>SATELITES

DESARROLLO

RESEÑA HISTORICA

Mayo 44 Lanzamiento del primer cohete intercontinental V2 (ALEMANIA)
Mayo 45 En un documento profético, ARTHUR C CLARCK,el conocido físico y escritor, describe un sistema mundial de telecomunicacionesy radiocomunicaciones basado en estaciones espaciales geoesincróniucas.
04 Oct 57 Lanzamiento del satélite SPUTNIK – 1 (URSS) y detección de las primeras señales de radioeléctricas transmitidas por satélites.
Mar59 Documento básico de PIERCE sobre la posibilidad de las comunicaciones por satélites.
Ago 60 Lanzamiento del satélite globoECHO-1 (NASA) Retransmisión pasiva de una estación terrena de señales telefónicas y de televisión en 1,2 Ghz y 2,5 Ghz mediante reflexiónsobre la superficie metalizada de este globo de 30 m colocado a una orbita circular de 1600Km.
Oct60 Primer experimento de comunicaci0ones de retransmisión activa utilizando un amplificador a bordo de un vehículo espacialen 2Ghz por el satélite COURRIER-15 (USA) a unos 1000 Km de altitud.
1952 Fundación de COMSAT (USA).
Lanzamiento del satélite TELSTAR-1(USA-AT&T) en Julio y del satélite RELAY 1(NASA) Ambos no geoestacionarios de baja altitud y de Fr 6/4 Ghz.
Primeras telecomunicaciones transatlántica experimentales (Televisión y Telefonía multiplexada) entre las primeras estaciones terrenas de gran capacidad (ANDOVER-MAINE-USA, PLEUMEUR-BODOU-FRANCIA, GUANHILLY-REINO UNIDO)
19653 Primera reglamentación internacional para las telecomunicaciones satelitales ( Conferencia extraordinaria de radiocomunicaciones de la UIT)
Jul63 Lanzamiento del satélite SYNCOM –2 (NASA) primer satélite geoestacionario(300 circuitos telefónicoso un canal de televisión)
Ago63 Creación de la organización INTELSAT – Transmisión de los juegos olímpicos de TOKIO.
Abr65 Lanzamiento del satélite EARLY BIRD (INTELSAT) primer satélite geoestacionario de comunicaciones comercial(240 circuitosmás canales de televisión) Primeras telecomunicaciones operacionales de la OTAN.
Lanzamiento del satélite MOLNIYA (URSS) no geostacionario (órbita elíptica, periodo de revolución de 12 hs) Comienza la transmisión de televisión entre estaciones de la URSS.
1967 Satélite INTELSAT II (240 circuitostelefónicos en modo de acceso múltliple o un canal de TV) Telecomunicaciones entre el Pacífico y el Atlántico.
1968-1970 INTERLSAT III (1200 circuitos telefónicos, 4 canales de TV o combinaciones de los mismos) Explotación del sistema INTELSAT a nivel mundial.
1971 Conferencia Administrativa Mundial de Radiocomunicaciones : Para las Telecomunicaciones Espaciales UIT.
Ene71 Primer satélite INTELSAT IV (4000 circuitos + 2 canales de TV)
Nov71 Creación de la organización INTERSPUTNIK (URSS).
Abr74 Lanzamiento de Sat WESTAR-1 Comienzo en EEUU de la explotación de las telecomunicaciones nacionales por satélites.
Ene74 Lanzamiento del Sat ATS – 6 (NASA) primer satélite experimental de fines múltliples.
Jul74 Creación del sistema de satélites nacional brasileño . Comienzo de la explotación a través de cuatro estaciones terrenas del sistema INTELSAT.
Dic74 Lanzamiento del satélite SYMPHONIE-1 (FRANCIA- RF ALEMANIA) primer satélite geoestacionario estabilizado por tres ejes.
Ene75 Sistema de Telecomunicaciones por Satélites Argelino: primer sistema nacional (14 estaciones terrenas) que funciona por un transpónder arrendado por INTELSAT.
1975 Lanzamiento del Sat INTELSAT IVA (20 Transponder, más de 6000 circuitos+ dos canales de TV. Reutilización de frecuencias mediante separación de ases.
Lanzamiento del primer satélite geoestacionario STASINAR (URSS).
Ene76 Lanzamiento del satélite CTS (O HERMES de CANADA) primer satélite experimental de radiodifusión de alta potencia (14/12 Ghz)
Feb76 Lanzamiento del Sat MARISAT (NASA) primer satélite de telecomunicaciones marítimas.
Jul76 Lanzamiento del satélite PALAPA-1 primer sistema nacional (40 estaciones terrenas) que funciona sin dependencia de una gran potencia (INDONESIA)
Oct76 Lanzamiento EKRAN (USA) Comienzo de la realización del primer sistema operacional de radiodifusión por satélites (6,2 / 0,7 Ghz)
Ago77 Lanzamiento del Sat SIRIO (ITALIA) primer satélite experimental que utiliza Fr Sup a 15 Ghz
Feb78 Lanzamiento del Sat BSE (JAPÓN) 14 / 12 Ghz
1978 Lanzamiento del Sat OTS (Agencia Espacial Europea) primer satélite de Fr 14 / 11 Ghjz primer Sat experimental de telecomunicaciones para EUROPA.
1979 Comienzo de la Explotación del Sistema de Telecomunicaciones de INTERSPUTNIK.
Jun79 Creación de la Organización INMARSAT para comunicaciones marítimas por satélites con cobertura global.
1980 Lanzamiento del primer satélite INTELSAT V (12000 circuitos que funcionan AMDF AMDT + TV. Reutilización de frecuencias mediante separación de haces y polarización ortogonal.
1983 Primer satélite CS-2 (JAPÓN) primer satélite nacional de telecomunicfaciones que ha funcionado en la banda de 30/20 Ghz.
1983 Creación la COMISION NACIONAL DE ACTIVIDAD ESPACIAL (ARGENTINA).
199 Lanzamiento del primer Satélite ARGENTINO NAHUEL-1 de telecomunicaciones











SERVICIO FIJO POR SATELITE

Es un servicio de radiocomunicación entre puntos fijos determinación en la superficie de la tierrra cuando se utilizan uno o más satélite. Estas estaciones situadas en puntos fijos en la superficie de la tierra se denominan estaciones terrenas del serviucio fijo por satélite. Las estaciones situadas a bordo de satélites, que consisten principalmente en transponedores de satélites y antenas asociadas, se denominan estaciones espaciales del servicio fijo por satélite.

