Órbita geosíncrona para niños
Una órbita geosíncrona (también conocida como GSO) es un tipo especial de órbita alrededor de la Tierra. Imagina un satélite que da vueltas a nuestro planeta, pero lo hace a la misma velocidad que la Tierra gira sobre sí misma. Esto significa que el satélite siempre se mantiene sobre el mismo punto general de la superficie terrestre.
Para lograr esto, la órbita geosíncrona debe tener un tamaño muy específico. Su distancia promedio desde el centro de la Tierra es de unos 42.164 kilómetros.
Existen órbitas similares alrededor de otros planetas y lunas. La mayoría de las lunas que están cerca de sus planetas tienen una "rotación síncrona", lo que significa que siempre muestran la misma cara al planeta, como nuestra Luna.
Una órbita geosíncrona que es perfectamente circular y está justo sobre el ecuador de la Tierra se llama órbita geoestacionaria. Si pudieras ver un satélite en esta órbita, parecería que está quieto en el cielo, como si flotara en el mismo lugar. Mientras tanto, el Sol, la Luna y las estrellas se moverían por el cielo detrás de él. Esta órbita está a unos 35.790 kilómetros sobre el nivel del mar.
Contenido
Órbitas Circulares Geosíncronas: La Órbita Geoestacionaria
Las órbitas geosíncronas que están justo sobre el ecuador se conocen como órbitas geoestacionarias. Lograr una órbita geoestacionaria perfecta es muy difícil. En la práctica, los satélites tienden a desviarse un poco de su camino ideal. Esto ocurre por fuerzas naturales como el viento solar, pequeñas variaciones en la gravedad de la Tierra, y la atracción de la Luna y el Sol.
Para que los satélites se mantengan en su lugar, se usan pequeños cohetes a bordo. Este proceso se llama "mantenimiento de posición orbital".
Otras Órbitas Geosíncronas
Algunas órbitas geosíncronas no son perfectamente circulares, sino que tienen forma de elipse. Estas órbitas elípticas se usan para satélites de comunicaciones que necesitan estar a la vista de una estación en tierra. Desde la Tierra, un satélite en una órbita geosíncrona elíptica parecería moverse en el cielo, dibujando una figura similar a un ocho.
También se han propuesto ideas para mantener una órbita geosíncrona usando otras fuerzas además de la gravedad, como las "velas solares", que aprovechan la presión de la luz del Sol.
Historia de las Órbitas Geosíncronas
El escritor Arthur C. Clarke fue muy importante para popularizar la idea de usar órbitas geoestacionarias para los satélites de comunicaciones. Por eso, a veces a esta órbita se le llama "órbita de Clarke", y al conjunto de satélites en ella se le conoce como "Cinturón de Clarke".
El primer satélite geosíncrono fue diseñado por Harold Rosen en 1959, mientras trabajaba en Hughes Aircraft. Inspirado por el lanzamiento del Sputnik 1, Rosen quería usar un satélite geoestacionario para mejorar las comunicaciones a nivel mundial. En ese tiempo, las comunicaciones entre Estados Unidos y Europa eran muy limitadas y dependían de radios y cables submarinos.
Al principio, muchos pensaban que sería muy difícil y costoso poner un satélite en una órbita geosíncrona. Por eso, los primeros esfuerzos se centraron en satélites en órbitas más bajas. Algunos de estos fueron el Proyecto Echo en 1960 y el Telstar 1 en 1962. Aunque estos satélites tenían problemas con la señal y el seguimiento, la idea de los satélites geosíncronos seguía pareciendo poco práctica.
En 1961, Rosen y su equipo lograron construir un prototipo de satélite cilíndrico. Era ligero y lo suficientemente pequeño para ser lanzado con los cohetes de la época. En agosto de 1961, se les encargó construir el satélite real. El primer intento, Syncom 1, falló, pero el Syncom 2 fue lanzado con éxito en una órbita geosíncrona en 1963. Aunque su órbita no era perfectamente geoestacionaria y requería antenas móviles, pudo transmitir programas de televisión. Incluso permitió al presidente de Estados Unidos, John F. Kennedy, hablar por teléfono con el primer ministro de Nigeria, Abubakar Tafawa Balewa, desde un barco el 23 de agosto de 1963.
