Felicitaciones: tal vez sea una nueva nación espacial, que busca colocar una nueva carga brillante alrededor del planeta Tierra. Has reunido los conocimientos técnicos y buscas romper los lazos hoscos y unirte a un club exclusivo que hasta ahora solo contiene 14 naciones capaces de vuelos espaciales indígenas. Ahora para la gran pregunta: ¿qué órbita debería elegir?
Bienvenido al maravilloso mundo de la mecánica orbital. Claro, los satélites en órbita tienen que seguir las leyes de movimiento de Newton, ya que perpetuamente "caen" alrededor de la Tierra sin golpearla. Pero le costará el combustible gastado y la complejidad técnica para lograr diferentes tipos de órbitas. Sin embargo, se pueden usar diferentes tipos de órbitas para lograr diferentes objetivos.
La primera luna artificial que se colocó en órbita terrestre baja fue el Sputnik 1 lanzado el 4 de octubreth, 1957. Pero incluso antes del comienzo de la era espacial, visionarios como el autor futurista y de ciencia ficción Arthur C. Clarke se dieron cuenta del valor de colocar un satélite en una órbita geosíncrona a unos 35.786 kilómetros sobre la superficie de la Tierra. Colocar un satélite en una órbita de este tipo lo mantiene "bloqueado" con la Tierra girando debajo de él una vez cada veinticuatro horas.
Estas son algunas de las órbitas más comunes dirigidas por los satélites modernos y sus usos:
Órbita terrestre baja (LEO): colocar un satélite a 700 km sobre la superficie de la Tierra que se mueve a 27.500 km por hora hará que orbita la Tierra una vez cada 90 minutos. La Estación Espacial Internacional está en tal órbita. Los satélites en LEO también están sujetos a la resistencia atmosférica, y deben aumentarse periódicamente. El lanzamiento desde el ecuador de la Tierra te da un impulso inicial máximo gratuito de 1.670 km / hora en órbita hacia el este. Por cierto, la alta órbita de inclinación de 52 grados de la ISS es un compromiso que asegura que se puede acceder desde varios sitios de lanzamiento en todo el mundo.
La órbita baja de la Tierra también se está llenando de basura espacial, e incidentes como la exitosa prueba de misiles antisatélites de 2007 realizada por China, y la colisión de 2009 de Iridium 33 y el satélite Kosmos-2251 desaparecieron tanto en la órbita baja de la Tierra con miles de piezas adicionales. de escombros y no ayudó mucho a la situación. Se han hecho llamamientos para que la tecnología de reentrada sea estándar en futuros satélites, y esto será primordial con la llegada de bandadas de nano y CubeSats en LEO.
Órbita sincrónica al sol: Esta es una órbita retrógrada altamente inclinada que asegura que el ángulo de iluminación de la Tierra a continuación sea consistente en múltiples pases. Aunque se necesita una gran cantidad de energía para alcanzar una órbita sincrónica del Sol, más una compleja maniobra de despliegue conocida como "pata de perro", este tipo de órbita es deseable para las misiones de observación de la Tierra. También es un favorito para los satélites espías, y notará que muchas naciones que pretenden poner sus primeros satélites utilizarán el objetivo declarado de "Observación de la Tierra" para colocar sus propios satélites espías.
Órbita de Molyina: una órbita elíptica altamente inclinada diseñada por los rusos, una órbita de Molyina tarda 12 horas en completarse, colocando el satélite sobre un hemisferio durante 2/3 de su órbita y devolviéndolo sobre el mismo punto geográfico una vez cada 24 horas.
Una órbita semisíncrona: una órbita elíptica de 12 horas similar a una órbita de Molyina, una órbita semisíncrona es favorecida por los satélites de posicionamiento global.
Órbita geosíncrona: el punto antes mencionado, 35.786 km sobre la superficie de la Tierra, donde un satélite permanece fijo en una longitud particular.
Órbita geoestacionaria: coloque un satélite GEO en órbita con una órbita de cero grados, y se considera geoestacionario. También conocida como órbita Clarke, esta ubicación es extremadamente estable y los satélites colocados allí pueden permanecer en órbita durante millones de años.
En 2012, se lanzó el satélite EchoStar XVI dirigido a GEO con el disco de cápsula de tiempo Las últimas fotos solo por esa razón. Es muy posible que dentro de millones de años, los satélites GEO sean los artefactos primarios restantes de la civilización de principios del siglo XX / XXI.
Las órbitas de los puntos de Lagrange: el matemático del siglo XVIII Joseph-Louis Lagrange hizo la observación de que existen varios puntos estables en cualquier sistema de tres cuerpos. Conocidos como puntos de Lagrange, estos locales sirven como excelentes posiciones estables para colocar observatorios. El Observatorio Heliosférico Solar (SOHO) se encuentra en el punto L1 para permitirle una vista continua del Sol; El telescopio espacial James Webb está destinado en 2018 al punto L2 más allá de la Luna. Para permanecer en la estación cerca de un punto de LaGrange, un satélite debe entrar en una órbita de Lissajous o Halo alrededor del punto imaginario de Lagrange en el espacio.
Todas estas órbitas tienen pros y contras. Por ejemplo, el arrastre atmosférico no es un problema en la órbita geosíncrona, aunque se requieren varios impulsos y maniobras de órbita de transferencia para lograrlo. Y como con cualquier plan, la complejidad también agrega más posibilidades de que las cosas fallen, dejando un satélite en la órbita equivocada. La misión rusa Phobos-Grunt sufrió tal destino después del lanzamiento en 2011 cuando su etapa superior Fregat no funcionó correctamente, dejando la nave espacial interplanetaria en órbita terrestre. Phobos-Grunt se estrelló de regreso a la Tierra sobre el Pacífico Sur el 15 de eneroth, 2012.
El espacio es un negocio difícil, ¡y es imperativo colocar las cosas en la órbita correcta!
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