Un satélite o satélite artificial [a] es un objeto, típicamente una nave espacial , colocado en órbita alrededor de un cuerpo celeste . Tienen una variedad de usos, incluidos la retransmisión de comunicaciones, la previsión meteorológica , la navegación ( GPS ), la radiodifusión , la investigación científica y la observación de la Tierra. Otros usos militares son el reconocimiento, la alerta temprana , la inteligencia de señales y, potencialmente, el lanzamiento de armas. Otros satélites incluyen las etapas finales de cohetes que colocan satélites en órbita y satélites anteriormente útiles que luego quedan inutilizados.
A excepción de los satélites pasivos , la mayoría de los satélites cuentan con un sistema de generación de electricidad para los equipos a bordo, como paneles solares o generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG). La mayoría de los satélites también tienen un método de comunicación con estaciones terrestres , llamados transpondedores . Muchos satélites utilizan un bus estandarizado para ahorrar costos y trabajo, los más populares de los cuales son los pequeños CubeSats . Los satélites similares pueden trabajar juntos como grupos, formando constelaciones . Debido al alto costo de lanzamiento al espacio, la mayoría de los satélites están diseñados para ser lo más livianos y robustos posible. La mayoría de los satélites de comunicación son estaciones de retransmisión de radio en órbita y llevan docenas de transpondedores, cada uno con un ancho de banda de decenas de megahercios.
Los satélites se colocan desde la superficie hasta la órbita mediante vehículos de lanzamiento , lo suficientemente altos para evitar la descomposición orbital por la atmósfera . Luego, los satélites pueden cambiar o mantener la órbita mediante propulsión , generalmente mediante propulsores químicos o iónicos . A partir de 2018, aproximadamente el 90% de los satélites que orbitan la Tierra están en órbita terrestre baja u órbita geoestacionaria ; geoestacionario significa que los satélites permanecen quietos en el cielo (en relación con un punto fijo en el suelo). Algunos satélites de imágenes eligieron una órbita heliosincrónica porque pueden escanear todo el globo con una iluminación similar. A medida que aumenta el número de satélites y desechos espaciales alrededor de la Tierra, la amenaza de colisión se ha vuelto más grave. Un pequeño número de satélites orbitan otros cuerpos (como la Luna , Marte y el Sol ) o muchos cuerpos a la vez (dos para una órbita de halo , tres para una órbita de Lissajous ).
Los satélites de observación de la Tierra recopilan información para reconocimiento , cartografía , monitoreo del clima , océano, bosques, etc. Los telescopios espaciales aprovechan el vacío casi perfecto del espacio exterior para observar objetos con todo el espectro electromagnético . Debido a que los satélites pueden ver una gran parte de la Tierra a la vez, los satélites de comunicaciones pueden transmitir información a lugares remotos. El retraso de la señal de los satélites y la previsibilidad de su órbita se utilizan en sistemas de navegación por satélite , como el GPS. Las sondas espaciales son satélites diseñados para la exploración espacial robótica fuera de la Tierra, y las estaciones espaciales son en esencia satélites tripulados.
El primer satélite artificial lanzado a la órbita terrestre fue el Sputnik 1 de la Unión Soviética , el 4 de octubre de 1957. Al 31 de diciembre de 2022, hay 6.718 satélites operativos en la órbita terrestre, de los cuales 4.529 pertenecen a Estados Unidos (3.996 comerciales), 590 pertenecen a China, 174 pertenecen a Rusia y 1.425 pertenecen a otras naciones. [1]
El primer estudio matemático publicado sobre la posibilidad de un satélite artificial fue la bala de cañón de Newton , un experimento mental de Isaac Newton para explicar el movimiento de los satélites naturales , en su Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687). La primera representación ficticia de un satélite siendo lanzado a la órbita fue un cuento de Edward Everett Hale , " La luna de ladrillos " (1869). [2] [3] La idea surgió nuevamente en La fortuna de la Begum (1879) de Julio Verne .
En 1903, Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935) publicó Exploración del espacio mediante dispositivos de propulsión a chorro , que fue el primer tratado académico sobre el uso de cohetes para lanzar naves espaciales. Calculó la velocidad orbital necesaria para una órbita mínima y dedujo que un cohete de varias etapas alimentado con combustibles líquidos podría lograrla.
