¿Cómo funcionan los satélites?

Un ‘satélite’ es un objeto que ‘orbita’ a otro objeto más grande. Una ORBIT es una ruta regular y repetitiva que un objeto toma alrededor de otro. Por ejemplo, la Luna es un satélite natural de la Tierra. (Por qué, cuando una ciudad se expande, se construyen ciudades más pequeñas alrededor de la ciudad principal para evitar la congestión; estas se conocen como ‘ciudades satélite’). Sin embargo, en estos días, cuando decimos ‘satélite’, nos referimos a lo artificial (hecho por el hombre ) satélites que se mueven en rutas calculadas con precisión, a varias distancias de la Tierra, mucho más allá de la atmósfera. La altitud más allá de 100 kilómetros se considera “espacio exterior”, esto se conoce como la LÍNEA KARMAN, llamada así por Theodore Kármán (1881-1963), un físico húngaro que fue el primero en calcular que por encima de esta altitud, la atmósfera se vuelve demasiado delgada para soportar cualquier vuelo aeronáutico, lo que significa que los aviones alados ya no pueden volar. La EDAD ESPACIAL comenzó cuando Rusia lanzó el primer satélite, el Sputnik 1, en 1957.

¿Qué es un satélite?

Se lanzan satélites para superar las diversas limitaciones que tenemos aquí en la Tierra. Usted es consciente de que para ver un área grande / larga distancia necesitamos subir un edificio alto o una torre. Del mismo modo, un satélite que orbita la Tierra a unos 500 km de altura puede “ver” un área de tierra muy grande, esto se conoce como la “huella” del satélite. La mayoría de los satélites están equipados con cámaras y diversos instrumentos según el usuario.

Si los científicos quieren examinar grandes áreas de cultivos o verificar la temperatura del océano, podrían hacerlo desde un avión, pero un satélite puede capturar más datos más rápido porque está más arriba y más lejos. Estoy seguro de que no es necesario que detalle todas las cosas que podemos hacer en estos días simplemente usando un teléfono móvil.

Miles de satélites artificiales, o artificiales, orbitan la Tierra. (En este momento hay alrededor de 1.100 satélites activos, tanto gubernamentales como privados. Y hay varios miles más que ya no están activos sino que orbitan alrededor de la Tierra mientras los científicos están descubriendo cómo deshacerse de ellos) Algunos toman fotografías del planeta que ayudan Los meteorólogos predicen el clima y rastrean los huracanes. Algunos toman fotos de otros planetas, el sol, los agujeros negros, la materia oscura o las galaxias lejanas. Estas imágenes ayudan a los científicos a comprender mejor el sistema solar y el universo. Todavía se utilizan otros satélites para las comunicaciones, como transmitir señales de TV y llamadas telefónicas en todo el mundo. Un grupo de 24 satélites conforman el Sistema de Posicionamiento Global, o GPS. Si tiene un receptor GPS, estos satélites pueden ayudarlo a determinar su ubicación exacta en la Tierra.

¿Cuántos satélites artificiales están actualmente orbitando la Tierra?

La mayoría de los satélites se lanzan al espacio utilizando cohetes como vehículos de transporte; Los satélites no tienen motores. Una vez lanzados al espacio, continúan orbitando la Tierra sin necesidad de ningún poder (no hay resistencia del aire en el espacio). Un satélite entra en órbita cuando su velocidad se equilibra por la fuerza de la gravedad de la Tierra. Está siendo arrastrado por la gravedad de la Tierra, al mismo tiempo que se mueve horizontalmente a cierta velocidad. Sin este equilibrio, el satélite volaría en línea recta hacia el espacio o volvería a caer a la Tierra. Los satélites orbitan la Tierra a diferentes altitudes, diferentes velocidades y a lo largo de diferentes caminos, dependiendo de su uso final. Los dos tipos más comunes de órbita son “geoestacionaria” y “polar”.

Imagen cortesía de: ¿Qué es un satélite meteorológico?

La velocidad de un satélite varía según su altitud. Cuanto más alto es, más lenta es la velocidad. Como cuando balanceamos una pelota al final de una cuerda; cuanto más larga es la cuerda, más lenta es la velocidad de la pelota. Un satélite geoestacionario viaja de oeste a este sobre el ecuador a una altitud de 36,000 kilómetros. Se mueve a una velocidad de poco más de 11,000 km por hora en la misma dirección en que la Tierra gira sobre su eje. Desde la Tierra, un satélite geoestacionario parece estar parado ya que siempre está por encima de la misma ubicación. Por ejemplo, INTELSAT es un consorcio internacional que posee y opera varias docenas de satélites de comunicaciones que proporcionan cosas como transmisión internacional e Internet de banda ancha satelital.