Actualmente todos los enlaces entre una estación transmisora y una estación tererena receptora se efectúan a través de un solo satélite. Estos enlaces comprenden un enlace ascendente entre la estación transmisora y el satélite yt un enlace descendente entre el satélite y la estación terrena.

Un conjunto de estaciones espaciales y estaciones terrenas que funcionan juntos para proporcionar radiocomunicaciones se denomina sistema de satélites. Por motivos de conveniencia se establece una distinción para el caso particular de un sistema de satélites, o una parte de un sistema de satélite, que conciste en solamente en un satélite y una estación terrena, lo que se denomina RED DE SATELITES.

El servicio fijo comprende también los enlaces de conexión, es decir, enlaces entre una estación terrena situada en un punto fijo determinado y una estación espacial o viceversa, que transmiten información a un servicio de radiocomunicaciones espaciales distintos a un servicio fijo.Esta categoría comprende, por ejemplo los enlaces ascendentes a los satélites de radiocomunicaciones y los enlaces entre estaciones terrenas costeras y satélites del servicio movil marítimo por satélite.
























Las principales señales transmitidas por el servicio fijo de satélites son :

TELEFONIA
FACSIMIL
TRANSMISIÓN DE DATOS
PROGRAMAS DE TELEVISIÓN Y RADIOFONICOS

Los enlaces descendentes que encaminan los dos ultimos tipos de transmisión están excluidos del servicio fijo por satélite en el caso de la recepción pública general directa, cuando están cubiertos por el servicio de radiodifusión por satélites (SRS).

Movimiento de un Satélite

En la tierra todo movimiento necesita una fuente de energía debido a que la existencia de rozamiento impone una disipación de energía y por consiguiente para mantener el movimiento es necesario continuar con el suministro de energía.

En el espacio no existe rozamiento y en esas condiciones un movimiento, una vez iniciado, continuara indefinidamente.

En el espacio existen los campos gravitatorios que definen una cuarta dimensión que produce una curvatura del espacio provocado por la materia.

Si no existe frotamiento el movimiento producido será indefinido, con una trayectoria elíptica con un punto cercano al centro (Perigeo), donde la velocidad es máxima y un punto alejado (Apogeo), donde la velocidad es mínima.

Los satélites artificiales necesitan realizar dos impulsos para comenzar con el movimiento de rotación. Uno dejando la tierra y el otro que lo coloca en el punto justo en su trayectoria alrededor de la tierra.

Todo satélite podrá desprenderse del campo gravitacional de la tierra con una Vel de 11Km/s

Mecánica Celeste



















La elipse orbital está situada en un plano que pasa por el centro de la tierra.Para un observador fijo, fuera de la tierra, este plano está dotado de un movimiento que no es el desplazamiento debido a la rotación terrestre.


Este movimiento es de precesión, que hace girar el plano de la órbita en un ángulo que es función de la inclinación de este sobre el Ecuador.



















Otro movimiento, es una lenta rotación del eje mayor de la elipse. El perigeo se desplaza en sentido contrario al movimiento del satélite.

La rotación de la tierra y la precesión del plano orbital hacen que el satélite sobrevuele todos los puntos del globo comprendidos entre N y S.

Los movimientos de los satélites son innumerables: oscilaciones, influencia solar y lunar y efectos relativistas.

COMPONENTES DEL SISTEMA FIJO DE SATELITES


SEGMENTO ESPACIAL:

El SATélite es el núcleo de la red y realiza la función de un relevador raioelectrico situado en el cielo, comprende un aserie de subsistemas de telecomunicación y antenas. El satélite está dotado también de equipos para realizar las siguientes funciones:

1. Alimentación de Energía.
2. Control de actitud.
3. Control Orbital.
4. Control Térmico.

Los satélites de comunicaciones se basan en las tecnologías y técnicas de los satélites artificiales. La tecnología de repetidores (TRANSPONDER) es utilizada y deriva de la utilizada por los equipos de telecomunicaciones terrenales. Algunos componentes tales como las celulas solares y los tubos de ondas progresivas, se adaptan a las aplicaciones por satélites.Otros componentes derivan de dispositivos de producción normalizadapero que han sido seleccionadas especialmente y sujetos a verificaciones de fabricación y pruebas de control de calidad. Lña capacidad de una línea de producción para fabricar componentes de calidad espacial se verifica mediante un proceso conocido como calificación espacial.

Por el momento, todos los satélites, con pocas exepciones, describen una órbita circular en el plano ecuatoriala una altitud de unos 36.000 Km lo que da como resultado un período de revolución de 24 Hs alrededor del centro de la tierra. Si además giran en el mismo sentido que la tierra, están sincronizadoscon la rotación de la Tierra y parecen inmóvibles en relación con un punto de referencia situado en la superficie de la Tierra. Tal característica permite que este tipo de satélite proporcione cobertura permanentemente a una zona de determinada, a la vez que amplifica el diseño de las estaciones terrenas, puesto que estás no tienen que ejecutar el seguimiento de satélites en movimiento a velocidades angulares considerables. Estos satélites son los denominados geoestacionarios.

