Satelites

Elegimos para la ficha de investigación el servicio de internet por satélite. Concretamente, el proyecto que lleva a cabo, actualmente, la empresa “Starlink”. Primero iremos explicando que son los satélites artificiales y que procesos deben cumplir para ser puestos en órbita. Un satélite es un objeto que ha sido puesto en órbita intencionadamente. Estos objetos se llaman satélites artificiales para distinguirlos de los satélites naturales, como la Luna de la Tierra. El 4 de octubre de 1957 la Unión Soviética lanzó el primer satélite artificial, el Sputnik 1. Desde entonces, alrededor de unos 8.900 satélites han sido lanzados por más de 40 países. Según una estimación hecha en 2018, unos 5.000 permanecen en órbita. De ellos, unos 1.900 estaban operativos, mientras que el resto ha cumplido con su vida útil y se han convertido en basura espacial. Los satélites se utilizan para muchos propósitos. Entre otras cosas, pueden usarse para hacer mapas estelares y mapas de superficies planetarias, así también como para obtener fotografías de los planetas en los que son lanzados. Entre las modalidades más frecuentes se incluyen a los satélites de observación terrestre tanto civiles como militares, satélites de comunicaciones, satélites de navegación, satélites meteorológicos y telescopios espaciales. Las estaciones espaciales y las naves espaciales en órbita también son satélites. Se pueden clasificar los satélites artificiales en dos grandes categorías: Satélites de Observación y Satélites de comunicaciones Entre los satélites de Observación se incluyen 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 de la propia tierra (o el cuerpo al cual orbitan), usando diferentes longitudes de onda. Pero también incluyen muy diversos campos de observación, como fotografía u observación astronómica, detectores del ambiente espacial (rayos cósmicos, viento solar, magnetismo), y otros campos. Entre los satélites de Comunicación se incluyen los usados para retransmisión de señales de un punto a otro de la tierra, facilitando las comunicaciones y la difusión. Este es el uso más comercial de los satélites e incluye cobertura a radio, televisión, internet, telefonía y otros usos. Satélites de comunicaciones: Son los empleados para realizar telecomunicación (radio, televisión, telefonía). Satélites meteorológicos: Son utilizados para la observación del medio ambiente, meteorología, cartografía sin fines militares, utilizados principalmente para registrar el tiempo atmosférico y el clima de la Tierra Satélites de navegación: Utilizan señales para conocer la posición exacta del receptor en la tierra, como los sistemas GPS, GLONASS y Galileo. Satélites de reconocimiento: 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. Armas espaciales: Son satélites diseñados para destruir misiles enemigos, otros satélites y objetivos en tierra. Satélites astronómicos: Son satélites utilizados para la observación de planetas, galaxias y otros objetos astronómicos. Satélites de energía solar: Son una propuesta para satélites en órbita excéntrica que envíen la energía solar recogida hasta antenas en la Tierra como una fuente de alimentación. Satélites pequeños o SmallSats: Poseen una masa y tamaño inusualmente bajos, generalmente debajo de los 500kg. Estaciones espaciales: Son estructuras 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. Cuando los satélites finalizan su misión, los operadores del satélite pueden desorbitar el satélite, moverlo a una órbita cementerio o dejarlo en su órbita actual. Históricamente, debido a restricciones presupuestarias al principio de las misiones de los satélites, rara vez se diseñaban satélites para ser desorbitados. La mayoría de los satélites son movidos a una órbita cementerio o dejados en su órbita. A partir de 2002, la FCC obliga a todos los satélites estadounidenses geoestacionarios a que se comprometan, antes del lanzamiento, a mover el satélite a una órbita cementerio una vez terminada su vida operacional. En los casos en los que los satélites caen descontroladamente a la Tierra, la altura de desintegración del satélite debida a fuerzas aerodinámicas y temperatura es de 78 km, con un rango entre 72 y 84 km. Los paneles solares son destruidos antes que cualquier otro componente a altitudes entre 90 y 95 km. El servicio de internet lo encontramos dentro de los satélites de comunicaciones. Internet por satélite, internet satelital o conexión a Internet vía satélite es un método de conexión a Internet utilizando como medio de enlace un satélite. Es un sistema recomendable de acceso en aquellos lugares donde no llega el cable