propio eje, elsatélite y la tierra se mueven juntos. Tal que un satélite en GEO siemprepermanecerá directamente sobre el mismo punto sobre la tierra. (Un satéliteen órbita geosíncrona también puede llamarse en órbita Geoestacionaria)
  68. 68. Órbita Baja Terrestre (LEO) Cuando un satélite circula cerca de la tierra decimos que está en órbita baja terrestre (LEO). Los satélites en LEO están a solo a 200 -500 millas (320-800 Kms.) de altura. Debido a que orbitan tan cerca de la tierra , deben viajar muy rápidamente para que la gravedad no los jale de regreso a la atmósfera. La velocidad de los Satélites anda del orden de 17,000 miles por hora (27,359 kilómetros por hora). Pueden dar una vuelta a la tierra en aproximadamente 90 minutos.
  69. 69. Resumen de orbitasDistancia a la tierra: (GEO, MEO, LEO)Plano orbital respecto al plano ecuatorial terrestre: (ecuatorial, inclinada, polar)Trayectoria orbital: (circular, elíptica)Geosíncrona: Circular con período de un día sideral.Geoestacionaria: Igual que el geosíncrono pero tiene cero grados respecto alplano ecuatorial.Mejor VistaLos Satélites que observan nuestro planeta como los satélites de sensadoremoto y del clima , frecuentemente viajan en LEOs ya que por su altura puedencapturar imágenes detalladas de la superficie de la tierra.
  70. 70. Parámetros de la Orbita GeoestacionariaPara que un satélite sea geoestacionario debe tener un periodo derotación igualCálculoTierra, por lo tanto se debe calcular con exactitud al de la de la Orbita Geoestacionariadicho periodo.Para ello se considera el dia sideral, que es el tiempo de rotación de laTierra medido con respecto a una estrella lejana y es de 23h 56 min.4.1seg.Si hiciésemos la consideración de que la Tierra fuese realmente esférica,su masa equivalente podría considerarse como puntual y su fuerza deatracción sobre un satélite de masa m, respondería a la ley degravitación universal de Newton, esta fuerza puede expresarse como: mM (1) Fg = G 2 r Donde: m: Masa del satélite M: Es la masa de la Tierra, 5.98x1024 kg. G: Es la constante de gravitación universal r : Distancia desde el satélite al centro de la Tierra.
  71. 71. Además dado que el satélite seencuentra en una órbita circular conMCU, existiráCálculo de centrifuga Fc una fuerza la Orbita Geoestacionariadebida a su movimiento alrededor de laTierra, de igual magnitud pero opuesta ala fuerza Fg, en consecuencia el satélitese encuentra en una situación deequilibrio. OrbitaPor lo tanto Fc = Fg Fc Fg Tierra r del 2 satelite mV R hDonde: Fc = (2) r V = 2πr (3) V tt = 86,164 seg.t – tiempo de rotacion de la tierra Cinturon de Clarket=23h 56 min. 4.1seg.
  72. 72. Cálculo de la Orbita GeoestacionariaColocando (3) en (2): Fg = m 4 π² r (4) t²Igualando (4) igual a (1): m4π²r = G mM t² r²Despejando r: r= GMt² 1/3 4 π²
  73. 73. Cálculo de la Orbita GeoestacionariaAplicando valores: r = (6.67x10-11Km3/Kgs2) (5.98x1024 kg) (86,164 seg)2 1/3 4π² r = 42,173 KmsDistancia de la superficie de la tierra al satélite: h=r–RDonde R = radio de la tierra = 6,377 KmsEntonces h = 42,173 - 6,377 = 35,796 Kms
  74. 74. Cálculo de la Orbita Geoestacionaria Parámetros de la órbita geoestacionariaRadio medio de la Tierra. 6,377 km.Periodo de rotación (Tierra 23h 56min 4.1segy satélite).Radio de la órbita 42,173 kmgeoestacionaria.Altura del satélite sobre la 35,796 kmTierra.Velocidad del satélite. 3.074 km/seg.
  75. 75. •Hay dos tipos de VEHICULOS DE LANZAMIENTOvehículos delanzamiento:•cohetes norecuperables, quese destruyencuandocompletan lamisión• lanzaderasespaciales (SpaceShuttle) que sonreutilizables.
  76. 76. Preguntas:1.- Órbita, recorrido o ..................................... de un cuerpo a través del espaciobajo la influencia de fuerzas de .................o repulsión de un segundo ............En el Sistema Solar la fuerza de la ................hace que la Luna orbite en torno ala Tierra y los planetas ...........alrededor del Sol. Las órbitas resultantes de lasfuerzas gravitacionales son el objeto de estudio de la mecánica ......................2.- Tipos de Orbitas Satelitales Según:Su distancia de la Tierra: (geoestacionaria, geos.............., de baja .......... de mediaaltura y excéntricas).Su plano orbital con respecto al Ecuador: (e...................., i............. y p...................). La trayectoria orbital que describen ( c......................... y e..................).3.-Órbitas de ..................(MEO) Son las que van desde 9,600 km hasta la altura de loss.......................... geosíncronos. Los satélites de órbita media son muy usados tambiénen las comunicaciones .....................4.- Un satélite en órbita e....................... g...................... (GEO) está localizadodirectamente arriba del................, exactamente a 36,000 Kms (23,300 millas). A esadistancia, al satélite le toma ...........horas darle una vuelta completaal..................................5.- tipos de vehículos de lanzamiento:cohetes no .........................., que se ................................cuando completan la misión lanzaderas ...........................(Space Shuttle) que son....................................

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