Satélites artificiales
Un satélite artificial es un objeto que las personas han fabricado y lanzado a órbita utilizando cohetes. Actualmente hay más de mil satélites activos orbitando la Tierra. El tamaño, la altitud y el diseño de un satélite dependen de su propósito.
Los tamaños y altitudes de los satélites
Los satélites varían en tamaño. Algunos satélites cúbicos son tan pequeños como 10 cm. Algunos satélites de comunicaciones miden unos 7 m de largo y tienen paneles solares que se extienden otros 50 m. El satélite artificial más grande es la Estación Espacial Internacional (ISS). La parte principal de esto es tan grande como una gran casa de cinco dormitorios, pero incluyendo paneles solares, es tan grande como un campo de rugby.
Las altitudes de los satélites por encima de la superficie de la Tierra también varían. Estas son tres órbitas comunes:
- Órbita terrestre baja (LEO) – de 200 a 2.000 km, por ejemplo, la ISS orbita a 400 km con una velocidad de 28.000 km/hora, y el tiempo para una órbita es de unos 90 minutos.
- Órbita terrestre media – MEO): la mayoría de los satélites MEO se encuentran a una altitud de 20.000 km, y el tiempo para una órbita es de 12 horas.
- Órbita geoestacionaria (GEO) – 36.000 km sobre la Tierra. El tiempo para una órbita es de 24 horas. Esto es para que coincida con la rotación de la Tierra para que el satélite parezca permanecer por encima del mismo punto por encima de la superficie de la Tierra. Esto se utiliza para muchos satélites de comunicaciones y meteorológicos.
La altitud elegida para un satélite depende del trabajo para el que esté diseñado.
Tipos de satélites
Satélites de navegación
El GPS (sistema de posicionamiento global) está compuesto por 24 satélites que orbitan a una altitud de 20.000 km sobre la superficie de la Tierra. La diferencia de tiempo para las señales recibidas de cuatro satélites se utiliza para calcular la ubicación exacta de un receptor GPS en la Tierra.
Satélites de comunicaciones
Estos se utilizan para transmisiones de televisión, teléfono o Internet, por ejemplo, el satélite Optus D1 se encuentra en una órbita geoestacionaria por encima del ecuador y tiene una huella de cobertura para proporcionar señales a toda Australia y Nueva Zelanda.
Satélites meteorológicos
Se utilizan para captar imágenes de nubes y medir la temperatura y la lluvia. Las órbitas geoestacionarias y terrestres bajas se utilizan en función del tipo de satélite meteorológico. Los satélites meteorológicos se utilizan para ayudar con pronósticos meteorológicos más precisos.
Los satélites de observación de la Tierra
Se utilizan para fotografiar y crear imágenes de la Tierra. Las órbitas terrestres bajas se utilizan principalmente para producir una imagen más detallada.
Satélites astronómicos
Estos se utilizan para monitorear y crear imágenes espaciales. Un satélite como el Telescopio Espacial Hubble orbita a una altitud de 600 km y proporciona imágenes muy nítidas de estrellas y galaxias distantes. Otros telescopios espaciales incluyen Spitzer y Chandra.
Estación Espacial Internacional (ISS)
Este es un laboratorio espacial habitable. A una altitud de 400 km, la Estación Espacial Internacional viaja a una velocidad de 28.000 km/h y orbita la Tierra una vez cada 92 minutos. Los científicos de la Estación Espacial Internacional pueden realizar muchos experimentos valiosos en un entorno de microgravedad.
Diseño de satélite
Cada satélite tiene algunas de las mismas partes básicas:
- El bus – este es el marco y la estructura del satélite al que están unidas todas las demás partes.
- Una fuente de energía-la mayoría de los satélites tienen paneles solares para generar electricidad. Las baterías almacenan parte de esta energía durante los momentos en que el satélite está a la sombra de la Tierra.
- Sistema de control de calor: los satélites están expuestos a temperaturas extremadamente altas debido a la exposición al Sol. Tiene que haber una manera de reflejar y re-irradiar el calor. Los componentes eléctricos del satélite también pueden producir mucho calor.
- Sistema informático: los satélites necesitan computadoras para controlar cómo funcionan y también para monitorear cosas como la altitud, la orientación y la temperatura.
- Sistema de comunicaciones: todos los satélites deben poder enviar y recibir datos a estaciones terrestres en la Tierra o a otros satélites. Las antenas parabólicas curvas se utilizan como antenas
- Sistema de control de actitud: este es el sistema que mantiene un satélite apuntando en la dirección correcta. Los giroscopios y propulsores de cohetes se utilizan comúnmente para cambiar de orientación. Los sensores de luz se utilizan comúnmente para determinar la dirección en la que apunta un satélite.
- Un sistema de propulsión: se puede usar un motor cohete en el satélite para ayudar a colocar el satélite en la órbita correcta. Una vez en órbita, los satélites no necesitan cohetes para mantenerlos en movimiento. Sin embargo, se utilizan cohetes pequeños llamados propulsores si un satélite necesita cambiar ligeramente de órbita.
Además de estas piezas básicas, los satélites llevan el equipo necesario para su propósito específico.
Hacer que el espacio sea accesible
Llevar un satélite al espacio es un negocio muy caro que pocos pueden permitirse. Rocket Lab, una empresa creada por el neozelandés Peter Beck, se creó con la visión de»hacer que el espacio sea más accesible».
Peter tiene la visión de que el acceso asequible al espacio permitirá un cambio global poderoso, por ejemplo, permitiendo a los países en desarrollo un mejor acceso a Internet. En 2012, Peter inició el programa Electrón para centrarse en proporcionar cohetes y servicios de lanzamiento rentables que permitan a las organizaciones un mejor acceso a la tecnología espacial y satelital.
Naturaleza de la ciencia
El funcionamiento de la Estación Espacial Internacional depende de la colaboración entre los países. Permite a los científicos poner en común sus recursos en términos de conocimiento científico y finanzas. Como resultado, se pueden llevar a cabo proyectos más grandes y sustanciales para obtener resultados más confiables. Esta investigación es beneficiosa a nivel internacional.
Contenido relacionado
Lea sobre los satélites naturales, los satélites de comunicaciones y aprenda cómo se lanzan satélites al espacio y cómo algunos de ellos se han convertido en basura espacial.
Ideas de actividades
Haga que sus estudiantes giren sus ojos hacia el cielo nocturno para observar satélites naturales y detectar satélites artificiales, como la ISS, a medida que pasan por encima. De vuelta en el interior, los estudiantes pueden buscar satélites en línea con una webquest.
Dos actividades utilizan modelos para enseñar conceptos científicos. El modelo a escala para órbitas de satélites explora las altitudes y el movimiento de los satélites. La investigación de antenas parabólicas utiliza un paraguas como reflector curvo para aumentar la señal Wi-Fi de un teléfono celular.
enlaces Útiles
imágenes de Alta resolución del satélite Geoeye-1.
Obtenga más información sobre la Estación Espacial Internacional de la NASA.
Esta noticia de noviembre de 2016 cubre el anuncio del lanzamiento del segundo Instituto Regional de Investigación de Nueva Zelandia, el Centro de Ciencia y Tecnología Espaciales, que explorará el uso de mediciones basadas en el espacio e imágenes satelitales. Consulte el sitio web del centro.