Syncom (para " satélite de comunicación síncrono ") comenzó como un programa de la NASA de 1961 para satélites de comunicación geosincrónicos activos , todos los cuales fueron desarrollados y fabricados por la división de Espacio y Comunicaciones de Hughes Aircraft Company (ahora el Centro de Desarrollo de Satélites Boeing ). Syncom 2, lanzado en 1963, fue el primer satélite de comunicaciones geosincrónico del mundo. Syncom 3, lanzado en 1964, fue el primer satélite geoestacionario del mundo . [ cita necesaria ]
En la década de 1980, la serie continuó como Syncom IV con algunos satélites mucho más grandes, también fabricados por Hughes. Fueron arrendados al ejército de los Estados Unidos en el marco del programa Leasat.
Los tres primeros satélites Syncom fueron naves espaciales experimentales construidas por las instalaciones de Hughes Aircraft Company en Culver City, California , por un equipo dirigido por Harold Rosen , Don Williams y Thomas Hudspeth. [1] Los tres satélites tenían forma cilíndrica, con un diámetro de aproximadamente 71 centímetros (28 pulgadas) y una altura de aproximadamente 39 centímetros (15 pulgadas). Las masas alimentadas antes del lanzamiento eran de 68 kilogramos (150 libras) y las masas orbitales eran de 39 kilogramos (86 libras) con una carga útil de 25 kilogramos (55 libras) . Eran capaces de emitir señales en dos transpondedores de tan solo 2 W. Así, los satélites Syncom sólo eran capaces de transportar una única conversación telefónica bidireccional, o 16 conexiones de Teletipo . Al 25 de junio de 2009, [update]los tres satélites todavía estaban en órbita, aunque ya no funcionaban. [2]
Syncom 1 estaba destinado a ser el primer satélite de comunicaciones geosincrónico . Fue lanzado el 14 de febrero de 1963 con el vehículo de lanzamiento Delta B #16 desde Cabo Cañaveral , pero se perdió en el camino a la órbita geosincrónica debido a una falla electrónica. [3] Segundos después de que se disparara el motor de apogeo para circular la órbita, la nave espacial quedó en silencio. Observaciones telescópicas posteriores verificaron que el satélite estuvo en órbita con un período de casi 24 horas con una inclinación de 33°.
Syncom 2 fue lanzado por la NASA el 26 de julio de 1963 [4] con el vehículo de lanzamiento Delta B #20 desde Cabo Cañaveral. El satélite mantuvo con éxito su posición a la altitud calculada por Herman Potočnik Noordung en los años 1920.
Durante el primer año de operaciones de Syncom 2, la NASA realizó pruebas de voz, teletipo y facsímil, [4] así como 110 demostraciones públicas para mostrar las capacidades de este satélite y solicitar comentarios. En agosto de 1963, el presidente John F. Kennedy en Washington, DC, llamó por teléfono al primer ministro nigeriano Abubakar Tafawa Balewa a bordo del USNS Kingsport atracado en el puerto de Lagos : la primera llamada bidireccional en vivo entre jefes de gobierno por satélite. El Kingsport actuó como estación de control y estación de enlace ascendente. [5] [ referencia circular ] [6]
Syncom 2 también transmitió una serie de transmisiones de televisión de prueba desde Fort Dix, Nueva Jersey a una estación terrestre en Andover, Maine, a partir del 29 de septiembre de 1963. Aunque era un video de baja calidad sin audio, fue la primera transmisión de televisión exitosa. a través de un satélite geosincrónico. [4]
Syncom 3 fue el primer satélite de comunicaciones geoestacionario , lanzado el 19 de agosto de 1964 con el vehículo de lanzamiento Delta D #25 desde Cabo Cañaveral. El satélite, en órbita cerca de la Línea Internacional de Cambio de Fecha , tenía además un canal de banda ancha para televisión y se utilizó para transmitir los Juegos Olímpicos de Verano de 1964 en Tokio a los Estados Unidos . [7] Aunque a Syncom 3 se le atribuye a veces el primer programa de televisión que cruzó el Océano Pacífico , el satélite Relay 1 transmitió por primera vez televisión desde Estados Unidos a Japón el 22 de noviembre de 1963. [8] : 1
