Una carga útil alojada es un módulo conectado a un satélite comercial con circuitos de comunicaciones que funcionan independientemente de la nave espacial principal , pero que comparten la fuente de alimentación y los transpondedores del satélite . El concepto también se ha denominado "piggybacking" o "hitchhiking". [1] [2]
Las cargas útiles alojadas son utilizadas con mayor frecuencia por agencias gubernamentales [ ¿quiénes? ] que buscan tener capacidad de comunicaciones en órbita sin tener que pagar el costo de construir y lanzar un satélite entero propiedad del gobierno . [ cita requerida ] Por ejemplo, dentro de los Estados Unidos, el Departamento de Defensa ha utilizado tres cargas útiles alojadas comercialmente desde 2009. [3] El uso de una carga útil alojada en un satélite comercial puede reducir tanto el gasto como el tiempo necesarios para llevar las comunicaciones y otras tecnologías al espacio. [4]
Sin embargo, debido a que algunas agencias gubernamentales desean poseer y controlar plataformas satelitales completas, las cargas útiles alojadas no han sido ampliamente aceptadas por los planificadores espaciales gubernamentales, a pesar del hecho de que una gran proporción de las comunicaciones satelitales del gobierno se realiza a través de satélites de propiedad y operación comercial. Por ejemplo, según Space Commerce, más del 80% de todas las comunicaciones satelitales del gobierno y militares de los EE. UU. se realizan a través de servicios comerciales. [ cita requerida ] Las cargas útiles alojadas brindan a las agencias gubernamentales [ aclaración necesaria ] la capacidad de poseer y controlar una parte de la capacidad de un satélite. En 2007, el Departamento de Defensa de los EE. UU. proyectó que la demanda de satélites para los próximos 10 a 13 años aumentaría mucho más rápidamente de lo que el gobierno podría construir y lanzar sus propios sistemas satelitales, lo que hace que las cargas útiles alojadas en satélites comerciales sean una alternativa atractiva. [ cita requerida ]
Las cargas útiles alojadas pueden respaldar una variedad de misiones, entre ellas, el conocimiento de la situación espacial (SSA), como la prevención de colisiones , el monitoreo de desechos , la detección nuclear y la obtención de imágenes fijas; y la recopilación de datos para sondeos hiperespectrales , análisis del color del océano, mapeo del ozono y seguimiento del clima; así como comunicaciones; e investigación y desarrollo. [5]
El cronograma de una carga útil alojada suele demorar unos 30 meses desde la fecha de inicio hasta el lanzamiento. Este tiempo de lanzamiento es en realidad una ventaja en comparación con la fecha de lanzamiento más larga de los programas satelitales gubernamentales típicos. Las cargas útiles alojadas también permiten al gobierno una forma de reducir muchos riesgos en lo que respecta a la financiación del programa, los retrasos en el lanzamiento y las preocupaciones operativas. [ cita requerida ]
En marzo de 2010 se habían puesto en producción dieciocho satélites comerciales con capacidad para transportar cargas útiles adicionales del gobierno estadounidense, pero se espera que sólo uno albergue una carga útil porque el gobierno aún no tiene una política al respecto. [6]
El papel de las cargas útiles alojadas en el gobierno ha ido aumentando con el paso de los años. En 2007, la demanda de satélites proyectada por el Departamento de Defensa para los próximos 10 a 13 años muestra un aumento en la demanda de satélites, pero una brecha en la capacidad real. Las cargas útiles alojadas son una respuesta potencial para satisfacer la demanda de satélites a través de su capacidad para proporcionar un acceso rápido y confiable al espacio. [7]
En diciembre de 2010, el proveedor de satélites móviles Inmarsat anunció sus planes de construir tres satélites de banda Ka para proporcionar ancho de banda a clientes militares comerciales. Uno de los satélites Global Xpress , que será construido por Boeing Defense, Space & Security , llevará una carga útil alojada construida por Inmarsat. Se espera que sea alquilado por un cliente del Departamento de Defensa de los EE. UU. [8]
Un área de desarrollo particularmente prometedora para las cargas útiles alojadas son las misiones de observación de la Tierra . Hay innumerables misiones de monitoreo ambiental , tanto antiguas como nuevas, que deberían lanzarse en los próximos años. [ cita requerida ]
Un ejemplo de ello fue el lanzamiento en noviembre de 2009 del satélite Intelsat 14. El programa de enrutamiento de Internet en el espacio (IRIS), según Intelsat , su proveedor de satélites fijos , era una carga útil alojada en un "demostrador de tecnología". Según el comunicado de prensa de Intelsat y Steve Boutelle, vicepresidente del Grupo de Soluciones Gubernamentales Globales de Cisco Systems , la carga útil de IRIS admite servicios de red para comunicaciones de voz, vídeo y datos, lo que permite a las unidades militares estadounidenses y a las fuerzas aliadas comunicarse entre sí mediante el protocolo de Internet (IP) y el equipo terrestre existente. En enero de 2010, Cisco completó la primera actualización de software de un enrutador IP a bordo de un satélite comercial mientras estaba en órbita.
