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Órbita terrestre media

Comparación del tamaño de las órbitas de las constelaciones GPS , GLONASS , Galileo , BeiDou-2 e Iridium , la Estación Espacial Internacional , el Telescopio Espacial Hubble y la órbita geoestacionaria (y su órbita cementerio ), con los cinturones de radiación de Van Allen y la Tierra a escala. [a]
La órbita de la Luna es aproximadamente 9 veces más grande que la órbita geoestacionaria. [b] (En el archivo SVG, coloque el cursor sobre una órbita o su etiqueta para resaltarla; haga clic para cargar su artículo).
Diagrama a escala de órbitas terrestres bajas, medias y altas.

Una órbita terrestre media ( MEO ) es una órbita centrada en la Tierra con una altitud por encima de una órbita terrestre baja (LEO) y por debajo de una órbita terrestre alta (HEO), entre 2.000 y 35.786 km (1.243 y 22.236 millas) sobre el nivel del mar. [1]

El límite entre MEO y LEO es una altitud arbitraria elegida por convención aceptada, mientras que el límite entre MEO y HEO es la altitud particular de una órbita geosincrónica , en la que un satélite tarda 24 horas en dar la vuelta a la Tierra, el mismo período que la propia Tierra. rotación. Todos los satélites en MEO tienen un período orbital de menos de 24 horas, siendo el período mínimo (para una órbita circular a la altitud más baja de MEO) aproximadamente 2 horas. [2]

Los satélites en órbitas MEO se ven perturbados por la presión de la radiación solar, que es la fuerza perturbadora no gravitacional dominante. [3] Otras fuerzas perturbadoras incluyen: el albedo de la Tierra , el empuje de la antena de navegación y los efectos térmicos relacionados con la re-radiación de calor.

La región MEO incluye dos zonas de partículas cargadas de energía sobre el ecuador, conocidas como cinturones de radiación de Van Allen , que pueden dañar los sistemas electrónicos de los satélites sin un blindaje especial. [4]

Una órbita terrestre media a veces se denomina órbita terrestre media [1] u órbita circular intermedia ( ICO ). [2]

Aplicaciones

Dos órbitas terrestres medianas son particularmente significativas. Un satélite en órbita semisincrónica a una altitud de aproximadamente 20.200 kilómetros (12.600 millas) tiene un período orbital de 12 horas y pasa sobre los mismos dos puntos en el ecuador todos los días. [1] Esta órbita confiablemente predecible es utilizada por la constelación del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) . [2] Otros sistemas de navegación por satélite utilizan órbitas terrestres medias similares, incluido GLONASS (con una altitud de 19.100 kilómetros, 11.900 millas), [5] Galileo (con una altitud de 23.222 kilómetros, 14.429 millas) [6] y BeiDou (con una altitud de 21.528 kilómetros, 13.377 millas). [7]

La órbita de Molniya tiene una alta inclinación de 63,4° y una alta excentricidad de 0,722 con un período de 12 horas, por lo que un satélite pasa la mayor parte de su órbita sobre la zona elegida en latitudes altas. Esta órbita fue utilizada por los (ahora desaparecidos) satélites norteamericanos Sirius Satellite Radio y XM Satellite Radio y los satélites de comunicaciones militares rusos Molniya , de los que lleva el nombre. [1]

Los satélites de comunicaciones en MEO incluyen las constelaciones O3b y O3b mPOWER para telecomunicaciones y retorno de datos a ubicaciones marítimas, aéreas y remotas (con una altitud de 8.063 kilómetros, 5.010 millas). [8]

En MEO también se colocan satélites de comunicaciones para cubrir los polos norte y sur. [9]

Telstar 1, un satélite de comunicaciones experimental lanzado en 1962, orbitaba en MEO. [10]

En mayo de 2022, el operador de red móvil de Kazajstán , Kcell , y el propietario y operador de satélites, SES , utilizaron la constelación de satélites O3b MEO de SES para demostrar que los satélites MEO podrían usarse para proporcionar Internet móvil de alta velocidad a regiones remotas de Kazajstán para videollamadas y conferencias confiables. y streaming, y navegación web, con una latencia (retraso) cinco veces menor que en la plataforma existente basada en satélites en órbita geoestacionaria . [11] [12]

