Apuntando a Satelites de Orbita Inclinada
Introduccion:
Una orbita GEOestacionaria es una orbita geosincrona en el plano ecuatorial terrestre, con una excentricidad nula (es decir la orbita es circular) y el movimiento del mismo es de oeste a este.
Entonces, desde la tierra y a una altitud de 35.768 km en el plano del ecuador sobre el nivel del mar o 42.164 km desde el centro del planeta, un satelite geoestacionario parece inmovil en el cielo gracias a que su velocidad de 11070 km/h es igual a la rotacion del planeta, o dicho de otra manera, su periodo orbital es igual al periodo de rotacion de la tierra. Como la latitud es siempre de cero grados, las posiciones orbitales de los satelites solo varian en la longitud, empleandose esta para indicar la ubicacion del mismo.
Asi, por ejemplo, el satelite de nombre Hispasat, se ubica en la posicion orbital 30W. Todos los satelites GEO recorren una orbita diaria de 265000 km. en dicha orbita pueden colocarse hasta unos 380 satelites separados unos 700 km entre unos y otros para mantener una franja de seguridad.
Estos satelites reciben permanentemente la luz del sol y solo pocas veces son eclipsados por la tierra, como ocurre durante los equinoccios. Asi que operan todo el tiempo a 200 grados de temperatura y pocas veces se enfrian por unas horas hasta 150 grados sin dejar de operar. tambien deben soportar una diferencia de temperatura de 50 grados entre la cara que es iluminada por el sol y la que esta a la sombra.
Cuando el satelite agota la provision de combustible reservado para mantenerlo en dicha posicion orbital, sucede que el mismo comienza a entrar en una "orbita inclinada" y con el paso del tiempo debe ser conducido a una "orbita cementerio" la cual se ubica a unos 300 km "por encima" (exterior) de la orbita ecuatorial. Es interesante explicar que el satelite viaja a 11000 km/h, es decir unos 3 km/s y una bala de escopeta lo hace a 0.8 km/s asi que es mejor que no haya choques entre satelites o partes desprendidas de ellos, ya que un objeto de 250 gramos de peso, puede tener una energia de impacto de 1 kg de TNT suficiente para destruir un satelite de 500 kg de peso.
Orbita Inclinada:
Entonces, Órbita Inclinada Es un ángulo que forma el plano ecuatorial con el plano orbital del satélite, medido en dirección horaria en el punto de la órbita donde cruza el plano ecuatorial yendo de sur a norte. Se le llama nodo ascendente. El punto donde una órbita polar o inclinada cruza al plano ecuatorial de norte a sur, se le llama nodo descendente y la línea que une los nodos ascendente y descendente que pasa por el centro de la tierra, se llama línea de nodos.
Una orbita inclinada ocurre cuando el satelite ya no se mantiene en el plano del ecuador sino que lo cruza cada 12 horas en una orbita oblicua. Cuando un GEOestacionario entra en esta orbita, se sigue utilizando para feeds y comunicaciones ya que el satelite puede seguir funcional en sus circuitos, solo se ha quedado con poco combustible como para el viaje a la orbita cementerio. ademas el costo de un transponder es un 70% mas bajo. y si el angulo de inclinacion es mayor a 3 grados, se suele usar ACM (modulacion y codificacion adaptativa) o FlexACM.
Como se Ubica esa Orbita ?:
Y este es el punto mas interesante. muchos ftaperos se preguntan como se ubica el satelite de orbita inclinada ?. En primer lugar debemos saber que un satelite de orbita inclinada puede tener una orbita oblicua de entre decimas de grado hasta unos 6 grados y en casos extremos unos 15 grados, pasado dicho valor puede que el satelite ya sea incomodo de utilizar y se decida mejor enviarlo a la orbita cementerio.
El satelite en orbita inclinada se mueve en forma de "ocho" con centro en el plano del ecuador como se ve en el grafico.
Aqui un ejemplo de una figura de un satelite con orbita inclinada de 30 grados (para poder ver mejor la figura) y como el satelite se va moviendo sobre ella conforme pasan las horas del dia, Pero en la tabla adjunta se ven las posiciones de un satelite de orbita inclinada pero con 4 grados de inclinacion. vemos que 2 veces al dia el satelite pasa unos minutos por sobre el plano del ecuador en una trayectoria ascendente y descendente continua, que visto desde la tierra, se ve como el satelite se eleva y desciende sobre una linea imaginaria vertical a la linea del cinturon del clarke.
Entonces la respuesta a la pregunta es simple. visto desde la tierra, el satelite en orbita inclinada ocupa la misma linea de posicion orbital GEO, pero segun la hora del dia se eleva o desciende hasta alcanzar el angulo maximo de inclinacion, pasando cada 12 horas por el "punto cero" en la orbita ecuatorial. entonces, necesitamos un sistema que mueva el plato hacia arriba o abajo tantos grados como se necesite para ubicarlo con presicion. eso se llama trackear un satelite de orbita inclinada y si este dispositivo trackeador esta controlado por un sistema de control, podremos regularlo e ir compensando la calidad de la señal recibida.
Trackeo de Satelites:
Para poder trackear un satelite de orbita inclinada, debemos considerar que la antena debe poseer algun tipo de movimiento adicional de declinacion. esto significa que ademas del clasico brazo actuador o motor que modifica el azimuth, necesitamos otro sistema mecanico o a motor que llegado el momento, modifique el angulo de la declinacion (elevacion) del plato.
la formula para calcular el maximo angulo de trackeo esta dada por la expresion T = 2 * 1.178 * I, donde I es el valor del angulo de la orbita inclinada del satelite. asi para un satelite de 3 grados de orbita inclinada se requiere asegurar un trackeo de 7.07 grados.
La perdida de señal en los maximos de inclinacion puede llegar a 6 dB si no trackeamos la elevacion (recordemos que -6 dB representa el 25% de la señal) y debemos saber que este movimiento danzante del satelite afecta tambien la pisada del mismo, la cual se desplaza un offset segun la posicion del satelite. esto se aprecia mas estando ubicado en los limites de la misma.
Bueno, ya hemos visto lo basico. y como remataba un corto de los años 60, (llamado las manos magicas), "el resto depende de Usted". Les deseo Exitos en la captura de satelites de orbita inclinada, un condimento mas para el Hobby.
orbitas segun la pagina de www.n2yo.com
observemos la latitud que segun la presicion de
la pagina, debe variar segun la posicion del satelite.
Segun EDS hoy en dia tenemos el 84W y el 92W en dicha orbita inclinada, pero teniamos algunos mas como el 62.6W, 63.2W, 80.8W , 80.9W, 96.2W, 4.3W, 7W, 12W, 15.5W, 16W, 20W, 29.5W, 33.8W, 36.2W, 41W, 43.1W, 45.2W, 47.3W, 54.1W, o al menos era el ultimo lugar ocupado por satelites que un dia pasaron a orbita inclinada, pudiendo algunos de ellos pasar a orbita cementerio, ya que en las paginas FTA casi siempre se registran los satelites activos en orbita normal.
Saludos Cordiales
FTApinamar
