viernes, 30 de octubre de 2015

LEO, MEO, GEO, HEO y SSO

Órbitas, órbitas y más órbitas... hay muchos tipos de órbitas en que los satélites pueden ser colocados en el espacio. Pero hay 5 tipos que son los más usados en toda la historia espacial. Cada uno de ellos tiene sus ventajas y desventajas, y son usados según cada necesidad.
Veamos cuáles son:



LEO: Low Earth Orbit.
Comúnmente conocida como "órbita baja", es una amplia franja orbital que se sitúa entre los 160 Km de altura y los 2000 Km de altura.
Como la velocidad orbital es mayor cuanto más baja sea la órbita, los objetos situados en esta franja se mueven a gran velocidad respecto de la superficie terrestre, cubriendo una órbita completa en minutos o pocas horas.
La desventaja es que, como están "rozando" las capas exteriores de la atmósfera terrestre, tienen un rápido decaimiento orbital y necesitan ser reposicionados con frecuencia para devolverlos a la altura orbital correcta.
Es la clase de órbita circular donde se encuentra la Estación Espacial Internacional, la gran mayoría de los satélites meteorológicos o de observación, y muchos satélites de comunicaciones.

MEO: Medium Earth Orbit
Órbita circular intermedia, entre 2.000 y 36.000 Km de distancia de la superficie terrestre, con un período orbital promedio de varias horas (12 horas en promedio)
Usada por satélites de observación, defensa y posicionamiento, como las redes satelitales de GPS, y los satélites Glonass rusos o los Galileo europeos.

Un tipo especial de órbita intermedia es la órbita Molnya, especialmente usada por los países cercanos al círculo polar ártico. Esta órbita desarrollada por Rusia, es altamente elíptica y muy inclinada, de modo tener alta visibilidad desde las zonas polares.
La ventaja de ésta órbita es que permite a los países nórdicos establecer satélites de comunicaciones para las regiones donde los geoestacionarios no pueden llegar.


GEO: Geoestationary Orbit
es quizás la mas conocida de todas: la órbita geoestacionaria. Esta órbita ecuatorial se ubica a 35.786 km de la superficie terrestre y tiene un período orbital de exactamente 23,93446 horas (coincidiendo con la duración del día sideral),  lo que hace que los satélites puestos en esa órbita parezcan "inmóviles" en el espacio, ya que rotan con la misma velocidad angular que la tierra.


Fue imaginada en 1928 por el ingeniero eslovaco Herman Potocnik, y ampliamente difundida por el escritor Arthur C Clarke en 1945, en un artículo imaginando futuros sistemas de comunicación.
Esta órbita es el lugar donde se ubican todos los satélites que proveen internet, televisión, telefonía y datos a distintas regiones del globo.


HEO: High Earth Orbit
Básicamente, son todas las órbitas altas, que se ubican mas allá de las órbitas geoestacionarias, a más de 36.000 Km y con períodos orbitales mayores a 24 horas.
Vistos desde la tierra, los objetos en esa órbita parecen que retrocedieran a lo largo del día.
Los mas famosos satélites en este tipo de órbita fueron los VELA, diseñados para observar las actividades rusas y prevenir un eventual ataque nuclear en la época de la guerra fría. De ellos se produjo el famoso incidente VELA, del que nunca se confirmó origen.

SSO: Sun Sincronous Orbit
Otro tipo muy especial de órbita es la órbita sincronica solar, un caso particular de órbita polar, que permite que un objeto ubicado en ella, pase todos los días, sobre un determinado lugar, a la misma hora.
Eso se logra usando una órbita polar,  controlando la precesión de la órbita de modo que se ajuste de forma sincrónica a la posición del sol durante todo el año.
En el esquema se muestra en rojo una órbita polar normal, y en verde una órbita sincrónica solar.



Típicamente este tipo de órbita permite que un objeto aparezca al amanecer o al atardecer sobre un punto de la tierra siempre a la misma hora, o bien que pasen por el ecuador justo a mediodía o a medianoche.
Es una órbita usada en observación y meteorología.

Bueno... y ¿qué tenemos realmente sobre nuestras cabezas después de toda esta explicación?

Algo como esto:


Así que, cada vez que alguien lanza algo al espacio, debe calcular exactamente cómo, cuándo y dónde, para no colisionar con ningún objeto existente en órbita, no solo satélites activos, sino también chatarra espacial que ha quedado en órbita hasta que Mr. Newton decida que debe volver a tierra.







7 comentarios:

  1. "Como la velocidad orbital es mayor cuanto más baja sea la órbita" ¿este es el mismo principio que determina que mercurio tenga una velocidad orbital mayor que la tierra respecto al sol?

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    1. Exacto.
      Como cuando atas una piedra a una soga, la haces girar para que se mantenga "en órbita" alrededor tuyo, y luego vas acortando la soga paulatinamente.
      Cuanto mas corta la soga, mas rápido deberá girar la piedra.

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  2. hola Buenos Dias me parece interesante tu artuculo pero una pregunta cuando dices esto a q te refieres

    "hasta que Mr. Newton decida que debe volver a tierra".

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    1. Es un pequeño homenaje a Isaac Newton: En lugar de decir "cuando la ley de gravedad lo obligue a volver a tierra", usé esa alegoría a la "voluntad" del gran hombre de ciencia.
      Gracias por comentar!

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  3. nunca pude ver fotos ni videos de esos satelites ...a no ser que sean recreados porcomputadora

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  4. Hoy he descubierto este excelente post que no había visto :)
    Como aportación al mismo, me permito añadir a la lista la Órbita Geosíncrona (GSO), que es una órbita del mismo período y altura que la Geoestacionaria, pero en un plano inclinado respecto del Ecuador: en ella el satélite no permanece estático en el cielo, sino que se observa un desplazamiento en forma de "8" que se llama Analema.
    http://enciclopedia.us.es/index.php/%C3%93rbita_geos%C3%ADncrona
    En este post del blog Eureka también la describe:
    http://danielmarin.naukas.com/2012/05/13/la-tierra-desde-los-satelites-geoestacionarios-y-viceversa/

    Aprovecho estas fechas para felicitarte la Navidad, desearte Feliz Año Nuevo, darte las gracias por divulgar Ciencia y Tecnología y animarte a continuar.
    Saludos cordiales desde 10.000 km de distancia.

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    1. Gracias Albert, como siempre tu aporte es oportuno y bienvenido.
      Es un privilegio para mi que te hayas tomado el tiempo de comentar y corregir cuando ha sido necesario.

      Un saludo afectuoso desde las pampas argentinas.

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