Herman Potočnik exploró la idea de utilizar naves espaciales en órbita para la observación detallada de la Tierra con fines pacíficos y militares en su libro de 1928, El problema de los viajes espaciales . Describió cómo las condiciones especiales del espacio podrían ser útiles para los experimentos científicos. El libro describía los satélites geoestacionarios (propuestos por primera vez por Konstantin Tsiolkovsky ) y analizaba la comunicación entre ellos y la Tierra mediante radio, pero se quedaba corto en la idea de utilizar satélites para la difusión masiva y como retransmisores de telecomunicaciones. [4]
En un artículo de 1945 publicado en Wireless World , el escritor de ciencia ficción inglés Arthur C. Clarke describió en detalle el posible uso de satélites de comunicaciones para las comunicaciones masivas. Sugirió que tres satélites geoestacionarios darían cobertura a todo el planeta. [5] : 1–2
En mayo de 1946, el Proyecto RAND de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos publicó el Diseño preliminar de una nave espacial experimental que orbitara el mundo , en el que se afirmaba que «se puede esperar que un vehículo satelital con la instrumentación adecuada sea una de las herramientas científicas más potentes del siglo XX». [6] Estados Unidos había estado considerando el lanzamiento de satélites orbitales desde 1945 bajo la Oficina de Aeronáutica de la Armada de los Estados Unidos . El Proyecto RAND finalmente publicó el informe, pero consideró que el satélite era una herramienta para la ciencia, la política y la propaganda, en lugar de un arma militar potencial. [7]
En 1946, el astrofísico teórico estadounidense Lyman Spitzer propuso un telescopio espacial en órbita . [8]
En febrero de 1954, el Proyecto RAND publicó "Usos científicos de un vehículo satelital", de RR Carhart. [9] Este trabajo amplió los posibles usos científicos de los vehículos satelitales y fue seguido en junio de 1955 por "El uso científico de un satélite artificial", de HK Kallmann y WW Kellogg. [10]
El primer satélite artificial fue el Sputnik 1 , lanzado por la Unión Soviética el 4 de octubre de 1957 en el marco del programa Sputnik , con Sergei Korolev como diseñador jefe. El Sputnik 1 ayudó a identificar la densidad de las capas altas de la atmósfera mediante la medición de su cambio orbital y proporcionó datos sobre la distribución de señales de radio en la ionosfera . El anuncio inesperado del éxito del Sputnik 1 precipitó la crisis del Sputnik en los Estados Unidos y encendió la llamada carrera espacial dentro de la Guerra Fría .
En el marco de las actividades previstas para el Año Geofísico Internacional (1957-1958), la Casa Blanca anunció el 29 de julio de 1955 que Estados Unidos tenía la intención de lanzar satélites en la primavera de 1958, lo que se conocería como Proyecto Vanguard . El 31 de julio, la Unión Soviética anunció su intención de lanzar un satélite en el otoño de 1957.
El Sputnik 2 fue lanzado el 3 de noviembre de 1957 y llevó al primer pasajero vivo en órbita, un perro llamado Laika . [11] El perro fue enviado sin posibilidad de regreso.