Los satélites en órbita polar viajan en dirección norte-sur-norte de polo a polo. A medida que la Tierra gira debajo, estos satélites pueden escanear todo el globo, una tira a la vez. Por lo general, orbitan la Tierra de 10 a 20 veces al día, dependiendo de su altitud, por lo que cada órbita los lleva a una nueva ubicación en la Tierra.

Imagen cortesía de: ch3

Para escribir todo sobre satélites necesitaría un libro. He hecho un esfuerzo para darle una idea de qué son los satélites y cómo funcionan; pero si tiene alguna pregunta específica, por favor pregunte.

Un satélite es simplemente algo que orbita un planeta. En la Tierra, ese ‘planeta’ puede ser una oficina principal o tienda con oficinas satélite o tiendas en las áreas circundantes.

Los satélites aeroespaciales tienen muchas funciones diferentes y están diseñados para esa función específica. Algunos tienen una vida limitada en órbita, tan solo unos pocos días antes de regresar a la Tierra con un cargamento. Funcionan con baterías. Otros son a largo plazo y necesitan células solares para recargar las baterías. Algunos realizan misiones ópticas, meteorológicas, agrícolas, de vigilancia, ambientales, utilizando cámaras especializadas, lentes y sistemas de puntería. Otras son estaciones de retransmisión para transmisiones de datos de ondas de radio, televisión, teléfono, internet, vigilancia, aviones y comunicaciones militares. Otros investigan como la ISS, la Estación Espacial Internacional o su predecesor SkyLab.

Utilizan conjuntos de células solares que convierten la luz solar en electricidad para alimentar los diversos equipos y sistemas.

Ha habido algunos que eran solo espejos para rebotar una señal.

Los satélites geoestacionarios orbitan sobre el ecuador a 22,000 millas para que permanezcan en el mismo lugar en la tierra. El resto orbita la tierra a varias altitudes en varios planos.

Imagine mantener su teléfono dentro de una caja muy protectora, envíe esa caja a orbitar alrededor de la Tierra, y el teléfono hace clic y le envía imágenes cada 5 minutos. Incluso esto es un satélite 🙂

Un satélite puede ser de dos tipos, uno que simplemente recibe señales y las reenvía (como su teléfono en una llamada de conferencia), un relé u otro que recopila datos haciendo clic en imágenes o tal vez midiendo el campo magnético, etc. y enviando los datos.

Los desafíos son, necesita sobrevivir a las duras condiciones. Fiabilidad y seguridad.

Por eso es tan costoso construir un satélite, que tomas las mejores partes, que consumen muy poca energía, son altamente confiables. Se someten a varias pruebas. Luego se lanza.

Satélite tiene muchos usos, sugeriría Google un poco y leer, se sorprenderá 🙂

La comunicación de microondas a larga distancia requiere repetidores. El mejor lugar para colocar el repetidor es el espacio. Según el señor Arthur C Clarke, si tres repetidores ubicados en una órbita geográfica separados 120 grados pueden cubrir toda la tierra. El satélite no es más que un repetidor de microondas en el espacio. Recibe la señal de la estación terrena, realiza el acondicionamiento de la señal y la retransmite / transmite a las estaciones terrenas receptoras. Esta es la explicación simplificada de un satélite, sin embargo, los satélites modernos tienen diferentes tareas que realizar y su funcionamiento puede variar ligeramente según las aplicaciones.

Si pregunta por “¿Cómo funcionan los satélites?”, Qué los mantiene en órbita, esta es la física newtoniana básica. El satélite se lanza al espacio gastando mucha energía en forma de cohetes de lanzamiento. Esa energía se utiliza para colocar el satélite en una órbita con mucho impulso. Recuerde que el momento es el producto de masa x velocidad. Entonces, cuando el cohete de lanzamiento deja de arder y no se agrega empuje o “empuje” al satélite, el satélite “quiere” continuar viajando en línea recta. Esta es la primera ley de Newton: un objeto en movimiento permanecerá en movimiento a menos que algo, algo de fuerza, actúe sobre ese objeto para desacelerarlo o girarlo.

Entonces, si llevamos el satélite a una altitud y le damos suficiente impulso en la dirección de una órbita, el satélite continuará orbitando. No hay fricción de la atmósfera para frenarla.

