obitas satelitales

ORBITAS
ORBITAS SATELITALES
Contenido
1.1.- Propiedades de las órbitas.
2.- Tipos de órbitas.
3.- Órbita geoestacionaria GEO.
4.4.- Órbitas de media altura MEO.
5.5.- Órbitas de baja altura LEO .

Última modificación:
10 de mayo de 2010
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Tema 2 de:
COMUNICACIÓN POR SATÉLITE
Edison Coimbra G.
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1.1.- Propiedades de las órbitas

Leyes
Leyes de Kepler

Laspropiedades de las órbitas satelitales se resumen en las 3 leyes del movimiento
planetario de Kepler (1609), quien las descubrió al observar a Marte. Estas leyes
establecen el movimiento planetario con respecto al sol; y son aplicables a los satélites
con respecto a la Tierra.

Dos satélites en la misma órbita no pueden tener diferentes velocidades.
Si
Si a un satélite en una órbitacircular se le incrementa su velocidad por un impulso, no
no
podrá moverse más rápido en esa órbita. En vez de eso, la órbita se convertirá en elíptica.
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Leyes
Leyes de Newton – Mecánica orbital

La teoría de la
mecánica
orbital está
basada en dos
leyes (1687)

El
El periodo orbital T de un satélite que gira alrededor de la
Tierra se calcula en base a las Leyesde Newton y la
Tercera ley de kepler, resultando la siguiente fórmula:
Ejemplo 1.- ¿Cuál es el periodo orbital de la luna de acuerdo con las Leyes de Kepler?
Solución.- La Luna está a 384.000 Km de la Tierra. El radio de la Tierra es 6.378 Km.
Aplicando la fórmula, T = 0.01 (384.000 + 6.378)1.5 = 2.439.090 s = 1 mes.

Ejemplo 2.- De acuerdo con las leyes de Kepler, ¿Cuál es el periodo orbitalde un satélite que
gira en una órbita de aproximadamente 35.786 Km por encima de la Tierra?
Solución.- Aplicando la fórmula, T = 0.01 (35.786 + 6.378)1.5 = 86.579 s = 24 horas
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Ángulo
Ángulo de inclinación de las órbitas
Es el ángulo entre el plano ecuatorial y el plano de la orbita del satélite al entrar éste en
el hemisferio norte. Por lo tanto, según el planoorbital con respecto al Ecuador, las
órbitas de los satélites artificiales pueden clasificarse en:
Por tanto, según el plano orbital con respecto al Ecuador, las órbitas de los satélites
artificiales pueden clasificarse en:

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2.2.- Tipos de órbitas
De acuerdo a la ruta que sigue el satélite alrededor de la Tierra se definen distintas órbitas.
Órbita Geoestacionaria(GEO Altura de 35.786 km,
GEO).
ubicada sobre el ecuador.
Circula con un periodo de
rotación de 24 horas, igual
que el de la Tierra. Un solo
satélite cubre 1/3 de la
superficie terrestre.
Órbita Media (MEO
MEO).
Altura de 8.000 a 20.000
km, describe una órbita
elíptica. Su periodo es de 6
horas. Con 3 ó 4 satélites
se tiene una cobertura
global.
Órbita Baja (LEO). Altura
Alt
de500 a 2.000 km. El
satélite viaja a gran
velocidad, da una vuelta a
la Tierra en 1.5 a 2 horas.
Son necesarios muchos
satélites para cubrir el
globo.
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Órbita
Órbita muy elíptica (HEO Perigeo a unos 500 km y el
HEO).
apogeo a 50.000 km. La órbita es inclinada. El periodo varía de
8 a 24 horas.
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Los
Los cinturones de Vann Allen
Una razón para tener diferentesórbitas es la existencia
de campos energéticos de forma toroidal que rodean a
la Tierra, compuestos por protones y electrones que se
mueven en espiral entre los polos magnéticos del
planeta, y se estructura en los denominados cinturones
de
de Van Allen: uno interior y otro exterior.
interior

El cinturón interior está entre
1.500 y 5.000 km por encima de
la superficie de la Tierra.Interesa que los satélites LEO
estén por debajo de los 1.500
km para no entrar en este
cinturón de radiación, que puede
ser muy perjudicial, incluso los
incluso
puede destruir.

El cinturón exterior se extiende entre los 15.000 y 20.000 km. Este cinturón, en concreto,
no afecta a satélites MEO o GEO.
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3.3.- Órbita geoestacionaria GEO
Los satélites GEO se...