o la telefonía, como zonas rurales o alejadas. En una ciudad constituye un sistema alternativo y algo costoso a los usuales. El proceso de conectividad consiste en: Las señales llegan al satélite desde la estación en tierra por el "haz ascendente" y se envían a la tierra desde el satélite por el "haz descendente". Para evitar interferencias entre los dos haces, las frecuencias de ambos son distintas. Las frecuencias del haz ascendente son mayores que las del haz descendente, debido a que cuanto mayor sea la frecuencia se produce mayor atenuación en el recorrido de la señal, y por tanto es preferible transmitir con más potencia desde la tierra, donde la disponibilidad energética es mayor. Para evitar que los canales próximos del haz descendente interfieran entre sí, se utilizan polarizaciones distintas. En el interior del satélite existen unos bloques denominados transpondedores, que tienen como misión recibir, cambiar y transmitir las frecuencias del satélite, a fin de que la información que se envía desde la base llegue a las antenas receptoras. Equipo necesario Para conectarse a Internet vía satélite son necesarios los siguientes elementos: Módem (externo o en tarjeta PCI) para satélite (DVB-S). Antena parabólica y soporte. iLNB1​ o LNB interactivo, como Norsat 1200HC.2​ Alimentador de corriente. Módem telefónico o conexión con Internet capaz de realizar envío de datos, si el acceso es unidireccional, aunque lo más habitual es que sea bidireccional y que esto no sea necesario. Módem para satélite Existen dos tipos de módems para la conexión por satélite (satmódem), en función de la conexión a Internet: Los módems unidireccionales (unimódem), cuya característica principal es que sólo pueden recibir datos. Sólo cuentan con un canal de entrada, también llamado directo o "forward" y son conocidos como DVB-IP. Así, para enviar y recibir datos desde Internet se necesita además una conexión terrestre (telefónica o por cable). Los módems bidireccionales (bimódem), capaces de recibir y enviar datos. Además del canal de entrada, cuentan con un canal de retorno (subida o uplink), vía satélite. Estos módems cuentan con el estándar DOCSIS over satellite y, adicionalmente, con DVB-RCS (Return Channel via Satellite). No necesita una conexión adicional convencional. Estos módems se pueden adquirir por separado del resto del equipamiento, como puede ser la antena ANTENA PARABOLICA En primer lugar, hay que mencionar que el diámetro de la antena parabólica está en función de la zona de cobertura (huella o footprint) del satélite que nos dé acceso a Internet. Pueden ser: Foco Primario Cassegrain Antenas planas o de “offset” ALIMENTADOR El alimentador o iluminador se encarga de recoger las microondas concentradas en el foco de la parábola y pasarlas al elemento siguiente. El alimentador nos permite recibir todas las polaridades que llegan a la antena, las cuales serán separadas más adelante. Para separar las dos polaridades más usuales (polarización lineal, vertical y horizontal) hay dos tipos de dispositivos, uno para instalaciones de vecinos: ortomodo, y otro para instalaciones unifamiliares: polarrotor Polarrotor: permite la recepción de las dos polaridades utilizando un solo conversor LNB. Su funcionamiento se basa en el giro de 90º de una sonda situada en su interior. Como se pierden los canales de la otra polaridad no puede utilizarse en instalaciones colectivas. Ortomodo: permite la recepción simultánea de señales con polarización vertical y horizontal mediante la utilización de un repartidor de guías de onda en el que una de las guías se gira 90º. A él se tendrá que conectar dos conversores LNB, uno para cada polarización. Actualmente existen diversas opciones para poder contratar el servicio de internet. Nosotros queremos enfocarnos en una empresa que podría revolucionar el futuro, ya que, según las palabras de su creador, quieren llevar internet a todos los rincones del mundo. Hablamos de la empresa “Starlink” Starlink es una empresa que nació como proyecto de SpaceX para la creación de una constelación de satélites de internet con el objetivo de brindar un servicio de internet de banda ancha, baja latencia y cobertura mundial a bajo costo. En 2017 se completaron los requisitos regulatorios para lanzar cerca de 12.000 satélites para mediados de la década de 2020. SpaceX también planea vender satélites para uso militar, científico y de exploración. En noviembre de 2018, la empresa recibió la autorización del ente gubernamental estadounidense (FCC) para desplegar 7.518 satélites de banda ancha, que se sumarían a los 4.425 aprobados en marzo del mismo