Puedes imaginar el satélite que se dirige en una dirección paralela a la superficie de la esfera (en realidad esferoide oblato) que es la Tierra. Una vez que los propulsores de lanzamiento ya no están impulsando el satélite, el satélite se mueve a una alta velocidad en una órbita elíptica. Imagina esa órbita elíptica como un círculo, dando vueltas alrededor del globo por simplicidad.

La masa del satélite tiene la tendencia a seguir moviéndose en línea recta. Las leyes de Newton nos dicen que el satélite continuará en línea recta a menos que otra fuerza actúe sobre él. Entonces, ¿qué fuerza está actuando sobre el satélite para hacer que no se mueva en línea recta y en su lugar rodee la Tierra?

Pero luego recuerda que la gravedad de la Tierra está tirando del satélite. A medida que el satélite avanza, la Tierra tira de él haciendo que el movimiento se doble hacia la Tierra. A la velocidad correcta para la distancia desde la Tierra, el satélite continuará hacia adelante y al mismo tiempo su trayectoria se doblará ligeramente hacia la Tierra. Esta es una simplificación de las matemáticas y la física involucradas, pero básicamente el satélite quiere continuar en línea recta hacia el espacio exterior y la gravedad de la Tierra al mismo tiempo tira del satélite. La combinación del impulso directo del satélite y la gravedad de la Tierra hacen que el satélite continúe en órbita.

Esos son los principios básicos que hacen que un satélite funcione, que permanezca en órbita.

No estoy seguro de lo que realmente estás buscando … pero … supongo que se trata de la órbita. ¿Cómo no se caen?

¿Conoces ese juego de casino, ruleta? El tipo pone el número girando y luego lanza la pelota, que gira en el exterior? Solo cae a los números después de un tiempo, ¿verdad?
Incorrecto. ¡La bola cae a los números desde el principio! Pero no cae porque tiene demasiada velocidad, lo que la empuja hacia afuera, a donde no va debido a la pequeña pared. Por lo tanto, la pelota solo cae cuando pierde velocidad, incluso si estaba tirando hacia abajo desde el principio.

Ahora … ¿por qué la pelota pierde velocidad? Por la fricción. Fricción causada por el aire (lo sentirá si saca la mano de un automóvil en movimiento) y el ‘piso’: puede sentirlo al sentir que su dedo se calienta si lo cubre con goma contra cualquier superficie.
En el espacio casi no hay fricción, por lo que la ‘bola’ (satélite) no pierde velocidad, o pierde tan lentamente que nos parece una eternidad. Simplemente sigue girando alrededor de la Tierra. Si envía con demasiada velocidad, simplemente saldrá de la órbita, alejándose de la Tierra. No hay suficiente velocidad y caerá.

Ser tan alto significa muchas cosas. Una es que ve mucha Tierra. Por lo tanto, puede enviar una señal a un satélite y puede reenviarla a un lugar realmente lejos de usted, con un par de esos puede enviar una señal al otro lado del mundo. Esos son los satélites de telecomunicaciones.

Estar tan alto también significa que uno no puede enviar un avión para derribarlo. Así que cambió las reglas, permitiéndole recorrer el territorio ‘enemigo’ y tomar fotos, esos son los satélites espías.

Estar tan alto también significa que puedes mirar hacia el espacio con el aire en el medio, ver muchas cosas que no verías desde la Tierra, por eso hay satélites astronómicos.

Entonces hay una cosa fantástica: puedes poner un satélite en una órbita donde su velocidad coincide con la velocidad de rotación de la Tierra. Eso significa que el satélite se vería detenido cuando se viera desde la Tierra. Por supuesto que no está quieto. Es como cuando estás en un avión (o automóvil) y la persona que está a tu lado se queda quieta, pero en realidad se mueve rápido, si miras por la ventana. Se llama órbita geoestacionaria, porque siempre está en el mismo lugar en relación con la Tierra, lo que significa que gira a nuestro alrededor a gran velocidad, y alrededor del Sol … y alrededor del centro de nuestra galaxia, por supuesto …

Estar parado significa que puedes saber tu posición en la Tierra si sabes dónde están estos satélites, y hay muchos de ellos. Estos son los GPS.

Estar tan alto también significa un hecho divertido: los tiempos se vuelven más lentos. Entonces, si eliges un reloj de un GPS y lo pones aquí, se adelantará a nuestros relojes, ¡porque ese reloj está listo para funcionar donde el tiempo es más lento!

Mira aquí:
¿Cómo funciona la banda ancha satelital?
y
¿Cómo funcionan los satélites?

Descubra cómo funciona a través del siguiente enlace: Cómo funcionan los satélites