A nivel universal, el espacio cósmico es bastante amplio y no se conoce la cantidad específica que hay en cuanto a Satélites y de ningún tipo de cuerpo celeste. Los satélites naturales pueden ser muchos más de los que se imaginan los mismos astrónomos. De hecho, en el mismo universo observable, no se conoce con certeza la cantidad de satélites que existen. Ya que la observación no es suficiente, sino un verdadero estudio de los cuerpos espaciales.
Muchos satélites pueden ser vistos como cualquier otro tipo de cuerpo celeste y al tiempo, saber que son satélites en el espacio. Este es un tipo de satélite universal, es el satélite natural del que se va a ampliar el tema más adelante. Por otra parte los satélites artificiales también tienen su propio funcionamiento y aquí te explicaremos, cuál es la importancia de cada uno.
Uno: Satélites naturales
Los satélites naturales son cuerpos celestes que orbitan alrededor de un planeta. El satélite por lo general, es más pequeño y acompaña al planeta en su órbita alrededor de su estrella madre. El término satélite natural se contrapone al de satélite artificial, siendo este último, un objeto que gira en torno a la Tierra, la Luna o algunos planetas y que ha sido fabricado por el hombre.
Nuestro satélite es la Luna y es el único que acompaña al planeta Tierra. Este satélite tiene una masa aproximada a 1/81 de la masa de la Tierra. Por otra parte, existe el sistema binario de planetas, que es llevado a cabo por un satélite y el planeta que orbita; o de dos planetas que orbitan juntos. Con respecto a esto, nos referimos al caso de Plutón y su satélite Caronte.
Para determinar bien de qué se trata el sistema binario, dos objetos deben poseer masas similares, en lugar de un objeto primario y un satélite. El criterio habitual para considerar un objeto como satélite es que el centro de masas del sistema formado por los dos objetos esté dentro del objeto primario. El punto más elevado de la órbita del satélite se conoce como apoápside.
Para entender este punto, es necesario conceptualizar que específicamente en el tema de la astronomía y dentro de los parámetros que caracterizan una órbita, la apoápside es el punto de la trayectoria de un satélite situado a la máxima distancia con respecto al astro al cual orbita. De esta manera se conoce un poco más sobre los Satélites y su ubicación. Aunque también es fundamental conocer otros aspectos fundamentales de los mismos.
Satélites naturales del Sistema Solar
En el Sistema Solar, existe un total de 178 Satélites que han sido confirmados por la NASA, tanto en los planetas, como en los planetas enanos. Los planetas Mercurio y Venus no tienen ningún satélite natural, como tampoco lo tiene el planeta enano Ceres. Consecutivas misiones no tripuladas han aumentado cada cierto tiempo estas cifras, al descubrir nuevos satélites y aún pueden hacerlo en el futuro.
Cada satélite tiene un tamaño distinto, dentro de nuestro Sistema Solar. Los siete satélites naturales más grandes del sistema solar (con más de 2500 km de diámetro) son las cuatro: galileanas jovianas—Ganímedes, Calisto, Io y Europa—, el satélite de Saturno Titán, la propia Luna de la Tierra, y el satélite natural capturado de Neptuno Tritón.
Por su parte este último, Tritón, es el más pequeño de ese grupo. Este satélite tiene más masa que todos los satélites naturales restantes más pequeños juntos. De igual manera, en el siguiente grupo de tamaño de nueve Satélites naturales, entre 1000 y 1600 km de diámetro —Titania, Oberón, Rea, Jápeto, Caronte, Ariel, Umbriel, Dione y Tetis—, el más pequeño, Tetis, tiene más masa que todos los satélites menores restantes juntos.
Aparte de los satélites naturales de los planetas, hay también más de 80 satélites naturales conocidos de planetas enanos, asteroides y otros cuerpos menores del Sistema Solar. Algunos estudios estiman que hasta un 15 % de todos los objetos transneptunianos podrían tener satélites.
Estos objetos transneptunianos o transneptúnicos, se tratan de cualquier objeto que esté ubicado dentro del Sistema Solar. Su órbita se ubica parcial o totalmente más allá de la órbita del planeta Neptuno. Por esta razón llevan el nombre de transneptunianos. Algunas subdivisiones específicas de ese espacio llevan el nombre de cinturón de Kuiper y nube de Oort.
