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Martes, 17 septiembre 2013
Astronáutica

Gran Enciclopedia de la Astronáutica (161): Telstar

Telstar

Satélite; País: EEUU; Nombre nativo: Telstar

Mientras la NASA ideaba experimentos sobre comunicaciones por satélite mediante vehículos pasivos (esferas inflables), la industria privada empezaba a valorar el interés de tales aplicaciones y las posibilidades de explotarlas comercialmente. Utilizar un globo gigantesco en el espacio para hacer rebotar señales de radio en él era un paso adelante respecto al uso de la ionosfera como capa natural en la atmósfera para la misma función. Pero los ingenieros más avanzados reconocían ya que esta solución era sólo un método provisional. En el futuro, los satélites de comunicaciones no serían pasivos, sino activos. Llevarían a bordo un repetidor, capaz de recibir y amplificar la señal, y reenviarla a los destinatarios. La cuestión era: ¿cuánto tardarían en estar disponibles estos satélites?

Según la NASA, aún deberían pasar unos años para que tales sistemas fueran una realidad. Pero la industria no deseaba esperar tanto: Si bien la agencia espacial estadounidense aceptó iniciar un programa pionero de desarrollo tecnológico para satélites activos (Relay), al menos una empresa de comunicaciones decidió que quizá sería interesante comenzar un proyecto propio al respecto, con la colaboración de la NASA.

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En 1959, los Bell Telephone Laboratories, una de las instituciones más prestigiosas en este campo, iniciaron un estudio para averiguar si los satélites de comunicaciones activos eran viables. El 24 de agosto de ese año, Bell anunció que realizaría experimentos al respecto, colocando un repetidor en el espacio. El primer satélite Echo había ya demostrado que los sistemas pasivos funcionaban, y ahora sería necesario hacer lo mismo con los activos. Durante el resto del año y buena parte del siguiente, Bell desarrolló los componentes necesarios y los probó en tierra. Por fin, el 21 de octubre, pidió a la Federal Communications Commission que aprobara un plan por el cual se lanzaría un satélite, el cual sería operado por la American Telephone & Telegraph (AT&T). La FCC respondió positivamente a la propuesta, y aprobó el programa el 19 de enero de 1961, reservando las frecuencias necesarias. En cuanto al lanzamiento, AT&T pagaría a la NASA (6 millones de dólares) para que pusiera en órbita a los dos primeros satélites previstos. La agencia anunció el 27 de julio que estaba dispuesta a hacerlo.

Los objetivos eran claros: demostrar la transmisión vía satélite de telefonía multicanal bidireccional, señales de fax y televisión, usando un repetidor en órbita capaz de amplificarlas y reduciendo así las necesidades de utilizar antenas receptoras muy grandes. Se utilizarían microondas, y además del repetidor se instalarían a bordo sensores capaces de estudiar el entorno de radiación (cinturones de Van Allen), dado que los satélites volarían en órbitas intermedias, y los efectos sobre los transistores. Durante los experimentos, se utilizaría una antena principal en Maine, construida por Bell, mientras que en Europa (Alemania, Francia y Gran Bretaña) se instalarían varias estaciones receptoras equipadas para comunicarse con el que nuevo satélite (así como con el futuro Relay). De la misma manera, las estaciones de la NASA en Brasil e Italia para el sistema Relay podrían emplearse para el citado vehículo.

El 18 de octubre de 1961, el proyecto fue bautizado oficialmente como Telstar. En diciembre, Alemania confirmó la construcción de su estación, y el 5 de junio de 1962, la NASA declaró que participaría en los ensayos, compatibilizando el Relay con el Telstar.

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El aspecto del satélite se haría famoso. Era básicamente esférico, ofreciendo 72 lados planos, equipados éstos con células solares o superficies blancas. Medía 88 cm de diámetro y pesaba 77,1 Kg. Varios tipos de antenas se encontraban unidas a su superficie, tanto en su zona ecuatorial como en su zona superior. El centro Goddard de la NASA supervisó su desarrollo, llevado a cabo por los Bell Telephone Laboratories. Participaron más de 400 científicos, ingenieros y técnicos de BTL, así como cientos de otras compañías.

Para su lanzamiento se utilizaría el cohete Thor-Delta de la NASA, que situaría a su carga en una órbita elíptica inclinada unos 45 grados. El despegue del Telstar-1 se produjo el 10 de julio de 1962, y el ascenso se completó con éxito. La etapa superior proporcionó al satélite un giro de estabilización rápido de 180 rpm, y lo soltó en una altitud de 5.632 por 952 Km (inclinación: 44,8 grados).