La colocación de los satélites se lleva a cabo en dos etapas:

1. Un dispositivo de lanzamiento coloca al satélite en una órbita de transferencia elíptica (Tipicamente el perigeo es de unos 200 Km el apogeo es de unos 36000 Km y el período de revolución es de 24 Hs)
2. Para alcanzar la órbita de los satélites geoestacionarios, el satélite tiene un motor auxiliar que se enciende en el apogeo de la órbita de transferencia para hacerla circular .Además, el empuje del motor de apogeo está dirigido de manera ue en el momento en que termina el impulso el plano orbital coicide con el plano ecuatorial. Después de esta operación en el apogeo, el satélite queda situado en la proximidad de la posición longitudinal permitiendole que derive lentamente. Por último, se efectúan correcciones para colocar el satélite en posición, exactamente en la longitud estipulada.


SEGMENTO TERENO: Comprende

1. Estación de telemetría, telecomando y control.

2. Estaciones terrenas.

Estación de Telemetría, Telecomando y Control:

Para el control del funcionamioento de un satélite, independientemente de su aplicación, resulta imprescindible la existencia de una estación de telemetría, telecomando y control, la cual recibirá los datos enviados por la nave espacial respecto del estado de las baterías, de la temperatura de diversos puntos de la estructurao de sus componentes, como así también los datos obtenidos por los sensores de popsición o actitud.

Además de la recepción de datos indicadoresdel funcionamiento y estado del equipo, es necesario transmitir órdenes al satélites para que corrija su posición o para que conecte o desconecte determinados equipos. Esyas órdenews se denominan telecomandos.

Esta estacióndebe mantener al satélite funcionando en óptimas condiciones y correctamente ubicado en cuanto a la órbita y a la posición que debe conservar el vehículo respecto a la misma.

La estación posee un centro de Control donde son procesados y analizados los datos enviados desde le satélite. En este centro se elaboran las órdenes de comando para enviar al satélite.

No necesariamente la estadción de telemetría y telecomando y el centro de control deben estar en un mismo lugar geográfico. En casode encontrarse en lugares distantes entre sí, el enlaceentre ambosse realiza a través del sistema de comunicaciones existente en la región.

En general para el seguimiento y recepción de datos de satélite de observación son necesarias varias estaciones ubicadas en distintas partes del planeta.

ESTACIÓN TERRENA:

Es una estación situada en la superficie de la tierra destinada a establecer comunicaciones con otras estaciones terrenas mediante el empleo de un satélite o de un satélite o con una estación espacial.

Según sea el caso, las estaciones terrenas constituyen un extremo o los dos del enlace radioeléctrico considerado.

Hay casos particulares en que las estaciones terrenas están instaladas a bordo de barcos o vehículos.

La estación terrena se diagrama según la carga útil del satélite.

Un satélite de comunicaciones, la carga útil estará constituido por un receptor y un transmisor para efectuar emisiones de telefonía, teles, televisión etc. Evidentemente, sobre la superficie de la tierra deberemos contar con una estación terrena que cu,mpla las mismas funciones.

En un sistema de satélites de comunicaciones se encuentra distintos tipos de estaciones, según el servicio a que están destinados.

ESTACION MASTER: su función es la transmisión y recepción de comunicaciones, así como del control y supervisión de todo el sistema.

ESTACION DE ALTO TRAFICO: son receptores y transmisores de un número elevado de canales telefónicos (500 o más)

ESTACIONES DE TRAFICO MEDIO Y LIGERO: son similares a las anteriores pero con un número menor de canales. El diámetro de su antena es menor que de las anteriores estaciones.

ESTACIONES RURALES: son estaciones de bajo costo para telefonía de baja capacidad ( no más de 12 canales) incluyendo a veces recepción de TV para retransmisión.

ESTACIONES PARA RECEPCIÓN DE TV son conocidas como estaciones de TVRO (Receiver only).

ESTACIONES TRANSPORTABLES son estaciones montadas en un contenedor que permiten una rápida instalación en lugares donde se necesiten prestaciones transitorias de servicios por ejemplo, zonas afectadas por inundaciones.

ESTACIONES MOVILES son las que se hallan montadas en un vehículo, Generalmante utilizadas para la transmisión y recepción de televisión.

ESTACION DE CONTROL SATELITAL está constituido básicamente por la estación de telemetría, telecomando y control y la estación de ensayo en órbitaencargada de la calibración de lka potencia de radiación isotrópicay supervisión de la vida útil comparada los datos actuales e históricos del transponder.

Caída de satélites

El rozamiento, aunque débil, encontrado por un satélite disminuye su velocidad y su apogeo.
El perigeo también disminuye pero más lentamente . E n la figura Nro 1, en función del tiempo se observa la disminución del apogeo y perigeo que evoluciona entre los 320 y 960 Km.
Tal disminución se acentúa cuando alcanza las capas más densas a los 200 Km.

DIFERENCIACIÓN SEGÚN SU EMPLEO


La carga útil de un satélite es la parte que cumple específicamente con la misión a la cual fue asignado el satélite, pudiendo diferenciar varias cargas :

DE APLICACIÓN OBSERVACIÓN
TECNOLÓGICOS
COMUNICACINES


CIENTÍFICOS


SATELITES DE OBSERVACIÓN

Los satélites de observación llevan como carga útil, sensores que captan las distintas bandas espectrales (barredor multiespectrales) como ser las bandas del infrarrojo, visibles o microondas, posibilitando de esta manera realizar estúdios de la atmósfera y del suelo de nuestro planeta.

