Los satélites se definen como objetos en el espacio que orbitan alrededor de un cuerpo más grande. Existen dos tipos de satélites: naturales, como la luna que orbita la Tierra, y artificiales, como la Estación Espacial Internacional. En general, cuando hablamos de satélites, nos referimos a máquinas fabricadas por el hombre, lanzadas para orbitar alrededor de la Tierra u otros cuerpos celestes. Actualmente, existen miles de satélites que realizan diversas funciones, como capturar imágenes de la Tierra y otros planetas, incluyendo el Sol, lo que ayuda a los científicos a comprender mejor nuestro planeta, el sistema solar y el universo. Otros satélites transmiten señales de televisión, facilitan la comunicación (teléfono o Internet) o cumplen fines militares, como el control de armas o el espionaje.

Una de las principales ventajas de los satélites es su capacidad para cubrir vastas áreas de la Tierra a la vez y tener una vista despejada del espacio, ya que vuelan por encima de las nubes y la atmósfera terrestre. Antes de los satélites, las señales de televisión viajaban en línea recta, lo que causaba interferencias con montañas o edificios altos. Las llamadas telefónicas de larga distancia también eran costosas y difíciles debido a los desafíos que presentaba la colocación de cables a largas distancias o bajo el agua. La tecnología de los satélites ha eliminado estos obstáculos.

Según estadísticas recientes, la mayor parte de los satélites se utiliza con fines comerciales, seguida de usos militares, gubernamentales y civiles. Estados Unidos encabeza la lista de países con mayor número de satélites, con alrededor de 1,900, seguido por China con más de 400 y Rusia con 176.

Historia de los Satélites

Los satélites se convirtieron en una parte clave de la carrera espacial, uno de los aspectos determinantes de la Guerra Fría entre la Unión Soviética y los Estados Unidos. El 4 de octubre de 1957, la Unión Soviética lanzó el primer satélite, «Sputnik 1», una sonda espacial del tamaño de una pelota de playa. Este logro sorprendió al mundo occidental, especialmente a Estados Unidos, que creía que los soviéticos no eran capaces de lanzar satélites al espacio. El 3 de noviembre de 1957, la Unión Soviética lanzó «Sputnik 2», un satélite más grande que llevaba al perro Laika. Estados Unidos logró lanzar su primer satélite, «Explorer 1», el 31 de enero de 1958, aunque solo representaba el 2% del tamaño de «Sputnik 2», con un peso de 13 kilogramos.

Estos satélites marcaron el inicio de la carrera espacial entre las dos superpotencias, que continuó al menos hasta finales de los años 60. Inicialmente, se centraron en el desarrollo de satélites, antes de concentrarse en la exploración espacial humana. Estados Unidos se enfocó en los alunizajes y en el desarrollo del programa de transbordadores espaciales, mientras que la Unión Soviética construyó la primera estación espacial, «Salyut 1», en 1971, seguida de otras estaciones como «Skylab» en Estados Unidos y «Mir» en la Unión Soviética.

Desde entonces, muchos países han reconocido los beneficios de los satélites y han lanzado los suyos al espacio. Los satélites meteorológicos han mejorado las previsiones, y los satélites de observación de la Tierra, como la serie Landsat (ahora en su novena generación), han permitido monitorear los cambios en los bosques, aguas y otras partes de nuestro planeta. Los satélites de comunicación han hecho posibles las llamadas telefónicas de larga distancia, y, finalmente, las transmisiones televisivas directas se han convertido en parte normal de la vida cotidiana. Los satélites también han jugado un papel crucial en el avance de las comunicaciones por Internet.

Con los avances tecnológicos, ahora se lanzan satélites más pequeños capaces de cumplir múltiples funciones. Empresas y universidades desarrollan frecuentemente «CubeSats», pequeños satélites en forma de cubo que suelen ocupar la órbita terrestre baja y se despliegan desde cohetes o lanzadores móviles, como la Estación Espacial Internacional (ISS), que es en sí misma el satélite artificial más grande construido hasta la fecha.