A principios de 1955, tras recibir presiones de la American Rocket Society , la National Science Foundation y el Año Geofísico Internacional, el Ejército y la Armada trabajaron en el Proyecto Orbiter con dos programas en competencia. El ejército utilizó el cohete Júpiter C , mientras que el programa civil-armada utilizó el cohete Vanguard para lanzar un satélite. El Explorer 1 se convirtió en el primer satélite artificial de los Estados Unidos, el 31 de enero de 1958. [12] La información enviada desde su detector de radiación condujo al descubrimiento de los cinturones de radiación de Van Allen de la Tierra . [13] La nave espacial TIROS-1 , lanzada el 1 de abril de 1960, como parte del programa de satélites de observación infrarroja por televisión (TIROS) de la NASA, envió las primeras imágenes de televisión de patrones climáticos tomadas desde el espacio. [14]
En junio de 1961, tres años y medio después del lanzamiento del Sputnik 1, la Red de Vigilancia Espacial de Estados Unidos catalogó 115 satélites en órbita terrestre. [15]
Aunque Canadá fue el tercer país en construir un satélite que fue lanzado al espacio, [16] este fue lanzado a bordo de un cohete estadounidense desde un puerto espacial estadounidense. Lo mismo sucedió con Australia, cuyo lanzamiento del primer satélite implicó un cohete Redstone estadounidense donado y personal de apoyo estadounidense, así como una instalación de lanzamiento conjunta con el Reino Unido. [17] El primer satélite italiano, San Marco 1, fue lanzado el 15 de diciembre de 1964 en un cohete Scout estadounidense desde la isla Wallops (Virginia, Estados Unidos) con un equipo de lanzamiento italiano entrenado por la NASA . [18] En ocasiones similares, casi todos los primeros satélites nacionales posteriores fueron lanzados por cohetes extranjeros. [ cita requerida ]
Francia fue el tercer país en lanzar un satélite con su propio cohete. El 26 de noviembre de 1965, el Astérix o A-1 (inicialmente concebido como FR.2 o FR-2), fue puesto en órbita por un cohete Diamant A lanzado desde el sitio CIEES en Hammaguir , Argelia . Con Astérix, Francia se convirtió en el sexto país en tener un satélite artificial.
Los primeros satélites se construyeron según diseños únicos. Con los avances tecnológicos, se empezaron a construir varios satélites en plataformas de un solo modelo llamadas buses satelitales . El primer diseño de bus satelital estandarizado fue el satélite de comunicación geoestacionaria (GEO) HS-333, lanzado en 1972. A partir de 1997, FreeFlyer es una aplicación de software comercial lista para usar para el análisis, diseño y operaciones de misiones satelitales.
Después de finales de la década de 2010, y especialmente después del advenimiento y la puesta en marcha operativa de grandes constelaciones de Internet por satélite (donde los satélites activos en órbita aumentaron más del doble en un período de cinco años), las empresas que construyeron las constelaciones comenzaron a proponer la desorbitación planificada y regular de los satélites más antiguos que llegaban al final de su vida útil , como parte del proceso regulatorio para obtener una licencia de lanzamiento. [ cita requerida ] El satélite artificial más grande de la historia es la Estación Espacial Internacional . [ 19 ]
A principios de la década de 2000, y en particular después de la llegada de los CubeSats y el aumento de los lanzamientos de microsatélites (que con frecuencia se lanzaban a altitudes más bajas de la órbita terrestre baja , LEO) los satélites comenzaron a diseñarse con mayor frecuencia para destruirse o romperse y quemarse por completo en la atmósfera. [20] Por ejemplo, los satélites Starlink de SpaceX , la primera gran constelación de Internet por satélite que superó los 1000 satélites activos en órbita en 2020, están diseñados para ser 100% descartables y quemarse por completo en su reentrada atmosférica al final de su vida útil, o en caso de una falla temprana del satélite. [21]
En diferentes períodos, muchos países, como Argelia , Argentina , Australia , Austria , Brasil , Canadá , Chile , China , Dinamarca , Egipto , Finlandia , Francia , Alemania , India , Irán , Israel , Italia , Japón , Kazajstán , Corea del Sur , Malasia , México , Países Bajos , Noruega , Pakistán , Polonia , Rusia , Arabia Saudita , Sudáfrica , España , Suiza , Tailandia , Turquía , Ucrania , Reino Unido y Estados Unidos , tuvieron algunos satélites en órbita. [22]
La agencia espacial japonesa (JAXA) y la NASA planean enviar un prototipo de satélite de madera llamado LingoSat a órbita en el verano de 2024. Han estado trabajando en este proyecto durante varios años y enviaron las primeras muestras de madera al espacio en 2021 para probar la resistencia del material a las condiciones espaciales. [23]