Nombres de los satélites
Dentro de nuestro Sistema Solar, hay distintos satélites en los planetas. El nuestro es uno solo: la Luna. Los nombres de estos satélites, fueron escogidos de los nombres que de los personajes de la mitología. Solo se exceptúan los nombres de los satélites del planeta Urano. Estos satélites, llevan los nombres de los personajes de diferentes obras del autor literario William Shakespeare.
De forma extendida se les llama lunas a los satélites de otros planetas. Sin embargo Luna es el satélite de nuestro planeta Tierra, en general son satélites y no lunas. Un ejemplo de la mejor forma de decirlo es cuando se mencionan: «los cuatro satélites de Júpiter», pero por extensión, muchas personas suelen decir: «las cuatro lunas de Júpiter». Aunque se entiende que realmente se refieren a los satélites de ese planeta.
Otra forma en la que se le llama por extensión a un astro espacial, es que se le llama satélite natural o luna a cualquier cuerpo natural que gira alrededor de un cuerpo celeste. Esto ocurre aunque no sea un planeta, como es el caso del satélite asteroidal Dactyl que gira alrededor del asteroide (243) Ida etc. Estos cuerpos espaciales llevan otros nombres y cada uno está incluido dentro del catálogo astrónomo. Sin embargo, en algunos casos los científicos también se equivocan en la categoría en la cual los ubican.
¿Cuál es la órbita de estos satélites?
Ya que el sistema de planetas que se puede investigar con mayor detalle, es el Sistema Solar, por ser el nuestro, los astrónomos han realizado clasificaciones en el sistema solar, con respecto a las orbitas de los satélites. Estas son los satélites pastores, troyanos, coorbitales y asteroidales. Cada uno de ellos se evalúa con respecto al planeta en el que orbitan. La clasificación de estos satélites es la siguiente:
Primero: Satélites pastores
Se les llama así a los satélites, cuando mantienen algún anillo de Júpiter, Saturno, Urano o Neptuno en su lugar.
Segundo: Satélites troyanos
Es cuando un planeta y un satélite importante tienen en los puntos de Lagrange L4 y L5 otros satélites.
Tercero: Satélites coorbitales
Es cuando giran en la misma órbita. Los satélites troyanos son coorbitales, pero también lo son los satélites de Saturno Jano y Epimeteo que distan en sus órbitas menos de su tamaño y en vez de chocar intercambian sus órbitas.
Cuarto: Satélites asteroidales
En este punto, es importante destacar que algunos asteroides tienen satélites a su alrededor como Ida y su satélite Dactyl. El 10 de agosto de 2005 se anunció el descubrimiento de un asteroide Silvia que tiene dos satélites girando a su alrededor, Rómulo y Remo. Rómulo, el primer satélite, se descubrió el 18 de febrero de 2001 en el telescopio W. M. Keck II de 10 metros en Mauna Kea.
Este satélite, Rómulo, tiene 18 km de diámetro y su órbita. Está ubicado a una distancia de 1370 km de Silvia y tarda en completarse 87,6 horas. Por otra parte, Remo es el segundo satélite. Este satélite es mucho más pequeño que Rómulo, ya que tiene 7 km de diámetro y gira a una distancia de 710 km. Además, tarda menos tiempo en completarse. Tardando un total de 33 horas en completar una órbita alrededor de Silvia.
Todos los satélites naturales siguen su órbita debido a la fuerza de gravedad. Esta es la razón por la cual el movimiento del objeto primario, también se ve afectado por el satélite. Este fue el fenómeno que permitió en algunos casos el descubrimiento de planetas extrasolares.
Satélites que orbitan satélites
Aún no se ha conocido un fenómeno en el Universo que permita que satélites naturales orbiten alrededor de un satélite natural de otro cuerpo. En la mayoría de los casos, los efectos de marea del primario harían tal sistema inestable. Sin embargo, los cálculos realizados después de la detección más reciente, detectó un posible sistema de anillos de Rea. Se trata de un satélite natural de Saturno.