Los experimentos de comunicaciones se iniciaron de inmediato, con notable éxito. Pero la radiación recibida debido a la prueba nuclear Starsfish Prime de gran altitud, el 9 de julio, acabó afectando a sus sistemas. El canal de envío de órdenes empezó a funcionar mal, y en noviembre de 1962 tuvo que mantenerse al satélite activo constantemente, incluso cuando no estaba a la vista de las estaciones terrestres. El día 23, dicho canal dejó de actuar de forma definitiva, y el vehículo permaneció usualmente inactivo hasta el 3 de enero de 1963. Aunque hubo contactos esporádicos con el satélite (a partir del 20 de diciembre de 1962), su transmisor dejó de funcionar el 21 de febrero de 1963, y finalizó su misión. Hasta entonces se habían logrado 300 pruebas técnicas y más de 400 demostraciones exitosas.

A pesar de los problemas, achacables a agentes externos, el Telstar-1 certificó que un satélite activo tenía futuro, y que este futuro podría ser comercial. Los planes originales de AT&T contemplaban la satelización de entre 50 y 120 ingenios para lograr amplias coberturas, siendo éstos lanzados en grandes cohetes, en grupos de 12 en 12. Los cálculos indicaban que 40 satélites en órbitas polares y 15 en órbitas ecuatoriales bastarían para una cobertura total del globo. Su coste sería repercutido en la factura de los clientes, permitiendo a AT&T (el monopolio vigente) operar el sistema de forma provechosa y comercial.

AT&T pagó la construcción de seis satélites. El segundo despegó el 7 de mayo de 1963, tras la retirada del servicio de su antecesor. El Telstar-2 pesó 79,4 Kg y era idéntico a este último. Su cohete lo colocó en una órbita de 10.803 por 974 Km, y lo dejó listo para llevar a cabo los mismos experimentos, incluyendo la detección de radiación. Precisamente, los resultados científicos del Telstar-2, a diferencia del Telstar-1, fueron transmitidos en tiempo real a través del sistema de telemetría por microondas.

El satélite volvió a funcionar en general correctamente, sólo afectado por la radiación ambiental. Se hicieron pruebas de transmisión de señales de televisión en blanco y negro y color entre Estados Unidos y Francia y Gran Bretaña, así como de señales de voz bidireccionales. Su repetidor en banda VHF se desconectó como estaba previsto a los dos años del lanzamiento, el 16 de mayo de 1965, aunque los datos científicos aún pudieron continuar siendo recibidos a través de la telemetría.

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Durante este programa, los Bell Labs desarrollaron casi toda la tecnología necesaria para los satélites de comunicaciones activos, y por tanto su contribución en este campo sería decisiva. Elementos tales como los amplificadores TWT, los transistores o las células solares, fueron puestos a punto para hacer realidad el sistema. Pero ya era evidente que los satélites de comunicaciones en órbitas intermedias no eran el verdadero futuro. La órbita geoestacionaria, que estaría al alcance cuando se dispusiera de mejores lanzadores, sería el verdadero hábitat para estos vehículos, y los restantes Telstar se quedaron en tierra, una vez demostrado su funcionamiento. En sus órbitas de 2,5 horas sólo tenían una visibilidad de 20 minutos para poder retransmitir señales transatlánticas. Además, la escasa potencia de su amplificador aún requería antenas receptoras muy grandes que debían moverse siguiendo su camino en el cielo. Un solo satélite geoestacionario, en cambio, podría cubrir todo un hemisferio y enviar señales a estaciones fijas.

A la espera de este nuevo tipo de satélite de comunicaciones, los Telstar pasaron a la historia, como verdaderos pioneros, y su denominación no regresaría hasta 1983, cuando fue empleada para una nueva familia de ingenios que ha continuado siendo lanzada hasta nuestros días.

Nombres

Lanzamiento

Hora (UTC)

Cohete

Polígono

Identificación

Telstar-1

10 de julio de 1962

08:35:05

Thor-Delta (D11)

Cabo Cañaveral LC17B

1962-Alfa Epsilon 1

Telstar-2

7 de mayo de 1963

11:38:03

Delta-B (D18)

Cabo Cañaveral LC17B

1963-13A


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