Un satélite de seguimiento y retransmisión de datos ( TDRSS ) es un tipo de satélite de comunicaciones que forma parte del Sistema de seguimiento y retransmisión de datos por satélite (TDRSS) utilizado por la NASA y otras agencias gubernamentales de los Estados Unidos para comunicaciones hacia y desde "plataformas de usuario" independientes como satélites , globos, aviones, la Estación Espacial Internacional y bases remotas como la Estación Amundsen-Scott del Polo Sur . Este sistema fue diseñado para reemplazar una red mundial existente de estaciones terrestres que había respaldado todas las misiones de vuelo tripuladas y satélites no tripulados de la NASA en órbitas terrestres bajas. El objetivo principal del diseño del sistema era aumentar la cantidad de tiempo que estas naves espaciales estaban en comunicación con la Tierra y mejorar la cantidad de datos que podían transferirse. Todos estos satélites TDRSS están diseñados y construidos para ser lanzados y funcionar en una órbita geosincrónica , a 35.786 km (22.236 millas) sobre la superficie de la Tierra.
Los primeros siete satélites TDRSS fueron construidos por la corporación TRW . Las tres versiones posteriores han sido fabricadas por la división Satellite Systems de la corporación Boeing . Se han lanzado trece satélites; sin embargo, uno fue destruido en el desastre del Challenger . TDRS-1 fue dado de baja en octubre de 2009. [1] TDRS-4 fue dado de baja en diciembre de 2011. Actualmente, diez satélites TDRSS están en servicio. [2] Todos los satélites TDRSS han sido gestionados por el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA . [3] El contrato para las versiones TDRS L & K se adjudicó a Boeing el 20 de diciembre de 2007. [4] El 30 de noviembre de 2011, la NASA anunció la decisión de encargar un satélite TDRS adicional de tercera generación, el TDRS M. [5]
El primer satélite de seguimiento y retransmisión de datos se lanzó en 1983 en el primer vuelo del transbordador espacial Challenger , STS-6 . La etapa superior inercial construida por Boeing que debía llevar el satélite desde la órbita del Challenger a su órbita geosincrónica final sufrió una falla que provocó que no llevara el TDRS a la órbita correcta. Como resultado, fue necesario ordenar al satélite que usara sus propulsores de cohetes a bordo para moverlo a su órbita correcta. Este gasto de combustible redujo su capacidad para permanecer en una órbita geoestacionaria ; a finales de 1997, la órbita había cambiado hasta el punto de que el satélite podía ver el Polo Sur, y en enero de 1998 se instaló una estación de enlace ascendente y descendente en la estación del Polo Sur Amundsen-Scott ; [6] TDRS-1 fue un importante enlace de comunicación para la investigación antártica hasta 2009.
El segundo satélite de seguimiento y retransmisión de datos fue destruido junto con el Challenger poco después del lanzamiento durante la misión STS-51-L en enero de 1986. Los siguientes cinco satélites TDRSS construidos por TRW se lanzaron con éxito en otros transbordadores espaciales. Los cohetes Atlas lanzaron tres satélites posteriores construidos por Boeing en 2000 y 2002. Un comunicado de prensa de la NASA [7] resumió las capacidades del sistema en su conjunto:
"Trabajando solo, TDRS-1 proporcionó más cobertura de comunicación, en apoyo de la misión Shuttle de septiembre de 1983, que toda la red de estaciones de seguimiento de la NASA había proporcionado en todas las misiones anteriores del Shuttle".
Está previsto que la primera generación de TDRS se retire en 2015. [5]
Las dos terminales terrestres de satélites TDRSS están ubicadas en el Complejo White Sands de la NASA, que se encuentra en el área de Las Cruces . Todos los comandos transmitidos por radio y la telemetría recibida que van hacia y desde los satélites de seguimiento y retransmisión de datos pasan por estas terminales en el Complejo White Sands. Al principio, sólo se diseñó y construyó un gran sistema terminal terrestre para el TDRSS. Sin embargo, algunos años más tarde, debido al aumento de la demanda de los usuarios, la NASA ordenó el diseño y la construcción de un segundo sistema de terminal terrestre a unos 5 kilómetros (3,1 millas) de distancia. Por lo tanto, ahora hay allí dos terminales terrestres de satélite funcionalmente idénticos y redundantes, que se conocen como White Sands Complex . Debido a una Zona de Exclusión, sin soporte para usuarios en el Océano Índico, se construyó una terminal terrestre en Guam para soportar TDRS. [2]
El sistema de transpondedor de alcance de bilateración (BRTS) proporciona soporte de seguimiento para naves espaciales TDRS. BRTS consta de cuatro sitios ubicados en White Sands Missile Range (WSC), Guam (GRGT), Ascension Island (ACN) y Alice Springs , Australia (ALS). [8]
Los sistemas de comunicaciones de los satélites TDRSS fueron diseñados para soportar múltiples misiones al mismo tiempo. Cada satélite tiene hardware de sistemas de comunicación electrónica de banda S , banda Ku ( solo 1.a generación) y banda K a (solo 2.a generación) que operan en diferentes frecuencias portadoras y también admiten varias velocidades de datos. [9] Los satélites Boeing más nuevos pueden admitir más comunicaciones que los satélites más antiguos construidos por TRW.
Nota: mientras un satélite TDRSS está en el proceso de fabricación, se le asigna una designación de letra, pero una vez que ha alcanzado con éxito la órbita geosincrónica correcta se le denomina con un número (por ejemplo, TDRS-A durante el desarrollo y antes de la aceptación en órbita). , y TDRS-1 después de su aceptación en órbita y puesta en uso operativo). Por lo tanto, los satélites que se pierden debido a fallas en el lanzamiento o que tienen fallas masivas nunca se numeran.
TDRS-A fue el primero del sistema de seguimiento por satélite múltiple TDRSS. El sistema es un concepto que utiliza tecnología de comunicación satelital que mejora y economiza las operaciones de telemetría y seguimiento satelital . La base, tres satélites geosincrónicos (uno de reserva) rastrea y recibe datos de los satélites para transmitirlos a una estación terrestre. Los dos principales satélites activos están separados en órbita por al menos 130 grados de longitud.
Un sistema se utiliza para el seguimiento de satélites con apogeos inferiores a 2000 km (la gran mayoría de satélites) y el otro para aquellos con apogeos superiores. El plan inicial era el uso de frecuencias operativas cercanas a 2150 (más o menos 150) MHz y cerca de 14,3 (más o menos 0,9) GHz .
Originalmente, el TDRSS estaba destinado a soportar satélites con apogeos por debajo de los 12.000 km. Las naves espaciales del TDRSS requieren sólo un sistema de comunicaciones, ya que las estaciones de telemetría terrestres serán compatibles con los equipos del TDRSS.