Dentro de los grupos de satélites de observación podemos diferenciar dos tipos:

1. Satélites de observación de recursos naturales.

2. Satélites meteorológicos.

La diferencia radica principalmente, desde le punto de vista técnico, en la resolución con que trabaja cada cual de ellas,. Es decir la resolución de un satélite meteorológico ocila entre los 700 m y 7 Km aproximadamente, dependiendo del espectro en el cual opera, lo cual posibilita con la tecnología actual ubicarlo a una altura aproximadamente de 36.000 Km obteniendo de esta manera un a orbita geoestacionaria. Logrando así una visión panorámica de nuestro planeta.

En Cambio un satélite de observación de recursos naturalesnecesita trabajar con mejores resoluciones, actualmente oscila entre los 10 y un poco más de 100 m, lo que posibilita trabajar en una órbita baja.

SATELITES TECNOLÓGICOS

Los satélites tecnológicos son lanzados con el fin de estudiar los mismos satélites, lanzadores y equipamiento, es decir verificación de los componentes de los distintos materiales y equipos electrónicos ade abordo en el mismo ambiente espacial.como así también las instalaciones terrenas de los sistemas de seguimiento, telemetría y telecomando y los lanzadores.

SATELITES DE COMUNICACIONES

En general el segmento espacial está formado un satélite operacinal y otro de reserva, idénticoal primero y que está destinado a reemplazar al operacional en caso de una falla en el mismo. Ambos satélites son comandadosy controlados en todo momento por la estación de telemedida, telecomando y control.

El satélite de reserva puede perfectamente prestar servicios tanto cuando el satélite operacional sufre fallas, como por sí mismo.

La vida útil del satélite en la actualidad oscila entre 7 a 10 años. Durante este período existe siempre una probabilidadde que falle la totalidad o parte de los servicios que presta, a pesar de la calidad de los componentesy el alto nivel redundancia utilizados. Esta probabilidad de fallas es relativamente importante durante la fase de lanzamiento y al final de la vida útil del mismo, debido al envejecimientode los componentes, al al medio ambiente y agotamiento de los combustibles que controlan la órbitay la actitud.

En lo que se refiere a la carga útil propiamente dicha la póemos dividir en dos partes; la primera que son los repetidores y la segunda que son los sistemas de antenas de recepción y emisión.

La misión de los repetidores(transponder) es la de amplificar, trasladar en frecuencia y filtrar para luego retransmitir a tierra.

La antena juega un papel importante dentro del sistema de comunicaciones, depende de ella, en parte la calidad de las comunicaciones y la determinaciónde la zona de cobertura.

Los parámetros más importantes de las antenas son: eficiencia, ganancia, directividad, zona de cobertura y PIRE (Potencia efectiva radiada por la antena del satélite válido en la zona de cobertura).

SATELITES CIENTÍFICOS

Estos satélites como su nombre lo indica llevan como carga útil equipamiento científico, pudiendo ser estos de los más variado, desde equipos destinados al estudio del sol y sus radiaciones, hasta aquellos que están destinados al estudio de los distintos planetas y cometas.

Ocurre algo similar con las órbitas, es decir pueden ser muy variadas, desde orbitas bajas casi circulares hasta órbitas con excentridad muy grande.

Teniendo por finalidad, siempre las mediciones de fenómenos que son de interés científicos.
CONSTELACIONES DE SATÈLITES

La evolucion de satèlites de comunicaciones a puesto en marcha una serie de sistemas màs amplios y ràpidos en puesta en òrbita, en particular se destacan los denominados VSAT (Very Small Aperture Terminal) que permiten una ràpida puesta en marcha de redes de comunicaciones junto con la economìa que representa el poder utilizar equipos de usuarios de bajo coste.

















LEO: (LOW EARTH ORBIT) una òrbita baja respecto al plano ecuatorial 500 y 1500 Km. Los terminales de tierra son pequeños debido a la menor distancia entre el emisor y el receptor, asì como el retardo de la señal, sin embargo el tiempo medio entre handovers es muy pequeño, lo que implica el control del sistema por completo.

El ejemplo de estos sistemas es el proyecto IRIDIUM promocionado por motorola , formado por 66 Sat situaos a plaos orbitales , a un altura de 760 Km para proveer el sistema de telefonìa celular de GSM.

ICO: (INTERMEDIATE CIRCULAR ORBIT) tiene una òrbita circular con alturaa comprenndida entre 10000 y 20000 Km. Se snecesita unos 10 satèlites para tener coberturta total de la tierra. El proyecto ODYSSEY de 12 satèlites a 10400 Km de altitud propuestos por TWR para servicios mòviles de voz, datos , busca personas y mensajerìa.
Otro Ejemplo lo connstituye INMARSAT P.

HEO: (HIGHLY ELLIPTICAL ORBIT) Es una òrbita elìptica, inclinada a unos 60 grados respecto al Ecuador, con una distancia màxima en el Apogeo de 42000 Km y una mìnima Pirigeo de 500 Km. Recomendados para cubrir la regiòn con el Apogeo, donde la velocidad del satèlite es menor, aun que estyà el efecto DOPPLER y el retardo es màs elvado.

GEO (GEOSYNCHRONOUS EARTH ORBIT) es la màs comun de todas y consiste errn posicionar el satèlite en una òrbita circular ecuatoria, a una altura de 36000 Km con lo que se consigue que gire a la misma velocidad que la tierra y de esta manera permannece estacionado respecto a ella.
El retardo de propagaciòn es de 2250 milisegundos y efecto doppler es inapreciable, bastanndo tres satèlites para cubrir la totalidad del globo, con un tiempo de handover de 8 Hs. Para alcanzar la òrbita se requiere de tres fases:

Circular a baja altura deominada aparcamiento la segunda denominada elìptica con apogeo a 36000 Km y circular geoestacionaria.