La mayoría de los satélites utilizan propulsión química o iónica para ajustar o mantener su órbita , [5] : 78 acoplada con ruedas de reacción para controlar sus tres ejes de rotación o actitud. Los satélites cercanos a la Tierra son los más afectados por las variaciones en el campo magnético y gravitacional de la Tierra y la presión de radiación del Sol ; los satélites que están más lejos se ven más afectados por el campo gravitacional de otros cuerpos, como la Luna y el Sol. Los satélites utilizan revestimientos reflectantes ultrablancos para evitar daños por la radiación UV. [24] Sin control de órbita y orientación, los satélites en órbita no podrán comunicarse con estaciones terrestres en la Tierra. [5] : 75–76
Los propulsores químicos de los satélites suelen utilizar monopropulsores (de una parte) o bipropulsores (de dos partes) que son hipergólicos . Hipergólico significa capaz de arder espontáneamente cuando entra en contacto entre sí o con un catalizador . Las mezclas de propulsores más utilizadas en los satélites son los monopropulsores basados en hidracina o los bipropulsores de monometilhidrazina - tetróxido de dinitrógeno . Los propulsores iónicos de los satélites suelen ser propulsores de efecto Hall , que generan empuje acelerando iones positivos a través de una rejilla cargada negativamente. La propulsión iónica es más eficiente en cuanto a propulsores que la propulsión química, pero su empuje es muy pequeño (alrededor de 0,5 N o 0,1 lb f ), y por lo tanto requiere un tiempo de combustión más largo. Los propulsores suelen utilizar xenón porque es inerte , se puede ionizar fácilmente, tiene una masa atómica alta y se puede almacenar como un líquido a alta presión. [5] : 78–79
La mayoría de los satélites utilizan paneles solares para generar energía, y unos pocos en el espacio profundo con luz solar limitada utilizan generadores termoeléctricos de radioisótopos . Los anillos colectores unen los paneles solares al satélite; los anillos colectores pueden girar para quedar perpendiculares a la luz solar y generar la mayor cantidad de energía. Todos los satélites con un panel solar también deben tener baterías , porque la luz solar se bloquea dentro del vehículo de lanzamiento y por la noche. Los tipos más comunes de baterías para satélites son las de iones de litio y, en el pasado, las de níquel-hidrógeno . [5] : 88–89
Los satélites de observación de la Tierra están diseñados para monitorear y estudiar la Tierra, lo que se denomina teledetección . La mayoría de los satélites de observación de la Tierra se colocan en órbita terrestre baja para obtener una alta resolución de datos, aunque algunos se colocan en una órbita geoestacionaria para una cobertura ininterrumpida. Algunos satélites se colocan en una órbita sincrónica al sol para tener una iluminación constante y obtener una vista total de la Tierra. Dependiendo de las funciones de los satélites, pueden tener una cámara normal , un radar , un lidar , un fotómetro o instrumentos atmosféricos. Los datos de los satélites de observación de la Tierra se utilizan principalmente en arqueología , cartografía , monitoreo ambiental , meteorología y aplicaciones de reconocimiento . [ cita requerida ] A partir de 2021, hay más de 950 satélites de observación de la Tierra, y la mayor cantidad de satélites funcionan con Planet Labs . [ 25 ]
Los satélites meteorológicos monitorean las nubes , las luces de las ciudades , los incendios , los efectos de la contaminación , las auroras , las tormentas de arena y polvo , la capa de nieve , el mapeo del hielo , los límites de las corrientes oceánicas , los flujos de energía , etc. Los satélites de monitoreo ambiental pueden detectar cambios en la vegetación de la Tierra , el contenido de gases traza atmosféricos, el estado del mar, el color del océano y los campos de hielo. Al monitorear los cambios de la vegetación a lo largo del tiempo, se pueden monitorear las sequías comparando el estado actual de la vegetación con su promedio a largo plazo. [26] Las emisiones antropogénicas se pueden monitorear evaluando los datos de NO 2 y SO 2 troposféricos . [ cita requerida ]
Un satélite de comunicaciones es un satélite artificial que retransmite y amplifica señales de telecomunicaciones de radio a través de un transpondedor ; crea un canal de comunicación entre un transmisor de origen y un receptor en diferentes lugares de la Tierra . Los satélites de comunicaciones se utilizan para televisión , teléfono , radio , Internet y aplicaciones militares . [27] Muchos satélites de comunicaciones están en órbita geoestacionaria a 22.236 millas (35.785 km) sobre el ecuador , de modo que el satélite parece estacionario en el mismo punto del cielo; por lo tanto, las antenas parabólicas de las estaciones terrestres pueden apuntar permanentemente a ese punto y no tienen que moverse para rastrear el satélite. Otros forman constelaciones de satélites en órbita terrestre baja , donde las antenas en tierra tienen que seguir la posición de los satélites y cambiar entre satélites con frecuencia.