Componentes de los Satélites

Los satélites operativos, ya sean tripulados o no, generalmente se componen de cuatro componentes principales: un sistema de alimentación (paneles solares o baterías nucleares), un sistema de control de actitud, una antena para transmitir y recibir datos, y una carga útil para recopilar información (por ejemplo, cámaras, detectores de partículas o sensores científicos). Estos sensores recogen datos sobre el aire y el agua de la Tierra, o sobre el sistema solar y el universo. No todos los satélites tienen estos componentes; algunos solo tienen un sistema de alimentación y una antena.

¿Cómo Permanecen los Satélites en Órbita?

Los satélites, como los proyectiles, se ven afectados por una única fuerza: la gravedad. Técnicamente, todo lo que atraviesa la «línea de Kármán» a una altitud de 100 kilómetros se considera en el espacio. Un satélite debe moverse a al menos 8 kilómetros por segundo para evitar caer de nuevo a la Tierra. Los satélites cercanos a la Tierra corren el riesgo de caer porque las partículas atmosféricas los ralentizan, permitiendo que la gravedad los atraiga. Los satélites más alejados de la Tierra encuentran menos partículas y mantienen su velocidad.

Existen varias regiones orbitales aceptables alrededor de la Tierra, una de ellas es la órbita terrestre baja, que se extiende entre 160 y 2,000 kilómetros. Es aquí donde la ISS y las misiones de transbordadores espaciales operan. La mayoría de las misiones humanas, a excepción de las misiones lunares del Apolo, se realizan en esta región. La mayoría de los satélites también residen en esta órbita.

La órbita geoestacionaria o geosincrónica es ideal para los satélites de comunicación. Situada sobre el ecuador a una altitud de 35,786 kilómetros, esta órbita permite que la velocidad orbital de un satélite coincida con la rotación de la Tierra, manteniéndolo fijo sobre el mismo punto. Esta posición constante permite una comunicación confiable con antenas fijas en el suelo. Cuando finaliza la vida útil de un satélite, el protocolo dicta que se mueva para dejar espacio a nuevos satélites.

Aunque algunos satélites funcionan mejor alrededor del ecuador, otros operan de manera más eficiente en órbita polar, cubriendo los polos Norte y Sur. Los satélites meteorológicos y de reconocimiento son ejemplos de esto.

Prevenir las Colisiones de Satélites

Actualmente, se estima que hay alrededor de medio millón de objetos artificiales en la órbita terrestre, de tamaños y formas variadas, todos moviéndose a miles de kilómetros por hora. Solo una pequeña parte de estos objetos son satélites, lo que significa que la mayoría de estos desechos son «basura espacial». Con tanto material en órbita, las colisiones representan un riesgo. Las agencias espaciales toman en cuenta cuidadosamente las trayectorias orbitales al lanzar objetos al espacio. Agencias como la Red de Vigilancia Espacial de Estados Unidos rastrean los desechos orbitales y alertan a la NASA y otras organizaciones cuando un objeto podría entrar en colisión con un activo crucial. A veces, la ISS debe realizar maniobras de evasión para evitar los desechos.

Sin embargo, las colisiones aún ocurren. Uno de los mayores incidentes de desechos orbitales resultó de una prueba antisatélite china en 2007, que destruyó un satélite ruso en 2013. Ese mismo año, dos satélites, Iridium 33 y Cosmos 2251, chocaron, creando una nube de escombros.

A pesar de los conflictos en la Tierra, el espacio no ha estado exento de tensiones políticas. A principios del nuevo milenio, varios satélites militares fueron pirateados por grupos armados que buscaban acceder a información sensible. Además, algunos países han probado con éxito misiles capaces de destruir satélites en órbita baja.

Hoy en día, la NASA, la Agencia Espacial Europea y otras entidades están explorando formas de reducir los desechos orbitales. Algunos proponen retirar los satélites muertos con redes o explosiones aéreas para empujar los desechos fuera de la órbita hacia la Tierra. Otros trabajan en el reabastecimiento de los satélites muertos para reutilizarlos, una técnica recientemente probada en la ISS.