International Launch Services se asoció con Intelsat para lanzar el satélite Intelsat 22 para Intelsat en un cohete Proton . En abril de 2009, Intelsat anunció un acuerdo de expansión para servicios de carga útil alojada con la Fuerza de Defensa Australiana (ADF). El satélite Intelsat 22 fue construido por Boeing Space and Intelligence Systems y fue lanzado en la primera mitad de 2012. [9] La ADF compró el resto de la carga útil de comunicaciones especializadas de ultraalta frecuencia (UHF) que Intelsat está integrando dentro de su satélite Intelsat 22. El satélite Intelsat 22 fue promocionado para proporcionar una cobertura óptima para redes comerciales, movilidad y aplicaciones relacionadas con la defensa.
Ante las preocupaciones presupuestarias que enfrenta el programa espacial estadounidense , en 2011 se examinaron las cargas útiles alojadas como una alternativa más rentable a los lanzamientos espaciales tradicionales en órbita. [10] Esto condujo al desarrollo de bases de conocimiento para promover aún más las cargas útiles alojadas por parte de la industria espacial .
Un ejemplo de una carga útil alojada es el Proyecto del Sistema Nacional de Identificación Automática (NAIS) de la Guardia Costera de los Estados Unidos . Según la Oficina de Comercio Espacial, el NAIS está diseñado para mejorar el actual Sistema de Identificación Automática (AIS), que monitorea el tráfico de buques para conocer el dominio marítimo. La carga útil está probando la viabilidad y la eficacia de la recepción y la presentación de mensajes AIS desde el espacio para el seguimiento de buques y otras actividades de navegación. La Guardia Costera pagó a un operador de satélites comerciales ( Orbcomm ) para desarrollar e integrar la carga útil de demostración NAIS en un satélite comercial. Al percibir una oportunidad comercial, la empresa utilizó sus propios fondos para agregar la misma capacidad a cinco satélites adicionales. Otros clientes de un servicio de datos AIS basado en satélite podrían incluir la Marina , la NOAA , compañías de seguros y compañías de camiones .
El programa de demostración de vuelo de carga útil infrarroja alojada comercialmente (CHIRP) de la Fuerza Aérea de los EE. UU. es un sensor infrarrojo pasivo de amplio campo de visión en un GEO comercial ( SES-2 ) lanzado por SES en 2011. El experimento respalda el desarrollo de un sistema de sensor infrarrojo y es esencial para reducir el riesgo tecnológico para el sistema de vigilancia infrarroja de tercera generación (3GIRS). [11] Se espera que la Fuerza Aérea ahorre costos al volar esta misión a través de una carga útil alojada. Según la Oficina de Comercio Espacial, costaría aproximadamente $ 500 millones lanzar un programa de vuelo libre dedicado para satisfacer el 100% de las preguntas técnicas asociadas con el experimento. La carga útil alojada terminó costando $ 65 millones y debería satisfacer el 80% de las preguntas técnicas. [12]
En 2013, la NASA seleccionó Global-scale Observations of the Limb and Disk (GOLD) como Misión de Exploración de Opportunity. GOLD se lanzó en 2018 como una carga útil alojada en el satélite de comunicaciones SES-14 fabricado por Airbus Defence and Space . GOLD es un espectrómetro de imágenes en el ultravioleta lejano (FUV) que estudia la atmósfera superior de la Tierra. [13] [14]
Los satélites Astra 5B y SES-5 de SES (lanzados en marzo de 2014 y julio de 2012, respectivamente) llevan cargas útiles del Servicio Europeo de Navegación Geoestacionaria por Superposición (EGNOS), una red complementaria a los sistemas de navegación GPS y GLONASS . [15] [16] [17]
La Administración Federal de Aviación (FAA) ha empleado un enfoque de carga útil alojada para establecer sus propias cargas útiles del Sistema de Aumento de Área Amplia (WAAS) en una sucesión de satélites geoestacionarios comerciales , como el satélite SES-15 lanzado en mayo de 2017. [18] [19]