SATELITES ARGENTINOS







Este nuevo satélite de la CONAE de 68 kilogramos y fue totalmente fabricado en la Argentina fue lanzado en diciembre de 1998 y se mantuvo opertivo hasta fines de 1999. Su misión fue demostrar el funcionamiento de una serie de instrumentos y desarrollos tecnológicos que luego serán aplicados en otro satélite, mucho más complejo: el SAC-C, primer satélite de observación de la Tierra que tendrá nuestro país, cuya puesta en órbita está prevista para noviembre de 2000, con un lanzador Delta
El SAC-A estuvo operativo durante un año, en una órbita de 51 grados de inclinación, a 360 kilómetros de altura. Con este satélite se pusieron a prueba nuevas tecnologías, especialmente desarrolladas para los programas espaciales argentino y norteamericano:
• Un Sistema de Posicionamiento Global Diferencial (DGPS), que sirve para medir la "actitud" del satélite, es decir, su inclinación respecto a los ejes, control de órbita, velocidad, etc. Este instrumento también se utilizó para controlar el satélite en tiempo real, experiencia que nunca se hizo en el mundo en una misión prolongada, y que permite simplificar en gran medida el procesamiento terrestre requerido para controlar un satélite en órbita.
• Una Cámara de Teleobservación de carácter experimental, con la cual se tomaron fotografías digitales. Brindó experiencia en la recolección y operación de imágenes satelitales, cómo catalogarlas e insertarlas en un sistema de distribución, en una suerte de ensayo para el SAC-C.
• Un Magnetómetro para medir el campo magnético terrestre, con una resolución mucho mayor que la que se usa habitualmente. Estos datos contribuyen al estudio de perturbaciones en dicho campo y ayudan a entender fenómenos magnéticos en otros cuerpos del sistema solar.
Este "modelo tecnológico" -como se ha llamado al SAC-A- también permitió adquirir experiencia en el manejo de una misión satelital, es decir su operación y control mientras está en órbita: apuntarlo en determinada posición, utilizar un instrumento y luego otro, modificar el software ante una situación imprevista, etc.
Con esta misión, la segunda que se realizó en cooperación con la NASA, CONAE concretó un paso fundamental en el desarrollo del Plan Espacial Argentino, generando tecnología de primer nivel que será aprovechada en sus próximos proyectos satelitales.





Perfil de la misión
El Satélite SAC-B fue diseñado para el estudio avanzado de física solar y astrofísica mediante la observación de fulguraciones solares, erupciones de rayos gamma, radiación X del fondo difuso y átomos neutros de alta energía.
Las características de la misión eran las siguientes:



Peso del Satélite 191 kg. (50 kg. correspondientes a la carga útil)
Altura Nominal 550 km.
Inclinación 38°
Vida media prevista 3 años
Fecha de lanzamiento 4/11/96

Para cumplir con los objetivos de la misión, el satélite contaba con una carga útil constituida por los siguientes instrumentos:

HXRS Hard X-Ray Spectrometer CONAE (Argentina)
GXRE Goddard X-Ray Experiment NASA (Estados Unidos)
CUBIC Cosmic Unresolved X-Ray Background Instrument NASA (Estados Unidos)
ISENA Imaging Particle Spectrometer for Energetic Neutral Atoms ASI (Italia)

El instrumento argentino provisto por la CONAE, desarrollado por el Instituto de Astronomía y Física del Espacio, fue el Hard X-Ray Spectrometer (HXRS) que estaba destinado al estudio de las erupciones de rayos gamma y de las emisiones de rayos X emitidos en las fulguraciones solares. Dos de los instrumentos fueron provistos por la NASA: el Goddard X-Ray Experiment (GXRE) para la detección de los rayos gamma provenientes del Sol y de otras fuentes y el Cosmic Unresolved X-Ray Background Instrument (CUBIC), instrumento provisto por la Penn State University, que utilizaba un CCD para el estudio de los rayos X provenientes de ciertas regiones del cielo. La NASA proveyó también los servicios de lanzamiento dual a bordo de un vehículo Pegasus XL.

La Agencia Espacial Italiana (ASI) proveyó un instrumento científico para el estudio de átomos neutros de alta energía que se encuentran a la altura de la órbita del satélite, el Imaging Particle Spectrometer for Energetic Neutral Atoms (ISENA) y los paneles solares. Los ensayos ambientales y de calificación del SAC-B fueron realizados en el Laboratorio de Integración y Ensayos que posee el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales de Brasil (INPE) en Sao Jose Dos Campos.

La estructura del satélite, construida en aleación de aluminio, es un paralelepípedo rectangular de 62 cm por 62 cm de lado por 80 cm de altura. Cuatro paneles solares desplegables, cubiertos con celdas de AsGa, generan 210 W de potencia electrica para alimentar los diferentes subsistemas -Control de Actitud, Control Termico, Comando y Control, Comunicaciones RF- y los instrumentos.

El HXRS y el detector solar del GXRE, junto con el Sensor Solar Fino, están montados sobre la plataforma orientada permanentemente hacia el Sol. Los dos detectores de radiación gamma del GXRE tambien están sobre la misma plataforma, con sus campos de vision orientados a 90 grados del Sol. El CUBIC y el ISENA están montados sobre la cara del satélite opuesta al Sol; el primero con su campo de visión perpendicular a la dirección solar y el segundo opuesto a la misma.
La estabilización en tres ejes del SAC-B se efectúa mediante dos ruedas de inercia, colocadas en una configuracion en "V", que controlan la orientación del satélite alrededor de la dirección solar y de un eje normal a esta dirección. El control del tercer eje se realiza mediante una bobina de torque con núcleo de aire. El Sensor Solar Fino y el magnetómetro de tres ejes permitirán la determinación de la orientacion del satelite con una precisión de 3 grados en tiempo real y de 2 grados mediante un análisis post-facto. La temperatura se mantiene dentro del rango de -10 grados C a +40 grados C con un sistema de control térmico semipasivo, utilizando radiadores y calefactores eléctricos. Se transmiten a la estación terrena 100 Mbits por día de datos cientifícos mediante un transmisor de 2,5 W en banda S (2255,5 MHz) y a través de dos antenas helicoidales cuadrifilares, ambas con polarizaciones circulares opuestas, montadas en las dos caras opuestas del satélite, de manera de tener un diagrama de irradiación omnidireccional.