En septiembre de 2023, el operador de satélites SES anunció el primer servicio de Internet por satélite que utiliza constelaciones de satélites tanto en MEO como en órbita terrestre baja (LEO) . El servicio SES Cruise mPOWERED + Starlink utilizará los satélites O3b mPOWER MEO de SES y el sistema Starlink LEO de SpaceX para proporcionar a los pasajeros de cruceros Internet, redes sociales y videollamadas de hasta 3 Gbps por barco en cualquier parte del mundo. Posteriormente, en febrero de 2024, SES anunció que Virgin Voyages será la primera línea de cruceros en desplegar el servicio. [13] [14] [15]

Ver también

Notas explicatorias

  1. ^ Los períodos y velocidades orbitales se calculan utilizando las relaciones 4π 2 R 3  =  T 2 GM y V 2 R  =  GM , donde R es el radio de la órbita en metros; T es el período orbital en segundos; V es la velocidad orbital en m/s; G es la constante gravitacional, aproximadamente6,673 × 10 −11  Nm2 / kg2 ; M es la masa de la Tierra, aproximadamente 5,98 × 10 24  kg (1,318 × 10 25  lb).
  2. ^ Aproximadamente 8,6 veces (en radio y longitud) cuando la Luna está más cercana (es decir,363,104 kilometros/42.164 kilómetros) , a 9,6 veces cuando la Luna está más lejos (es decir,405.696 kilometros/42.164 kilómetros) .

Referencias

  1. ^ Catálogo abcd de órbitas de satélites terrestres. Observatorio de la Tierra de la NASA. 4 de septiembre de 2009. Consultado el 2 de mayo de 2021.
  2. ^ abc "Definiciones de órbitas geocéntricas del Centro de vuelos espaciales Goddard". Guía de soporte al usuario: plataformas . Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA. Archivado desde el original el 27 de mayo de 2010 . Consultado el 8 de julio de 2012 .
  3. ^ Enterrar, Grzegorz; Sośnica, Krzysztof; Zajdel, Radosław; Strugarek, Dariusz (febrero de 2020). "Hacia las órbitas de Galileo de 1 cm: desafíos en el modelado de fuerzas perturbadoras". Revista de Geodesia . 94 (2): 16. Código bibliográfico : 2020JGeod..94...16B. doi : 10.1007/s00190-020-01342-2 .
  4. ^ "Órbitas populares 101". Seguridad aeroespacial. 26 de octubre de 2020. Consultado el 2 de mayo de 2021.
  5. ^ "El sistema de navegación global GLONASS: desarrollo y uso en el siglo XXI". 34ª Reunión Anual de Intervalo de Tiempo y Tiempo Preciso (PTTI). 2002. Archivado desde el original el 29 de junio de 2011 . Consultado el 28 de febrero de 2019 .
  6. ^ Satélites Galileo.
  7. ^ Señal del sistema de navegación por satélite BeiDou en el espacio. Oficina de Navegación por Satélite de China. Diciembre de 2013. Acceso 2 de mayo de 2021.
  8. ^ Satélites O3b.
  9. ^ Conceptos básicos sobre satélites: beneficios de la solución. Archivado el 19 de noviembre de 2013 en archive.today .
  10. ^ "Órbita terrestre media". Internet en el Cielo . Archivado desde el original el 9 de junio de 2017 . Consultado el 4 de enero de 2007 .
  11. ^ Kcell, Actualización de comunicaciones de servicios móviles remotos habilitados por satélite O3b de demostración de SES. 26 de mayo de 2022. Consultado el 30 de mayo de 2022.
  12. ^ "Kcell y SES demuestran con éxito la conectividad de la red celular en Kazajstán" (Presione soltar). SES. 25 de mayo de 2022 . Consultado el 30 de mayo de 2022 .
  13. ^ SES se asocia con Starlink para ofrecer conectividad para el segmento de cruceros vía satélite. 13 de septiembre de 2023. Consultado el 27 de febrero de 2024.
  14. ^ "SES presenta el primer servicio MEO-LEO integrado de la industria de cruceros con Starlink" (Presione soltar). SES. 13 de septiembre de 2023 . Consultado el 27 de febrero de 2024 .
  15. ^ Virgin Voyages lanza un nuevo paquete de Internet mejorado con SES Cruise Industry News. 26 de febrero de 2024. Consultado el 27 de febrero de 2024.