A finales de 1964, los Syncoms 2 y 3 habían completado los experimentos de I+D de la NASA. El 1 de enero de 1965, la NASA transfirió la operación de los satélites al Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DOD) junto con la telemetría, las estaciones de comando y los equipos de telémetro y telémetro. De hecho, el DOD había proporcionado las estaciones terrestres de comunicaciones utilizadas para retransmitir transmisiones a través de los dos Syncom desde su lanzamiento. El DOD acordó proporcionar telemetría y datos de alcance de continuo interés científico y de ingeniería. [ cita necesaria ]
En 1965, se implementó Syncom 3 para respaldar las comunicaciones del Departamento de Defensa en Vietnam. [9]
Apagado en 1969, Syncom 3 permanece en órbita geosincrónica a partir de 2024. [10] En 50 años se ha desplazado hacia el este, hasta la longitud 123 W. [11][update]
Los cinco satélites del programa Leasat (Satélite Arrendado) de la década de 1980 (Leasat F1 a Leasat F5) fueron denominados alternativamente Syncom IV-1 a Syncom IV-5 y el fabricante los llamó HS 381. [12] Estos satélites eran considerablemente más grandes que los Syncoms 1 a 3, pesaban 1,3 toneladas cada uno (más de 7 toneladas con combustible de lanzamiento). Con 4,26 metros (14,0 pies), los satélites fueron los primeros diseñados para su lanzamiento desde la bahía de carga útil del transbordador espacial [13] y se desplegaron como un disco volador . [14] Los satélites están estabilizados por giro a 30 rpm con una sección de antena y comunicaciones despunteadas. Fueron fabricados con un motor de cohete sólido para la combustión inicial del perigeo y propulsor de hidracina para mantenerse en posición y estabilizar el giro. Los sistemas de comunicaciones ofrecen un canal UHF de banda ancha (ancho de banda de 500 kHz), seis canales de retransmisión de 25 kHz y cinco canales de banda estrecha de 5 kHz. [15] Esto se suma a la frecuencia de transmisión de la flota, que se encuentra en la banda X del ejército. El sistema fue utilizado por clientes militares en Estados Unidos y posteriormente en Australia. La mayoría de los satélites se retiraron en la década de 1990, pero uno permanecería operativo hasta 2015. Durante la Primera Guerra del Golfo , Leasat se utilizaría para comunicaciones personales entre el Secretario de Estado James Baker y el Presidente George HW Bush , [16] pero era más típicamente utilizado por "estaciones terrestres móviles aéreas, de superficie, subterráneas y fijas de la Armada, la Infantería de Marina, la Fuerza Aérea y el Ejército". [15]
Hughes fue contratado para proporcionar un sistema de comunicaciones mundial basado en cuatro satélites, uno sobre los Estados Unidos continentales (CONUS) y uno sobre los océanos Atlántico , Pacífico e Índico , espaciados unos 90 grados. [13] Se encargaron cinco satélites, uno de ellos como reemplazo. También formaban parte del contrato los sistemas de control asociados y las estaciones terrestres. Los contratos de arrendamiento solían tener una duración de cinco años y el arrendatario tenía la oportunidad de prorrogar el arrendamiento o comprar el equipo directamente. La Marina de los Estados Unidos fue el arrendatario original.
El lanzamiento de Leasat F1 fue cancelado justo antes del despegue, y F2 se convirtió en el primero en entrar en órbita el 30 de agosto de 1984 a bordo del transbordador espacial Discovery en la misión del transbordador STS-41-D . La F2 tuvo un gran éxito, pero su receptor de banda ancha quedó fuera de servicio después de sólo cuatro meses. [16] El F1 se lanzó con éxito el 8 de noviembre de 1984 a bordo del STS-51-A . A este le siguió el 12 de abril de 1985 el Leasat F3 en la STS-51-D . El lanzamiento del F3 fue declarado fallido cuando el satélite no logró iniciar su maniobra hacia la órbita geoestacionaria una vez liberado del Discovery . Los intentos de los astronautas del transbordador de activar el F3 con un "matamoscas" improvisado no tuvieron éxito. [16] El satélite quedó en órbita terrestre baja y el transbordador espacial regresó a la Tierra. Este fracaso fue noticia de primera plana en The New York Times . [17] Hughes tenía una póliza de seguro para el satélite, por lo que reclamó una pérdida total para la nave espacial de alrededor de 200 millones de dólares, una cantidad asegurada por numerosas partes.