Lanzamiento y final de la misión

Detalles de la operación de lanzamiento:

El lanzamiento se efectuó desde la base de la NASA en las Islas Wallops el 4 de noviembre de 1996. El lanzador Pegasus fue desprendido desde un avión L-1011 a 13.000 m. de altura. La hora de lanzamiento se define como el instante en que se produce la separación entre el Pegasus y el avión. La hora de lanzamiento del SAC-B cumplió con los requerimientos de la misión, coincidiendo prácticamente con la nominal: 17:09 hs. GMT (14:09 hs. local de Argentina).

Un informe técnico elaborado por los responsables del proyecto SAC-B, consigna que luego de alcanzar la órbita esperada (550 Km. de altura y 37.97º de inclinación), la tercera etapa del Pegasus debía realizar las siguientes operaciones: apuntar el eje longitudinal del SAC-B hacia el Sol, producir una rotación que colocara al satélite en la posición adecuada, disparar por lo menos uno de los dos dispositivos pirotécnicos que permitiesen la separación del SAC-B, luego disminuir la rotación a casi cero, y girar 90º el eje de apuntamiento. Los pasos siguientes eran disparar los pirotécnicos para la separación del satélite norteamericano HETE (compañero de lanzamiento), efectuar esa separación, y por último, realizar la maniobra de alejamiento de la tercera etapa del lanzador.

Transcurridos 1:50 minutos del momento previsto para la separación del SAC-B, el piloto del avión L-1011 que seguía por radar al Pegasus, indicó que la separación de los satélites se había producido. Operación que no fue confirmada por parte de los centros de apoyo terrestre al lanzamiento. Ochenta y dos minutos después, a través de la telemetría recibida del SAC-B, se constató la falla en la separación, cuando el satélite pasó por primera vez sobre el Centro de Control del SAC-B en Wallops, Estados Unidos (desde donde fuera lanzado).

Operaciones en órbita

Una vez que el satélite entró en contacto radioeléctrico con Wallops, se le ordenó que encendiera el transmisor e inmediatamente se obtuvo excelente telemetría. Esto quiere decir que el SAC-B funcionaba perfectamente y respondía a los comandos. Luego de confirmar que la separación no se había producido, se enviaron órdenes para producir la apertura de los paneles solares y para provocar el encendido de uno de los transmisores, durante el siguiente paso sobre la base de seguimiento ubicada en Goldstone (USA). La apertura de los paneles se realizó correctamente.

Durante los cinco contactos del satélite (dos con la Estación de Wallops Island, USA; y tres con la Estación Terrena de San Miguel, Argentina), todos los comandos enviados y la telemetría recibida, mostraron la respuesta nominal esperada de los equipos encendidos a bordo del SAC-B.

Los centros de control del SAC-B en Wallops y San Miguel se abocaron inmediatamente, por una parte a analizar los datos de actitud del satélite, y por otra a definir una estrategia que permitiera optimizar el uso de la potencia generada a bordo.

En ese momento se tenía la certeza de que la posición en que el lanzador colocó al SAC-B, impedía la renovación de energía en la proporción en que era consumida; situación generada por la incorrecta orientación del satélite hacia el Sol y por el consumo adicional que significa corregir la posición de un conjunto de 541 Kg. de peso (SAC-B+tercera etapa del Pegasus+satélite HETE) que superaba casi tres veces el peso del SAC-B (191 kg.).

La empresa OSC (Orbital Science Corporation), constructora del lanzador, ha identificado el origen de la falla en el sistema eléctrico de la tercera etapa, que debía proporcionar la energía necesaria para la orientación final y el disparo de los pirotécnicos de separación. La investigación seguida por OSC encontró que una de las cuatro “barras” de distribución de energía eléctrica de la tercera etapa se deshabilitó aproximadamente a los ocho minutos de vuelo (instante en que se produjo la separación entre la segunda y tercera etapa del Pegasus). En consecuencia, los dispositivos pirotécnicos de separación del SAC-B y el Control de Actitud de la tercera etapa del Pegasus quedaron sin alimentación eléctrica para cumplir su función.

Desde la pérdida de contacto con el satélite (12 horas después del lanzamiento) y hasta el lanzamiento del satélite SAC-A ( diciembre 1998), la CONAE realizó campañas destinadas al restablecimiento de contacto con el satélite (realizadas desde San Miguel, Bs.As. y Córdoba, Argentina y Malindi, Kenia, Africa) sin obtener resultados positivos, por lo cual se dio por finalizada la fase de recuperación en la fecha, antes mencionada, del lanzamiento del SAC-A.

La estación terrena, ubicada en Buenos Aires, Argentina, comprende la estacion de Telemetría, Seguimiento y Control (TT&C) y el Centro de Control de Operaciones de la Misión. La estación de TT&C cuenta con una antena parabólica de 3,6 metros de diámetro con un sistema de seguimiento automático. El Centro de Control consiste en dos computadoras Sun, totalmente redundantes, con sistema operativo UNIX, conectadas al equipamiento de recepción y transmisión y a terminales PC 486, desde donde se controla el satélite.