Las ondas de radio utilizadas para los enlaces de telecomunicaciones viajan en línea de visión y, por lo tanto, se ven obstruidas por la curvatura de la Tierra. El propósito de los satélites de comunicaciones es retransmitir la señal a lo largo de la curvatura de la Tierra, lo que permite la comunicación entre puntos geográficos muy separados. [28] Los satélites de comunicaciones utilizan una amplia gama de frecuencias de radio y microondas . Para evitar la interferencia de las señales, las organizaciones internacionales tienen regulaciones sobre qué rangos de frecuencia o "bandas" pueden utilizar determinadas organizaciones. Esta asignación de bandas minimiza el riesgo de interferencia de la señal. [29]Cuando un satélite de observación de la Tierra o un satélite de comunicaciones se despliega con fines militares o de inteligencia, se le conoce como satélite espía o satélite de reconocimiento.
Sus usos incluyen la alerta temprana de misiles, la detección de explosiones nucleares, el reconocimiento electrónico y la vigilancia por imágenes ópticas o de radar.
Los satélites de navegación son satélites que utilizan señales horarias de radio transmitidas para permitir que los receptores móviles en tierra determinen su ubicación exacta. La línea de visión relativamente clara entre los satélites y los receptores en tierra, combinada con una electrónica en constante mejora, permite que los sistemas de navegación por satélite midan la ubicación con una precisión del orden de unos pocos metros en tiempo real.
Los satélites astronómicos son satélites utilizados para la observación de planetas distantes, galaxias y otros objetos del espacio exterior. [30]
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Los satélites de anclaje son satélites que están conectados a otro satélite mediante un cable delgado llamado anclaje . Los satélites de recuperación son satélites que permiten recuperar cargas útiles de reconocimiento, biológicas, de producción espacial y de otro tipo desde la órbita hasta la Tierra. Los biosatélites son satélites diseñados para transportar organismos vivos, generalmente para experimentación científica. Los satélites de energía solar basados en el espacio son satélites propuestos que recolectarían energía de la luz solar y la transmitirían para su uso en la Tierra u otros lugares. [ cita requerida ]
Desde mediados de la década de 2000, los satélites han sido pirateados por organizaciones militantes para transmitir propaganda y robar información clasificada de las redes de comunicación militar. [31] [32] Con fines de prueba, los satélites en órbita terrestre baja han sido destruidos por misiles balísticos lanzados desde la Tierra. Rusia , Estados Unidos , China e India han demostrado la capacidad de eliminar satélites. [33] En 2007, el ejército chino derribó un satélite meteorológico antiguo, [33] seguido por la Marina de los EE. UU. derribando un satélite espía inactivo en febrero de 2008. [34] El 18 de noviembre de 2015, después de dos intentos fallidos, Rusia llevó a cabo con éxito una prueba de vuelo de un misil antisatélite conocido como Nudol . [ cita requerida ] El 27 de marzo de 2019, India derribó un satélite de prueba en vivo a 300 km de altitud en 3 minutos, convirtiéndose en el cuarto país en tener la capacidad de destruir satélites en vivo. [35] [36]
Actualmente no se comprende bien el impacto ambiental de los satélites, ya que antes se suponía que eran benignos debido a la rareza de los lanzamientos de satélites. Sin embargo, el aumento exponencial y el crecimiento previsto de los lanzamientos de satélites están planteando la cuestión. Los principales problemas son el uso de los recursos y la liberación de contaminantes a la atmósfera, que pueden ocurrir en diferentes etapas de la vida útil de un satélite.
