Historia de la satélite

Historia de la satélite
*La primer idea que sugirió el establecimiento de comunicaciones mediante un satélite puede situarse en 1945, cuando el escritor Arthur C. Clarke publicó un artículo que abordaba la posibilidad de enviar y recibir señales de un lugar a otro del planeta situando una estación en el espacio a nivel del Ecuador terrestre y a una distancia de aproximadamente 36.000 Km., de forma que esa estación apareciera como si estuviera fija respecto de la Tierra. A esta órbita se la llama órbita o cinturón de Clarke o, mas científicamente, órbita terrestre Geoestacionaria (GEO).

En la década de 1950 y al inicio de la de 1960, se hicieron intentos por establecer sistemas de comunicaciones rebotando señales en globos meteorológicos metalizados pero, desafortunadamente, las señales recibidas fueron muy débiles para tener un uso práctico. Después, la Armada de Estados Unidos notó en el cielo una especie de globo meteorológico permanente –la Luna– y construyó un sistema funcional de comunicaciones entre los barcos y tierra firme rebotando señales en ella.

El progreso en el campo de la comunicación satelital tuvo que esperar hasta el lanzamiento del primer satélite Telstar I en 1962, el cual se dañó al poco tiempo como consecuencia de las radiaciones del recién descubierto cinturón de van Allen y fue dos años después, en 1964, en que se lanzó un nuevo satélite, el Telstar II, a partir de donde se viene trabajando con transmisiones satelitales de telefonía, TV, fax y datos. La diferencia entre un satélite artificial y uno real es que el artificial puede ampliar las señales antes de devolverlas.

Los satélites de comunicaciones tienen algunas propiedades interesantes que los hacen atractivos para muchas aplicaciones, ya que se los puede ver como una gran repetidora de microondas en el cielo. Un satélite contiene varios transponders, cada uno de los cuales capta alguna porción del espectro, amplifica la señal de entrada y después la redifunde a otra frecuencia para evitar la interferencia con la señal original. Los haces retransmitidos pueden ser amplios y cubrir una fracción sustancial de la superficie de la Tierra, o estrechos y cubrir un área de sólo cientos de kilómetros de diámetro.

Los sistemas tradicionales de comunicaciones vía satélite se basan en la idea de A. Clarke, las señales se transmiten entre las diferentes estaciones terrestres mediante un satélite situado en una determinada órbita de la Tierra. Estas señales viajan sobre una onda portadora en el margen de microondas y permiten transportar grandes cantidades de información al mismo tiempo que pueden focalizarse en haces extremadamente estrechos, lo que las hace especialmente apropiadas para las comunicaciones.

Esta focalización se realiza, mediante una antena, en un haz muy estrecho que se dirige al satélite. Cuando el satélite recibe el haz, las señales son extremadamente débiles debido al camino recorrido, por lo que debe amplificarlas para compensar la pérdida de potencia sufrida durante la transmisión por el espacio; tras amplificar el haz lo retransmite a la Tierra, en concreto, a las estaciones receptoras que deben recibir la señal. En este sentido, el satélite actúa como una estación repetidora en el espacio.

Cuando el satélite está diseñado únicamente para esta función de repetidor, es decir, para acoger la señal y retransmitirla otra vez a la tierra, se dice que el satélite es transparente. Los avances en la tecnología han permitido agregar a esta función básica inherente funciones de valor añadido en términos de control y comando de los circuitos de microondas del satélite, así como de procesamiento on-board, entre otros.

En el contexto de la transmisión se utilizan dos conceptos fundamentales: el enlace ascendente o uplink y el enlace descendente o downlink. El modo en que se utilizan estos enlaces es el siguiente. En la estación terrestre, la señal se superpone a la portadora a una determinada frecuencia y se envía al satélite (enlace ascendente); en el satélite, una vez que se ha amplificado la señal, se superpone a una portadora a una frecuencia diferente de la anterior y se envía a la Tierra (enlace descendente).

Bandas de frecuencia

El espectro electromagnético es un problema con el que todos nos enfrentamos. Los nombres más comunes para ciertas bandas frecuenciales datan de antes de la Segunda Guerra Mundial.

Aunque el IEEE intente imponer una convención de nombres estándares fáciles de usar, lo cierto es que la mayoría de las personas del sector se refieren a los segmentos del espectro de radio por una clasificación de bandas basadas en letras (que en general son imprecisas). En la Segunda Guerra Mundial, los desarrolladores de radares de los Estados Unidos y Gran Bretaña nombraron partes del espectro con letras, tales como la Banda L, Banda C, Banda Ku o Banda Ka. Las letras fueron escogidas de forma aleatoria, para que el enemigo no pudiera saber sobre lo que estaban hablando. Durante los siguientes años hubo discrepancias sobre los nombres y sus inconsistencias.

La banda C fue la primera en destinarse al tráfico comercial por satélite; en ella se asignan dos intervalos de frecuencia, el más bajo para tráfico de enlaces descendentes (desde el satélite) y el superior para tráfico de enlaces ascendentes (hacia el satélite). Para una conexión dúplex se requiere un canal en cada sentido. Estas bandas ya están sobre pobladas porque también las usan las portadoras comunes para enlaces terrestres de microondas.

La banda Ku es la banda más alta disponible para las portadoras de telecomunicaciones comerciales. Esta banda no está congestionada aún y a estas frecuencias los satélites pueden estar espaciados tan cerca como 1 grado. Esta banda proporciona más potencia que la C y, en consecuencia, el plato de la antena receptora puede ser más pequeño, del orden de 1.22 metros de diámetro, aunque la cobertura es mayor. A la banda Ku, no le afectan las interferencias terrestres, pero sí las turbaciones meteorológicas, por ejemplo, la lluvia, que produce distorsiones y ruido en la transmisión. Las tormentas fuertes casi nunca abarcan áreas extensas, de modo que con usar varias estaciones terrestres ampliamente separadas en lugar de una sola se puede resolver el problema, a expensas de gastar más en antenas, cables y circuitos electrónicos para conmutar con rapidez entre estaciones.