Una carga útil alojada es un módulo conectado a un satélite comercial con circuitos de comunicaciones que opera independientemente de la nave espacial principal pero que comparte el suministro de energía y los transpondedores del satélite . El concepto también se ha denominado "llevar a cuestas" o "hacer autostop". [1] [2]
Las cargas útiles alojadas son utilizadas con mayor frecuencia por agencias gubernamentales [ ¿quién? ] buscando tener capacidad de comunicaciones en órbita sin tener que pagar el costo de construir y lanzar un satélite completo de propiedad gubernamental . [ cita necesaria ] Por ejemplo, en 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 obtener comunicaciones y otras tecnologías. en el espacio. [4]
Sin embargo, debido a que algunas agencias gubernamentales desean poseer y controlar plataformas satelitales enteras, los planificadores espaciales gubernamentales no han aceptado ampliamente las cargas útiles alojadas, a pesar de que una gran proporción de las comunicaciones satelitales gubernamentales se realizan a través de satélites de propiedad y operación comercial. Por ejemplo, según Space Commerce, más del 80% de todas las comunicaciones por satélite militares y gubernamentales de EE. UU. se realizan a través de servicios comerciales. [ cita necesaria ] 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 Estados Unidos proyectó que la demanda de satélites durante 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 convertía las cargas útiles alojadas en satélites comerciales en una alternativa atractiva. [ cita necesaria ]
Las cargas útiles alojadas pueden admitir una variedad de misiones. Estos incluyen la Conciencia de la Situación Espacial (SSA), como la prevención de colisiones , el monitoreo de desechos , la detección nuclear y las imágenes fijas; y recopilación de datos para sondeos hiperespectrales , análisis del color de los océanos, cartografía del ozono y seguimiento del tiempo; así como comunicaciones; e investigación y desarrollo. [5]
La programación de una carga útil alojada suele tardar 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 típicos programas satelitales gubernamentales. Las cargas útiles alojadas también permiten al gobierno reducir muchos riesgos en lo que respecta a la financiación de programas, retrasos en el lanzamiento y preocupaciones operativas. [ cita necesaria ]
En marzo de 2010, se habían puesto en producción dieciocho satélites comerciales que tenían la capacidad de transportar cargas útiles del gobierno de EE. UU., 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 a lo largo 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. Hosted Payloads es una respuesta potencial para satisfacer la demanda de los 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 planes para construir tres satélites en banda Ka para proporcionar ancho de banda a clientes militares comerciales. Uno de los satélites Global Xpress , que será construido por Boeing Defence, Space & Security , llevará una carga útil alojada construida por Inmarsat. Se espera que lo alquile un cliente del Departamento de Defensa de Estados Unidos. [8]
Un área de desarrollo particularmente prometedora para cargas útiles alojadas son las misiones de observación de la Tierra . Hay innumerables misiones de vigilancia medioambiental , tanto antiguas como nuevas, que deberían lanzarse en los próximos años. [ cita necesaria ]
Un ejemplo de ello se lanzó en noviembre de 2009, llamado Intelsat 14 . El programa Internet Routing in Space (IRIS), según Intelsat , su proveedor de satélites fijos , era una carga útil alojada como "demostración 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 IRIS admite servicios de red para comunicaciones de voz, video 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 equipos terrestres existentes. 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 alojados con la Fuerza de Defensa Australiana (ADF). El satélite Intelsat 22 fue construido por Boeing Space and Intelligence Systems y se lanzó en el primer semestre de 2012. [9] El ADF compró el resto de la carga útil de comunicaciones especializadas de frecuencia ultraalta (UHF) que Intelsat está integrando en su Intelsat 22. satélite. El satélite Intelsat 22 fue promocionado para brindar una cobertura óptima para redes comerciales, movilidad y aplicaciones relacionadas con la defensa.
Ante las preocupaciones presupuestarias que enfrenta el programa espacial de EE. UU. , en 2011 se examinaron las cargas útiles alojadas como una alternativa más rentable a los lanzamientos espaciales tradicionales a la 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 carga útil alojada es el Proyecto del Sistema Nacional de Identificación Automática (NAIS) de la Guardia Costera de EE. UU. Según la Oficina de Comercio Espacial, NAIS está diseñado para mejorar el actual Sistema de Identificación Automática (AIS), que monitorea el tráfico de embarcaciones para el conocimiento del dominio marítimo. La carga útil está probando la viabilidad y eficacia de la recepción de mensajes AIS y la generación de informes desde el espacio para el seguimiento de barcos y otras actividades de navegación. La Guardia Costera pagó a un operador de satélites comerciales ( Orbcomm ) para que desarrollara e integrara la carga útil de demostración NAIS en un satélite comercial. Al percibir una oportunidad de negocio, la empresa utilizó sus propios fondos para añadir la misma capacidad a cinco satélites adicionales. Otros clientes de un servicio de datos AIS basado en satélites podrían incluir la Marina , la NOAA , empresas de seguros y empresas de transporte .
El programa de demostración de vuelo de carga útil infrarroja alojada comercialmente (CHIRP) de la Fuerza Aérea de 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 apoya el desarrollo y el desarrollo de un sistema de sensor infrarrojo . es esencial para reducir el riesgo tecnológico para el sistema de vigilancia por infrarrojos 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 de dólares lanzar un folleto gratuito dedicado a satisfacer el 100% de las preguntas técnicas asociadas con el experimento. La carga útil alojada terminó costando 65 millones de dólares y debería satisfacer el 80% de las preguntas técnicas. [12]
En 2013, la NASA seleccionó las Observaciones a escala global de la extremidad y el disco (GOLD) como una Misión Exploradora de Oportunidad. 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 de 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) transportan cargas útiles del Servicio Europeo de Navegación Geoestacionaria Superpuesta (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 geosincrónicos comerciales , como el satélite SES-15 lanzado en mayo de 2017. [18] [19 ]