El uso de recursos es difícil de monitorear y cuantificar para satélites y vehículos de lanzamiento debido a su naturaleza comercialmente sensible. Sin embargo, el aluminio es un metal preferido en la construcción de satélites debido a su peso ligero y su relativa baratura y, por lo general, constituye alrededor del 40% de la masa de un satélite. [37] A través de la minería y el refinado, el aluminio tiene numerosos impactos ambientales negativos y es uno de los metales con mayor intensidad de carbono. [38] La fabricación de satélites también requiere elementos raros como el litio , el oro y el galio , algunos de los cuales tienen importantes consecuencias ambientales vinculadas a su minería y procesamiento y/o son de suministro limitado. [39] [40] [41] Los vehículos de lanzamiento requieren mayores cantidades de materias primas para su fabricación y las etapas de refuerzo generalmente se arrojan al océano después de agotarse el combustible. Normalmente no se recuperan. [39] Dos impulsores vacíos utilizados para Ariane 5 , que estaban compuestos principalmente de acero, pesaban alrededor de 38 toneladas cada uno, [42] para dar una idea de la cantidad de materiales que a menudo quedan en el océano.
Los lanzamientos de cohetes liberan numerosos contaminantes en cada capa de la atmósfera, afectando especialmente a la atmósfera por encima de la tropopausa , donde los subproductos de la combustión pueden permanecer durante períodos prolongados. [43] Estos contaminantes pueden incluir carbono negro , CO 2 , óxidos de nitrógeno (NO x ), aluminio y vapor de agua , pero la mezcla de contaminantes depende del diseño del cohete y del tipo de combustible. [44] La cantidad de gases de efecto invernadero emitidos por los cohetes se considera trivial, ya que contribuye significativamente menos, alrededor del 0,01%, [45] que la industria de la aviación anualmente, que por sí sola representa el 2-3% de las emisiones totales globales de gases de efecto invernadero. [43]
Las emisiones de cohetes en la estratosfera y sus efectos apenas están comenzando a estudiarse y es probable que los impactos sean más críticos que las emisiones en la troposfera. [39] La estratosfera incluye la capa de ozono y los contaminantes emitidos por los cohetes pueden contribuir al agotamiento del ozono de varias maneras. Los radicales como NO x , HO x y ClO x agotan el O 3 estratosférico a través de reacciones intermoleculares y pueden tener enormes impactos en cantidades traza. [43] Sin embargo, actualmente se entiende que las tasas de lanzamiento tendrían que aumentar diez veces para igualar el impacto de las sustancias reguladas que agotan el ozono. [46] [47] Si bien las emisiones de vapor de agua se consideran en gran medida inertes, H 2 O es el gas fuente de HO x y también puede contribuir a la pérdida de ozono a través de la formación de partículas de hielo. [46] Las partículas de carbono negro emitidas por los cohetes pueden absorber la radiación solar en la estratosfera y causar calentamiento en el aire circundante, lo que luego puede afectar la dinámica circulatoria de la estratosfera. [48] Tanto el calentamiento como los cambios en la circulación pueden causar el agotamiento de la capa de ozono.
Durante la vida útil orbital de los satélites LEO, se liberan varios contaminantes en las capas superiores de la atmósfera. La descomposición orbital es causada por la resistencia atmosférica y, para mantener el satélite en la órbita correcta, la plataforma necesita reposicionarse ocasionalmente. Para ello, los sistemas basados en toberas utilizan un propulsor químico para crear empuje. En la mayoría de los casos, la hidracina es el propulsor químico utilizado, que luego libera amoníaco , hidrógeno y nitrógeno en forma de gas a la atmósfera superior. [43] Además, el entorno de la atmósfera exterior provoca la degradación de los materiales exteriores. El oxígeno atómico en la atmósfera superior oxida polímeros basados en hidrocarburos como Kapton , Teflon y Mylar que se utilizan para aislar y proteger el satélite, que luego emite gases como CO 2 y CO a la atmósfera. [49]
Dado el aumento actual de satélites en el cielo, pronto cientos de satélites podrán ser claramente visibles para el ojo humano en sitios oscuros. Se estima que los niveles generales de brillo difuso de los cielos nocturnos han aumentado hasta un 10% por encima de los niveles naturales. [50] Esto tiene el potencial de confundir a los organismos, como los insectos y las aves migratorias nocturnas, que utilizan patrones celestiales para la migración y la orientación. [51] [52] El impacto que esto podría tener actualmente no está claro. La visibilidad de objetos creados por el hombre en el cielo nocturno también puede afectar los vínculos de las personas con el mundo, la naturaleza y la cultura. [53]
En todos los puntos de la vida útil de un satélite, su movimiento y sus procesos se controlan en tierra a través de una red de instalaciones. El costo ambiental de la infraestructura, así como las operaciones cotidianas, es probable que sea bastante alto [39] , pero su cuantificación requiere más investigación.