Los investigadores indican que los satélites que orbitan Rea tendrían órbitas estables. Además, se cree que los anillos sospechosos serían estrechos. Tal fenómeno normalmente se asocia con los satélites pastor. Por otra parte, las imágenes específicas tomadas por la nave espacial Cassini no detectaron ningún anillo asociado a Rea. También se ha propuesto que Japeto, satélite de Saturno, poseía un subsatélite en el pasado; esta es una de varias hipótesis que se han propuesto para dar cuenta de su cresta ecuatorial.
Dos: Satélites artificiales
A diferencia de los satélites naturales, los artificiales son un ingenio, enviado a través de un lanzamiento espacial. Este satélite se mantiene en órbita alrededor de cuerpos del espacio. Los satélites artificiales también orbitan alrededor de satélites naturales, asteroides o planetas. Tras su vida útil, los satélites artificiales pueden quedar orbitando como basura espacial, o pueden desintegrarse reingresando en la atmósfera. Esto ocurre solamente si su órbita es de poca altura.
A través de un cuento de Edward Everett Hale, The Brick Moon (La luna de ladrillo), que fue publicado por entregas en Atlantic Monthly en 1869, es que se conoce la primera obra de ficción conocida que describe cómo un satélite artificial es lanzado a una órbita alrededor de la Tierra. La misma idea volvió a aparecer en Los quinientos millones de la Begún en el año 1879, obra escrita por Julio Verne.
A diferencia de la obra La luna de ladrillo, el libro titulado Los quinientos millones del autor Julio Verne, describe el resultado inintencionado del villano. Esto lo hace al mencionar en su obra que el villano decide construir una pieza de artillería gigante para destruir a sus enemigos. Éste le imprime al proyectil una velocidad superior a la pretendida, lo que lo deja en órbita como un satélite artificial.
Pero el nacimiento de los satélites artificiales empezó durante la guerra fría entre Estados Unidos y La Unión Soviética. Lo que se pretendía con esta guerra, era conquistar el espacio. En mayo de 1946, el Proyecto RAND presentó el informe Preliminary Design of an Experimental World-Circling Spaceship. Este es el diseño preliminar de una nave espacial experimental en órbita.
La era espacial
El diseño preliminar de una nave espacial experimental en órbita, decía que «Un vehículo satélite con instrumentación apropiada puede ser una de las herramientas científicas más poderosas del siglo XX. La realización de una nave satélite produciría una repercusión comparable con la explosión de la bomba atómica…».
Sin embargo, la era espacial comenzó en 1946, cuando los científicos comenzaron a utilizar los cohetes capturados V-2 alemanes para realizar mediciones de la atmósfera. Antes de ese momento, los científicos utilizaban globos que llegaban a los 30 km de altitud y ondas de radio para estudiar la ionosfera.
A partir del año 1946 hasta 1952 se utilizaron los cohetes V-2 y Aerobee para la investigación de la parte superior de la atmósfera. Esto es lo que permitía realizar mediciones de la presión, densidad y temperatura hasta una altitud de 200 km. Estados Unidos había considerado lanzar satélites orbitales desde 1945 bajo la Oficina de Aeronáutica de la Armada.
Además de esto, el Proyecto RAND de la Fuerza Aérea presentó su informe pero no se creía que el satélite fuese una potencial arma militar. Lo que ocurrió fue que más bien se creó una herramienta científica, política y de propaganda. En 1954, el Secretario de Defensa afirmó: «No conozco ningún programa estadounidense de satélites».
Tipos de satélites artificiales
Así como los satélites naturales tienen una tipología y clasificación; también los satélites artificiales tienen sus tipos. Cada uno de ellos investigados y estudiados desde la historia, hasta nuestros días. Los satélites artificiales se pueden clasificar en dos grandes categorías: Satélites de Observación y Satélites de comunicaciones. Ya que esas son las funciones que poseen al momento de ser enviados al espacio.
Los satélites de Observación, incluyen entre ellos todos aquellos que recopilan datos y envía esos datos a la tierra para su uso. Una gran cantidad de satélites en esta categoría toman fotografías del propio planeta Tierra. También retratan al cuerpo al cual orbitan, usando diferentes longitudes de onda. Además de esto, incluyen muy diversos campos de observación, como fotografía u observación astronómica, detectores del ambiente espacial (rayos cósmicos, viento solar, magnetismo), y otros campos.