Sin embargo, con el lanzamiento de otro satélite planeado, se determinó que una caminata espacial realizada por una tripulación posterior del Transbordador podría "despertar" la nave. La mejor suposición era que un interruptor no había logrado encender el satélite. Se construyó apresuradamente una "caja de derivación", la NASA se entusiasmó al ofrecer asistencia, el cliente lo apoyó y los aseguradores acordaron financiar el primer intento de salvamento espacial. [17]
El 27 de agosto de 1985, el Discovery se utilizó nuevamente para lanzar Leasat F4, y durante la misma misión ( STS-51-I ) capturó el F3 afectado por 15.000 libras. El astronauta James van Hoften luchó y luego hizo girar manualmente el satélite F3. Después de que van Hoften y Bill Fisher instalaron la caja de derivación , [18] van Hoften hizo girar manualmente el satélite. Una vez liberado, el F3 se encendió con éxito, encendió su motor de perigeo y obtuvo una órbita geoestacionaria. (Este escenario se repetiría en 1992 con Intelsat 603 y el transbordador espacial Endeavour .) Si bien el F3 ya estaba operativo, Leasat F4 pronto falló y fue declarado pérdida después de sólo 40 horas de comunicaciones por RF. [16] [18]
El accidentado F4 no fue un completo fracaso. Los datos del fallo del F4 permitieron salvar al F1 de un fallo prematuro. Dado que todos los Leasat están estabilizados por rotación, tienen un cojinete que conecta las partes giratorias y no giratorias de la nave espacial. Después de la falla de comunicación del F4, sufrió un bloqueo de giro mientras intentaba empujar la carga útil de comunicaciones: las secciones giradas y despuntadas se bloquearon entre sí. [16] Recordando esta segunda falla del F4, y con el F1 comenzando a desgastarse en el cojinete de giro, se decidió "voltear" el F1 cada seis meses para mantener la carga útil al sol. [16] Por lo tanto, la F1 continuó funcionando sin problemas durante el resto de su vida útil y nunca encontró una sección bloqueada.
Posteriormente, Leasat F4 fue apagado y trasladado a una órbita de cementerio con una gran cantidad de estación manteniendo combustible en reserva. Esto fue fortuito; Cuando otro satélite sufrió una pérdida de combustible diez años después, los ingenieros de Hughes fueron pioneros en el uso de propulsores alternativos con Leasat F4. Mucho después de que fracasara su misión principal, se volvió a encender el F4 para probar si un satélite podía mantenerse en estación utilizando propulsores no volátiles. [16] El F4 se utilizó para realizar numerosas pruebas, incluidas maniobras con oxidante para la propulsión una vez que se agotaba la hidracina.
El quinto y último Leasat (F5), que fue construido como repuesto, fue lanzado con éxito por la misión STS-32 del transbordador espacial Columbia el 9 de enero de 1990. El último Leasat activo, fue oficialmente dado de baja el 24 de septiembre de 2015, a las 18 :25:13UTC. [19] F5 fue uno de los satélites comerciales más antiguos y de mayor éxito. Hacia el final de sus 25 años de vida, el F5 había sido arrendado por las Fuerzas de Defensa Australianas para el servicio UHF.
A continuación, la nave espacial llevó a cabo una serie de maniobras de actitud y velocidad para alinearse con el ecuador con una inclinación de 0,1 grados y reducir su velocidad para que se dirigiera hacia el oeste hasta la ubicación planificada a 180 grados de longitud, donde su velocidad en altitud estaba sincronizada con la Tierra.
Por ejemplo, no existían amplificadores de transistores y los transistores no funcionaban bien en frecuencias superiores a 70 MHz. Tuvimos que llegar hasta los 10 GHz. Entonces utilizamos una cadena de multiplicadores o duplicadores de frecuencia de diodos.