Una amenaza particular surge de una salida de órbita incontrolada.
Algunas fallas notables de satélites que contaminaron y dispersaron materiales radiactivos son Kosmos 954 , Kosmos 1402 y el Transit 5-BN-3 .
Cuando los satélites llegan al final de su vida útil de forma controlada, se los desorbita intencionalmente o se los mueve a una órbita cementerio más alejada de la Tierra para reducir los desechos espaciales . La recolección o eliminación física no es económica ni siquiera posible en la actualidad. Mover los satélites a una órbita cementerio también es insostenible porque permanecen allí durante cientos de años. [39] Esto conducirá a una mayor contaminación del espacio y a futuros problemas con los desechos espaciales. Cuando los satélites desorbitan, gran parte de ellos se destruyen durante el reingreso a la atmósfera debido al calor. Esto introduce más material y contaminantes en la atmósfera. [37] [54] Se han expresado preocupaciones sobre el daño potencial a la capa de ozono y la posibilidad de aumentar el albedo de la Tierra , reduciendo el calentamiento pero también resultando en geoingeniería accidental del clima de la Tierra. [39] Después de desorbitar, el 70% de los satélites terminan en el océano y rara vez se recuperan. [43]
Se ha propuesto el uso de madera como material alternativo para reducir la contaminación y los desechos de los satélites que reentran a la atmósfera. [55]
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Los desechos espaciales plantean peligros para las naves espaciales [57] [58] (incluidos los satélites) [58] [59] en órbitas geocéntricas o que las cruzan y tienen el potencial de provocar un síndrome de Kessler [60] que podría impedir que la humanidad realice esfuerzos espaciales en el futuro. [61] [62]
Con el aumento del número de constelaciones de satélites , como SpaceX Starlink , la comunidad astronómica, como la IAU , informa que la contaminación orbital está aumentando significativamente. [63] [64] [65] [66] [67] Un informe del taller SATCON1 en 2020 concluyó que los efectos de las grandes constelaciones de satélites pueden afectar gravemente algunos esfuerzos de investigación astronómica y enumera seis formas de mitigar el daño a la astronomía. [68] [69] La IAU está estableciendo un centro (CPS) para coordinar o agregar medidas para mitigar tales efectos perjudiciales. [70] [71] [72]
Debido a la baja intensidad de la señal recibida en las transmisiones satelitales, estas son propensas a sufrir interferencias por parte de transmisores terrestres. Dicha interferencia se limita al área geográfica dentro del alcance del transmisor. Los satélites GPS son objetivos potenciales de interferencias, [73] [74] pero las señales de telefonía y televisión por satélite también han sido objeto de interferencias. [75] [76]
Además, es muy fácil transmitir una señal de radio portadora a un satélite geoestacionario y, por lo tanto, interferir con los usos legítimos del transpondedor del satélite. Es común que las estaciones terrestres transmitan en el momento equivocado o en la frecuencia equivocada en el espacio de los satélites comerciales, y que iluminen el transpondedor de forma dual, lo que hace que la frecuencia quede inutilizable. Los operadores de satélites cuentan ahora con herramientas y métodos de monitoreo sofisticados que les permiten localizar la fuente de cualquier portadora y administrar el espacio del transpondedor de manera efectiva. [ cita requerida ]
Problemas como los desechos espaciales y la contaminación radioeléctrica y lumínica están aumentando en magnitud y al mismo tiempo faltan avances en la regulación nacional o internacional. [77] [56]
En general, la responsabilidad ha sido cubierta por el Convenio de Responsabilidad .
Las posibilidades de operación y uso se han diversificado mucho y se están ampliando cada vez más.
La operación de satélites no sólo requiere acceso a capacidades financieras, de fabricación y de lanzamiento, sino también una infraestructura de segmento terrestre .
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