Al principio, los satélites geoestacionarios también se usaban para llamadas telefónicas. Sin embargo, hoy en día no se usan mucho para eso debido al pequeño retraso que tiene la señal al viajar al espacio y volver (aproximadamente 0,5 segundos). La mayoría de las comunicaciones telefónicas ahora se realizan por cables de fibra óptica o redes de telefonía móvil, que son mucho más rápidas. La telefonía por satélite se usa principalmente en lugares remotos o en el mar, donde no hay otras opciones de comunicación.
Hoy en día, hay cientos de satélites geosíncronos que se usan para muchas cosas, como la observación de la Tierra, la navegación (como el GPS) y, sobre todo, las comunicaciones. Son muy importantes para la televisión, permitiendo la transmisión de señales y eventos especiales como deportes o noticias en vivo desde cualquier parte del mundo.
Satélites Retirados y Desechos Espaciales
Los satélites geosíncronos necesitan combustible para mantener su posición. Cuando se les acaba el combustible y ya no son útiles, no se les deja caer a la Tierra. En su lugar, se les mueve a una órbita un poco más alta, conocida como "órbita cementerio". Es muy difícil y costoso traerlos de vuelta a la Tierra, y como casi no hay atmósfera a esa altura, pueden permanecer en la órbita cementerio por miles de años.
Actualmente, existen reglas estrictas para retirar los satélites. Deben tener una alta probabilidad de moverse al menos 200 kilómetros por encima del cinturón geoestacionario al final de su vida útil.
Los "desechos espaciales" en las órbitas geosíncronas son un problema. Aunque las colisiones son menos probables que en órbitas más bajas, pueden ocurrir. Los objetos pequeños, de menos de 10 centímetros, son difíciles de ver desde la Tierra, lo que complica saber cuántos hay.
A pesar de los esfuerzos por evitarlo, ha habido colisiones. Por ejemplo, el satélite Olympus-1 de la Agencia Espacial Europea fue golpeado por un meteoroide en 1993 y tuvo que ser enviado a una órbita cementerio. En 2006, el satélite ruso Express-AM11 fue golpeado por un objeto desconocido y dejó de funcionar. En 2017, otros dos satélites, AMC-9 y Telkom-1, se partieron por una causa desconocida.
Propiedades de una Órbita Geosíncrona
Una órbita geosíncrona tiene las siguientes características principales:
Período Orbital
Todos los satélites en órbitas geosíncronas tardan exactamente un "día sideral" en dar una vuelta completa a la Tierra. Un día sideral es el tiempo que tarda la Tierra en girar una vez sobre su eje con respecto a las estrellas lejanas, que es aproximadamente 23 horas, 56 minutos y 4 segundos. Esto significa que el satélite regresará al mismo punto sobre la superficie de la Tierra cada día sideral.
Inclinación
Una órbita geosíncrona puede tener cualquier inclinación (ángulo con respecto al ecuador).
- Los satélites geoestacionarios tienen una inclinación de cero grados, lo que significa que su órbita está justo sobre el ecuador. Así, el satélite parece estar fijo en el cielo desde la Tierra.
- Otra inclinación común es de 63,4 grados, usada en órbitas como la "órbita Tundra". Esta inclinación ayuda a que la órbita se mantenga estable con el tiempo.
Seguimiento desde la Tierra
Para una órbita geoestacionaria, el satélite se ve como un punto fijo en el ecuador. Pero si una órbita geosíncrona tiene una inclinación o no es perfectamente circular, el satélite parecerá dibujar una figura en forma de ocho en el cielo, regresando a los mismos lugares una vez cada día sideral.
Véase también
En inglés: Geosynchronous orbit Facts for Kids
- Órbita geoestacionaria
- Satélite geosíncrono
- Rotación síncrona