Con respecto a los satélites de Comunicación, se incluyen entre estos, los usados para retransmisión de señales de un punto a otro de la Tierra. Son los satélites que facilitan las comunicaciones y la difusión de mensajes. Este es el uso más comercial de los satélites e incluye cobertura a radio, televisión, internet, telefonía y otros usos.
Clasificación de los satélites por su finalidad específica
Satélites de comunicaciones, anteriormente mencionados. Estos son los empleados para realizar telecomunicación (radio, televisión, telefonía).
Satélites meteorológicos, son aquellos que se utilizan para la observación del medio ambiente, meteorología, cartografía sin fines militares. Aunque se usan principalmente para registrar el tiempo atmosférico y el clima de la Tierra.
Satélites de navegación, son aquellos que utilizan señales para conocer la posición exacta del receptor en la tierra, como los sistemas GPS, GLONASS y Galileo.
Satélites de reconocimiento, son los denominados popularmente como satélite espía. Son satélites de observación o comunicaciones, utilizados por militares u organizaciones de inteligencia. La mayoría de los gobiernos mantienen la información de sus satélites como secreta.
Satélites astronómicos, son aquellos satélites que se utilizan para la observación de planetas, galaxias y otros objetos astronómicos.
Satélites de energía solar, se tratan de una propuesta para satélites en órbita excéntrica que envíen la energía solar recogida hasta antenas en la Tierra como una fuente de alimentación.
Estaciones espaciales, se trata de estructuras que han sido diseñadas para que los seres humanos puedan vivir en el espacio exterior. Una estación espacial se distingue de otras naves espaciales tripuladas en que no dispone de propulsión o capacidad de aterrizar, utilizando otros vehículos como transporte hacia y desde la estación.
Clasificación de los satélites por el tipo de órbita que describen
Entre la enorme diversidad de órbitas posibles, generalmente se clasifican las órbitas de los satélites artificiales de La Tierra, por su altura. Entre ellas se describen:
Órbita baja terrestre (LEO): Son aquellos satélites que tienen órbita baja. Están ubicados a una altura de 700 a 1400 km y tienen un periodo orbital de 80 a 150 minutos.
Órbita media terrestre (MEO): Es de órbita mediana rota de 9 000 a 20 000 km y tiene un periodo orbital de 10 a 14 horas. También se la conoce como órbita circular intermedia.
Órbita geoestacionaria (GEO): Es el satélite que tiene una órbita a una altura de 35 786 km sobre el ecuador terrestre. Tiene un periodo orbital de 24 horas permaneciendo siempre sobre el mismo lugar de la tierra.
Tipos de órbita de satélites
Además de esto, es necesario conocer los tipos de órbitas en torno a los cuales giran los satélites en el espacio. Estas órbitas pueden ser de acuerdo a la altitud, al astro al cual orbitan, a la excentricidad, a la inclinación y a la sincronía. Sin embargo, no se descarta que exista otro tipo de orbitas, por esta razón también se mencionarán a continuación.
Órbitas de los satélites por su altitud
Órbita baja terrestre (LEO): una órbita geocéntrica a una altitud de 0 a 2000 km.
Órbita media terrestre (MEO): una órbita geocéntrica con una altitud entre 2000 km y hasta el límite de la órbita geosíncrona de 35 786 km. También se la conoce como órbita circular intermedia.
Órbita alta terrestre (HEO): una órbita geocéntrica por encima de la órbita geosíncrona de 35 786 km; también conocida como órbita muy excéntrica u órbita muy elíptica.
Órbitas de los satélites por el astro al cual orbitan
Órbita areocéntrica: una órbita alrededor de Marte.
Órbita de Mólniya: órbita usada por la URSS y actualmente Rusia para cubrir por completo su territorio muy al norte del planeta.
Órbita geocéntrica: una órbita alrededor de la Tierra. Existen aproximadamente 2465 satélites artificiales orbitando alrededor de la Tierra.
Órbita heliocéntrica: una órbita alrededor del Sol. En el Sistema Solar, los planetas, cometas y asteroides siguen esa órbita. El satélite artificial Kepler, sigue una órbita heliocéntrica.