Perfil de la Misión

En cumplimiento de los objetivos fijados en el Plan Espacial Nacional, Argentina en el Espacio 1995-2006, la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE), ha encarado el diseño, construcción y puesta en órbita de la misión SAC-C, que comenzará sus operaciones a fines de 1999.

El SAC-C es el primer satélite argentino de observación de la Tierra, diseñado para el estudio de ecosistemas terrestres y marinos, el monitoreo de la temperatura y contenido de vapor de agua de la atmósfera, la medición del campo magnético terrestre, estudios de la estructura y dinámica de la atmósfera e ionósfera y la determinación de componentes de onda larga del campo gravitatorio terrestre.

Para cumplir con sus objetivos, el SAC-C, un satélite de aproximadamente 450 kg, será puesto en órbita por la National Aeronautics and Space Administration (NASA) en una órbita circular, cuasi polar helio-sincrónica a 707 km de altura. La hora de pasada del satélite (hora local del nodo descendente) será 10:15 AM +/- 30 segundos, con un tiempo natural de revisita de 9 días que puede reducirse a 7 ó 2 días en casos de requerimientos especiales. Un sistema de propulsión instalado a bordo garantizará el mantenimiento de la órbita requerida por un tiempo no menor de 4 años.

A bordo del SAC-C se instalarán nueve instrumentos que se utilizarán para llevar a cabo diversos estudios relacionados con las Ciencias de la Tierra y experimentos tecnológicos con el objeto de mejorar el desarrollo de futuras misiones espaciales.
El SAC-C es el primer satélite argentino de observación de la Tierra, diseñado para el estudio de ecosistemas terrestres y marinos, el monitoreo de la temperatura y contenido del vapor de agua de la atmósfera, la medición del campo magnético terrestre, estudios de la estructura y dinámica de la atmósfera e ionosfera y la determinación de componentes de onda larga del campo gravitatorio terrestre.
Las características de la misión son las siguientes:

Peso del Satélite 475 kg.
Dimensiones del Satélite 1,85 m x 1,68 m x 2,2 m
Tipo de órbita Cuasipolar, heliosincrónica
Altura de la órbita 707 km
Inclinación de la órbita 98.2 grados
Hora local 10: 21 hs. AM ± 6 min.
Excentricidad de la órbita <> 2000:1
Rango dinámico por toma: >256 :1
Ruido: <> 2000:1
Rango dinámico por toma: >256 :1
Ruido: < 2 DN (para todas las ganancias)

Para optimizar los rangos dinámicos de la imagen, la HRTC dispone de la facilidad de ajustar su ganancia, tiempo de integración y nivel de negro por comando desde tierra.

SISTEMA DE RECOLECCION DE DATOS (DCS)

El sistema DCS es un sistema de recolección de datos en tierra, a través de estaciones de bajo costo, que permite la lectura de parámetros ambientales tales como: hidrométricos, de control de contaminación, temperatura, humedad, velocidad y dirección de vientos, humedad de suelos, profundidad de napa freática, de radiacion solar, etc.
Las estaciones pueden estar localizadas en cualquier punto geográfico. Dichas estaciones tienen una lógica programable que permite la lectura de una amplia variedad de sensores a ser definidos por los usuarios. Los intervalos de medición tambien son programables a pedido de los usuarios. Los datos adquiridos son almacenados en una memoria de estado sólido.
Cada estación es interrogada una vez por día por el satélite y transmite los datos almacenados al mismo.
CONAE, posteriormente realizará la distribución de estos datos a cada usuario diariamente.
La velocidad de transmisión de datos al satélite es de 4800 bits por segundo.
El enlace se realiza a través de un receptor y un transmisor en Banda UHF.
La capacidad de almacenamiento está limitada por el tiempo de transmisión al satélite, el cual es de 4 segundos.
Las estaciones pueden ser alimentadas por baterías, por red eléctrica u otros medios.
Las mismas también admiten diversos tipos de interfaces estándar con los sensores.
Las estaciones del sistema DCS han sido desarrolladas en la CONAE y un primer prototipo se encuentra en construcción.

Entre 180 y 400 estaciones pueden ser interrogadas por el SAC-C durante una pasada, según de la cantidad de datos almacenados en las mismas.
La CONAE instalará 50 estaciones de recolección de datos, distribuidas en todo el país, cuyos sensores serán definidos mediante la selección de proyectos presentados.
Otros usuarios, previo acuerdo con la CONAE, podrán instalar sus propias estaciones, quedando a cargo de la CONAE la recolección y distribución de los datos provenientes del SAC-C.




Estación Terrena Córdoba de Adquisición de Datos Satelitales

Está ubicada en el Centro Espacial Teófilo Tabanera de Ruta Prov C-45, Km 8, Córdoba
Cuenta con antenas de 7 metros y de 13.5 metros de diámetro capaces de seguir tanto los satélites de teleobservación como los satélites propios.






Los satélites de teleobservación cuyas señales actualmente son recibidas por la Estación
Terrena Córdoba son: Landsat 5 y 7, SPOT 1 y 2, ERS 1 y 2

El edificio principal de la Estación Terrena Córdoba en el Centro Espacial Teófilo Tabanera. Se pueden apreciar las antenas fijas de telecomunicaciones sobre el techo del edificio y dos pequeñas antenas usadas para el seguimiento de los satélites NOAA. A la derecha sobre el terreno se puede apreciar la antena de 7 metros y la 13,5 metros.