año. El desarrollo comenzó en 2015, y los primeros prototipos de satélite fueron lanzados el 22 de febrero de 2018. El lanzamiento de los primeros 60 satélites se llevó a cabo el 23 de mayo de 2019, y se espera que el inicio de operaciones comerciales de la constelación empiece en el año 2020. ASPECTOS NEGATIVOS DEL PROYECTO Desde el lanzamiento de los primeros 60 satélites en mayo de 2019, han sido frecuentes las críticas de astrónomos, relacionadas con que la gran cantidad de satélites les ha perjudicado en la calidad de sus observaciones. Un proyecto astronómico que se vería bastante afectado es el Observatorio Vera Rubin, en construcción en el norte de Chile. Se estima que dicho observatorio se vería perjudicado por las megaconstelaciones —con Starlink como protagonista— en un rango de entre 30% a 40% de sus observaciones durante varias horas de la noche. La basura espacial es otro aspecto a tener en cuenta. Desde 1957, cuando se inició la carrera espacial, más de 5.000 lanzamientos han acumulado un censo de unos 23.000 objetos en órbita. De ellos, sólo unos 1.200 son satélites en funcionamiento, según la Agencia Espacial Europea (ESA). El resto carece de utilidad y es clasificado como basura espacial. Un problema enorme son los deshechos surgidos de colisiones entre satélites o fuselajes de restos de cohetes y otros artefactos en órbita. La ESA estima que existen unos 750.000 objetos de más de 1 centímetro sin utilidad orbitando a enorme velocidad -56.000 kilómetros por hora- y cuyo impacto contra un satélite o una estación espacial puede causar graves daños. Por el momento no existen soluciones técnicas para este problema y la única medida es prevenir la creación de nueva chatarra. Elon Musk, fundador de la empresa de coches eléctricos Tesla, y Jeff Bezos, dueño de Amazon, son dos de los muchos empresarios que tienen proyectos para instalar redes de pequeños satélites, o megaconstelaciones, para expandir la banda ancha a todo el mundo. Space X -la empresa de Musk- ha lanzado ya este año decenas de minisatélites dentro de su proyecto para crear una densa red que ofrezcan servicios de internet de bajo coste. Por el momento no existe una regulación internacional obligatoria para evitar chatarra espacial entre quienes participan en la carrera espacial, tanto estados como empresas. Aunque el número de lanzamiento anuales ha aumentado en la última década -en 2018 se produjeron 111 mientras que en 2008 fueron 66- cada vez más actores diseñan los objetos espaciales para que, una vez cumplan con su cometido, puedan desaparecer de la órbita. El servicio de internet por parte de Starlink ya está en una fase beta. Por el momento, parece que solo unos pocos privilegiados podrán probar esta tecnología. Según informa la CNBC, SpaceX, la compañía detrás del proyecto Starlink, está ampliando la prueba beta de su servicio de internet por satélite al público general tras una beta privada para empleados, que afirman mostró buenos resultados tanto en latencia como en velocidades de descarga. el servicio inicial de Starlink tiene un precio de 99 dólares al mes, además del desembolso inicial de 499 dólares para solicitar el ‘kit Starlink’. Ese kit incluye el equipo para conectarse a los satélites, un trípode para montar la antena y un router WiFi. El dueño de la compañía aeroespacial SpaceX no ha estado libre de polémica en este proyecto -tampoco en este proyecto-, puesto que para que el mundo entero pueda obtener internet por satélite, es decir, conectividad estés donde estés, Starlink va a poner en órbita cerca de 12.000 satélites, aunque de hecho se ha pedido aprobación para otros 30.000 más. Por el momento se han desplegado cerca de 900 satélites, una cifra superior a lo que Musk había afirmado que se necesita para lograr un mínimo de cobertura de internet -dijo que harían falta entre 400 y 800-. La red Starlink es un esfuerzo ambicioso, y SpaceX ha dicho que costará construirla 10.000 millones de dólares o más, si bien estiman que podría generar hasta 30.000 millones dólares al año. Fuentes: https://www.lavanguardia.com/ciencia/20190901/47120142127/la-onu-alerta-de-que-la-basura-espacial-amenaza-las-comunicaciones-terrestres.html https://es.wikipedia.org/wiki/Sat%C3%A9lite_artificial https://es.wikipedia.org/wiki/Internet_por_sat%C3%A9lite https://es.wikipedia.org/wiki/Starlink#Servicios https://www.20minutos.es/noticia/4434289/0/elon-musk-pone-precio-a-su-internet-satelital-starlink-costara-99-dolares-al-mes-tras-un-pago-inicial-de-499-dolares/ https://www.cnbc.com/2020/10/27/spacex-starlink-service-priced-at-99-a-month-public-beta-test-begins.html