Órbitas de los satélites por excentricidad
Órbita circular: una órbita cuya excentricidad es cero y su trayectoria es un círculo.
Órbita de transferencia de Hohmann: una maniobra orbital que traslada a una nave desde una órbita circular a otra.
Órbita elíptica: una órbita cuya excentricidad es mayor que cero pero menor que uno y su trayectoria tiene forma de elipse.
Órbita de Mólniya: una órbita muy excéntrica con una inclinación de 63,4º y un período orbital igual a la mitad de un día sideral (unas doce horas).
Órbita de transferencia geoestacionaria: una órbita elíptica cuyo perigeo es la altitud de una órbita baja terrestre y su apogeo es la de una órbita geoestacionaria.
Órbita de transferencia geosíncrona: una órbita elíptica cuyo perigeo es la altitud de una órbita baja terrestre y su apogeo es la de una órbita geosíncrona.
Órbita tundra: una órbita muy excéntrica con una inclinación de 63,4º y un período orbital igual a un día sideral (unas 24 horas).
Órbita hiperbólica: una órbita cuya excentricidad es mayor que uno. En tales órbitas, la nave escapa de la atracción gravitacional y continua su vuelo indefinidamente.
Órbita parabólica: una órbita cuya excentricidad es igual a uno. En estas órbitas, la velocidad es igual a la velocidad de escape.
Órbita de captura: una órbita parabólica de velocidad alta donde el objeto se acerca al planeta.
Órbita de escape: una órbita parabólica de velocidad alta donde el objeto se aleja del planeta.
Órbitas de los satélites por inclinación
Órbita inclinada: una órbita cuya inclinación orbital no es cero.
Órbita polar: una órbita que pasa por encima de los polos del planeta. Por tanto, tiene una inclinación de 90º o aproximada.
Órbita polar heliosíncrona: una órbita casi polar que pasa por el ecuador terrestre a la misma hora local en cada pasada.
Órbitas de los satélites por sincronía
Órbita areoestacionaria: una órbita areosíncrona circular sobre el plano ecuatorial a unos 17000 km de altitud. Similar a la órbita geoestacionaria pero en Marte.
Órbita areosíncrona: una órbita síncrona alrededor del planeta Marte con un periodo orbital igual al día sideral de Marte, 24,6229 horas.
Órbita geosíncrona: una órbita a una altitud de 35 768 km. Estos satélites trazarían una analema en el cielo.
Órbita cementerio: una órbita a unos cientos de kilómetros por encima de la geosíncrona donde se trasladan los satélites cuando acaba su vida útil.
Órbita geoestacionaria: una órbita geosíncrona con inclinación cero. Para un observador en el suelo, el satélite parecería un punto fijo en el cielo.
Órbita heliosíncrona: una órbita heliocéntrica sobre el Sol donde el periodo orbital del satélite es igual al periodo de rotación del Sol. Se sitúa a aproximadamente 0,1628 UA.
Órbita semisíncrona: una órbita a una altitud de 12 544 km aproximadamente y un periodo orbital de unas 12 horas.
Órbita síncrona: una órbita donde el satélite tiene un periodo orbital igual al periodo de rotación del objeto principal y en la misma dirección. Desde el suelo, un satélite trazaría una analema en el cielo.
Órbitas de los satélites otras órbitas
Órbita de herradura: una órbita en la que un observador parecer ver que órbita sobre un planeta pero en realidad coorbita con el planeta. Un ejemplo es el asteroide (3753) Cruithne.
Punto de Lagrange: los satélites también pueden orbitar sobre estas posiciones.
Satélites artificiales son lanzados por Rusia y Ecuador
Luego de tres años de trabajo, Rusia y Ecuador deciden finalmente, lanzar satélites artificiales al espacio. En total fueron lanzados 72 satélites, entre los cuales a nivel latinoamericano destaca el satélite que es llamado Ecuador UTE-UGUS. Este es el primer satélite construido por una universidad ecuatoriana y lanzado a mediados de este mes en curso (Julio del 2017).
Por otra parte, desde la estación de lanzamiento espacial de Baikonur, es donde fue puesto en órbita el cohete Soyuz-2.1a, el cual contiene 72 satélites de diferentes propósitos. La Agencia Espacial Federal Rusa Roscosmos informó este viernes que desde la estación de lanzamiento espacial de Baikonur fue puesto en órbita el cohete Soyuz-2.1a, el cual contiene 72 satélites de diferentes propósitos.