Nombre NAHUEL 1
Plataforma SPACEBUS 2000 (Aerospatiale)
Fecha de Lanzamiento 30 Enero 1997 - 19:04 hs.
Lugar KOUROU - Guyana Fr.
Vehículo ARIANE 44L - Vuelo 93
Peso al Despegue 1780 Kg
Posición en Orbita Geo 71.8º LONGITUD OESTE
Dimensiones 1.64 x 1.46 x 2.2 m (22.3 desplegado)
Estabilización 3 EJES
Potencia 3200 W
Vida Util 12 AÑOS
Inicio de Operaciones 1 Marzo 1997



A través del satélite Nahuel 1 se pueden comunicar todos los países de Latinoamérica, para uso doméstico e internacional. Esto es posible en la banda de frecuencias Ku, permitiendo transmisores y receptores satelitales eficientes y económicos

El lanzamiento del primer satélite NAHUEL se realizó el 30 de Enero de 1997 desde Kourou (Guyana Francesa) con un Ariane IV, lanzador que desde hace 14 años cubre las 2/3 partes de los lanzamientos de satélites comerciales en el mundo.

Una infraestructura de comunicaciones eficiente y bien desarrollada es un elemento clave para el desarrollo económico y social de una región.
Por esta razón, a fines de 1992, el Gobierno Argentino, a través de la CNC (Comisión Nacional de Comunicaciones), llamó a Concurso Internacional para la autorización para explotar un sistema de comunicaciones por satélite utilizando posiciones orbitales a coordinarse para la Argentina.

La Unión Transitoria de Empresas, constituída finalmente por DaimlerChrysler Aerospace, Aerospatiale y Alenia Spazio, ganó este Concurso y fue la adjudicataria, por parte del Gobierno Argentino, de la Autorización correspondiente, el 5 de febrero de 1993. Con este logro, Argentina y los demás países de América Latina se vieron beneficiados, por primera vez, con la posibilidad de tener cobertura satelital en la banda Ku, banda que hasta entonces sólo estaba disponible en las Américas para Canadá, los Estados Unidos y México. Esta banda permite la utilización de facilidades satelitales terrenas más eficientes y económicas. Además, con un sistema satelital argentino, los clientes y usuarios regionales tienen desde entonces acceso a un proveedor de capacidad localizado en Latinoamérica y residente en Latinoamérica, que responde plenamente a los intereses y necesidades de esta región.

El Contrato de Adjudicación fue firmado el 27 de mayo de 1993, en la ciudad de Buenos Aires, dando origen a Nahuelsat S.A., una nueva empresa que sentó las bases para unas mejores comunicaciones en la Argentina y Latinoamérica.
En 1993 Nahuelsat comienza a proveer facilidades satelitales en Argentina, Chile y Uruguay operando dos satélites denominados Nahuel 1C y Nahuel 2C, que conformaron el "Sistema Interino", ocupando posiciones orbitales argentinas. Estos satélites fueron decomisionados y reemplazados por el satélite Nahuel 1, actualmente en operación.

En 1995 se firman dos Convenios, uno de Reciprocidad Comercial con Telecomunicaciones de México (actualmente Satmex S.A.) con los satélites Solidaridad en la banda C, y otro por el cual se incorpora el Satélite Hispasat-1B en la banda Ku, con su cobertura sobre Europa y América. En 1996, se firma con Embratel/Telebras un Convenio de Cooperación y Reciprocidad, incorporando así al sistema satelital Brasilsat en Argentina, y permitiendo la operación de Nahuel en Brasil, a través de Embratel.
En Junio de 1995 se inicia en Benavídez, Pcia. de Buenos Aires, la construcción de la
Estación Terrena de Telecomando, Telemetría y Control. Esta estación se encarga del control de los satélites Nahuel y monitorea el tráfico de todo el Sistema Satelital Nahuel.

Desde fines de 1996, Nahuelsat completó la integración de la totalidad de sus socios. Sus socios actuales son: DaimlerChrysler Aerospace, Alenia Aerospazio, GE Capital Global Satellites, la Corporación Financiera Internacional (IFC), Publicom S.A., el Grupo BISA, el Grupo Banco Provincia y Antel de Uruguay. La calidad de estos socios es garantía de la seguridad operativa y del éxito de Nahuelsat.

Finalmente, el primero de Marzo de 1997, luego de transferírsele el tráfico de los satélites transitorios, el Satélite NAHUEL 1 comenzó a operar en la posición de 71,8º de longitud oeste, cubriendo desde la Antártida y Tierra del Fuego hasta el sur de los Estados Unidos. En 1998 la Comisión Nacional de Comunicaciones adjudicó a Nahuelsat S.A. la posición orbital de 81° Oeste, con plena cobertura y acceso en Sur, Centro y Norteamérica en las bandas de frecuencia C y Ku.






SEGMENTO TERRENO

La Estación Terrena de Telecomando, Telemetría y Control, TT&C, de los satélites Nahuel, está ubicada en Benavídez, Provincia de Buenos Aires, en un predio de 20000 m2, con posibilidades de expansión para albergar el equipamiento necesario para el control de 3 satélites. Esta estación se respalda con una estación para mediciones de posición y de emergencia. Ubicada en Bosque Alegre, Pcia. de Córdoba.
Para el control y monitoreo de los satélites, se utiliza un sistema que comprende

Un sistema de Telecomando, Telemetría y Control, para monitorear y corregir la posición del satélite en el espacio, manteniéndolo en su posición óptima.

Un sistema de autocontrol que permite chequear todos los equipos técnicos de la estación y el óptimo funcionamiento de los componentes de los satélites.

Un sistema de monitoreo y registro del nivel de calidad del tráfico y de cualquier anomalía, que permite mantener un nivel máximo de prestación para el cliente

Con éste sistema, que no permite a Nahuelsat ejercer influencia alguna sobre los contenidos de las señales satelitales, la empresa optimiza el uso de los recursos a su disposición: potencia de transmisión, sensibilidad de recepción y ancho de banda