Volviendo al satélite más destacado en latinoamérica, es de resaltar al Ecuador UTE-UGUS. Este es un nanosatélite de monitoreo. Tiene un tamaño de 100 milímetros de ancho, largo y espesor. Además, tiene un peso de 1 kilogramo y fue desarrollado en conjunto por la Universidad Tecnológica Equinoccial (UTE) de Quito y la Universidad Estatal del Suroeste (UESOR) de Rusia.
La función que tiene este nanosatélite, es estudiar la influencia de los factores naturales y humanos a la estructura y dinámica de las diversidades producidas en la ionósfera y la magnetosfera. El estudio que se realice a partir de este monitoreo, ayudará en la creación de modelos de pronóstico del clima y telecomunicaciones espaciales.
Nuevo record de Rusia
Al colocar en órbita 72 aparatos espaciales a la vez, Rusia rompe el record de lanzamiento. Entre esos satélites, hay que mencionar a uno de los que llama la atención y es el “Mayak”. Este satélite cuenta con un reflector solar con forma piramidal, que fue diseñado para reflejar la luz del Sol hacia el planeta Tierra.
Entre los objetos que han sido creados por el hombre, el Mayak será el más luminoso. Además de ser el cuarto objeto más brillante en el espacio, incluyendo los cuerpos espaciales naturales, quedando después del Sol, la Luna y Venus.
Los satélites que fueron lanzados, son los siguientes: dos satélites estatales y dos privados de instituciones y centros educativos de Rusia; un satélite ecuatoriano; dos satélites alemanes; un satélite japonés; dos satélites conjuntos desarrollados entre Noruega y Canadá y 62 satélites estadounidenses.
Importancia de los satélites
Importancia de los satélites naturales
Estos elementos que orbitan alrededor de un cuerpo celeste, son de gran importancia para el ser humano. En el caso de los satélites naturales, nuestro gran ejemplo es el de la luna y ha sido de gran importancia para los estudios y comportamientos de la Tierra. Esto es porque los satélites naturales tienen influencia en algunos fenómenos naturales que operan en los planetas sobre los que orbitan.
En el planeta Tierra, la Luna tiene una evidente relación con las mareas, según lo que se ha comprobado científicamente. Esta clase de acontecimientos, son conocido desde la antigüedad remota. Según las investigaciones, este fenómeno se debe a la atracción que la Luna tiene sobre la superficie del agua y que hace que la misma cubra mayores o menores porciones de la costa según su posición.
Conforme a la fase lunar, las mareas pueden afectar la pesca y además, la misma marea puede ser utilizada para procesos de obtención de energía, situaciones que dan cuenta de su importancia y de la importancia de nuestro satélite natural.
Importancia de los satélites artificiales
Existe una infinidad de satélites que se crearon desde mediados del siglo XX para realizar tareas militares, de comunicaciones, investigación, entre otros fines. Ciertamente, tanto en los satélites naturales, como en los artificiales, existe un claro interés para el hombre y esta circunstancia nos hace valorar su importancia.
Específicamente, con respecto a los satélites artificiales, los mismos fueron desarrollados como respuesta a distintos problemas que afectan al hombre. La concepción de los mismos comenzó a desarrollarse a principios del siglo XX. A lo largo del tiempo fue profundizándose hasta que fue posible en la segunda mitad del siglo pasado, el lanzamiento de uno. El primer satélite puesto en órbita correspondió a un proyecto de la Unión Soviética.
Actualmente, este tipo de elementos son utilizados para las más variadas funciones, destacándose entre ellas la relacionada con la comunicación y la observación de la tierra para la elaboración de mapas , el geoposicionamiento, entre otras; la investigación espacial también hace uso de los mismos, para observar con mayor eficacia otros cuerpos celestes.
En definitiva, los Satélites naturales y artificiales, tienen una gran influencia en la vida del hombre y los demás seres vivientes. En el caso de los satélites artificiales, se ve una gran cantidad de nuevas variantes en el futuro que servirán para mejorar significativamente nuestra calidad de vida.