Órbitas de los satélites: Características, velocidad y datos (Tipos de órbitas)

¿Qué son las órbitas de los satélites?

Un satélite es un cuerpo u objeto en el espacio que orbita alrededor de un cuerpo más grande, como un planeta. Este objeto puede ser orgánico o hecho por el hombre. La luna y la Estación Espacial Internacional se ajustan a la descripción de un satélite porque ambos forman patrones orbitales alrededor de la Tierra. Los satélites son objetos importantes en el contexto del espacio porque al entenderlos; los científicos pueden comprender el impacto de la gravedad y la velocidad entre sí.

Los satélites creados por humanos brindan incluso más información que los simples datos sobre la gravedad y la velocidad. También recopilan información sobre planetas cercanos, estrellas y formaciones en el espacio. Los científicos realizan experimentos y los telescopios proporcionan imágenes.

Los satélites naturales como las lunas también son importantes. La luna de la Tierra proporciona una influencia reguladora sobre los océanos que crea olas y también ayuda a estabilizar la inclinación de la Tierra. Es posible que las lunas de otros planetas, como Marte, tuvieran funciones similares cuando había agua en esos planetas. Al estudiar las lunas de otros planetas, los investigadores pueden comprender cómo posiblemente afectaron el clima de otros planetas para hacerlos inhabitables.

Las órbitas de los satélites son los patrones orbitales tomados por los satélites alrededor de un cuerpo planetario determinado. Según el tamaño del planeta que lo atrae, el tamaño del satélite, la atracción de la gravedad y la posición del satélite en el espacio, el satélite utilizará una de varias órbitas.

¿Qué tan rápido viajan los satélites?

Los satélites no viajan a la misma velocidad en todos los ámbitos y se ven afectados por varios factores externos. La velocidad de los satélites puede afectar el tiempo que tarda ese satélite en completar una órbita alrededor del planeta. Por ejemplo, la luna de la Tierra tarda poco más de 27 días en completar una órbita completa alrededor de la Tierra.

Factores que influyen en la velocidad de los satélites:

• Velocidad: la velocidad del satélite puede hacer que el patrón orbital que utiliza sea más elíptico que circular. En órbitas elípticas, los satélites son más lentos en los extremos de las elipses y más rápidos cuando pasan cerca de la Tierra.
• Gravedad: si un satélite está cerca del cuerpo del planeta alrededor del cual está orbitando, experimentará una mayor atracción gravitatoria que si estuviera más lejos. Esto dará como resultado que la órbita del satélite sea más circular. También garantizará que el satélite tenga una órbita más rápida que los que están más lejos de la Tierra.
• Tamaño del satélite: los satélites más grandes requieren una velocidad de lanzamiento más rápida para alcanzar órbitas terrestres altas. Las órbitas terrestres bajas requieren menos energía, pero los satélites más grandes aún deben lanzarse a velocidades más altas debido a su mayor masa relativa.

Tipos de órbitas de los satélites

La velocidad de los satélites y otros factores pueden afectar sus patrones orbitales, y estos patrones se dividen en grupos de órbita baja, media y alta.

Órbita terrestre alta

El grupo de órbita terrestre alta se conoce como órbitas geosíncronas. Un tipo de órbita geosíncrona es la órbita geoestacionaria, en la que se ingresa una órbita geosíncrona exactamente por encima del ecuador. Estas órbitas tienen exactamente el mismo horario que el eje de su planeta. Los satélites de órbita terrestre alta son importantes porque se utilizan para monitorear la actividad del sol. También recopilan datos sobre el clima en el espacio. Otros factores examinados por los satélites de la Tierra alta incluyen campos magnéticos y niveles de radiación. Además de estas funciones, las órbitas terrestres altas se pueden utilizar con fines de telecomunicaciones. Estos satélites deben permanecer exactamente en el mismo lugar sobre la Tierra.

Órbita terrestre media

Algunas de estas órbitas se denominan órbitas semisincrónicas. Las órbitas semisincrónicas son órbitas que duran la mitad del tiempo que tarda su planeta en completar una revolución. Estas órbitas se denominan órbitas casi circulares. El otro grupo de órbitas terrestres medianas se llama órbitas de Molniya. Las órbitas de Molniya se han calculado para proporcionar la mayor cantidad de comunicaciones entre los satélites y el extremo norte y sur de la Tierra. Estas órbitas tienen una inclinación de sesenta grados con respecto al ecuador. Tienen una forma más elíptica que otros tipos de órbitas, lo que ha llevado a que se les denomine órbitas altamente elípticas.

Orbita terrestre baja

Las órbitas terrestres bajas son órbitas entre 160 kilómetros y 1000 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, y algunas extienden el límite superior de este grupo a 2000 kilómetros. Estas órbitas están relativamente cerca de la superficie de la Tierra en comparación con los otros satélites. El tiempo que toma para una órbita es poco más de dos horas. Estas órbitas son mucho más rápidas que las otras dos categorías de órbitas de satélite. Las órbitas terrestres bajas se utilizan con mayor frecuencia para que los satélites produzcan imágenes de la Tierra, y este grupo de órbitas también es el estilo de órbita utilizado por la Estación Espacial Internacional.

Las órbitas terrestres bajas proporcionan una amplia gama de trayectorias para los satélites, que deben viajar más rápido que los satélites más altos. Casi 8 kilómetros por segundo es la velocidad requerida para los satélites en órbitas terrestres bajas.

Características de la órbita de los satélites

Los satélites alrededor de la Tierra deben cumplir varias características para entrar en órbita:

• Los satélites se envían a la órbita espacial con una gran cantidad de fuerza. Por lo general, se envían como carga útil en un cohete o lanzadera. Luego, se liberan en un punto específico del espacio para entrar en una órbita particular. La energía necesaria para poner en órbita un satélite varía según la trayectoria deseada. También se ve afectado por la masa del satélite.
• Los satélites mantienen la órbita manteniendo una velocidad particular una vez que han entrado en esa órbita. Por ejemplo, los satélites en órbita geoestacionaria deben mantener alrededor de 3 kilómetros por segundo de velocidad. También deben mantener una altitud de aproximadamente 36.000 kilómetros.
• Como se indica en secciones anteriores, algunas órbitas son circulares y otras elípticas.

Datos de la órbita de los satélites

Los datos sobre las órbitas de los satélites ilustran la naturaleza esencial de estos fenómenos para la industria y las comunicaciones. Los hechos pertinentes incluyen:

• Se requieren velocidades más lentas para las órbitas de los satélites que están más lejos del centro de gravedad de la Tierra.
• Se necesitan velocidades más rápidas para los satélites de órbita terrestre baja.
• Muchos satélites de la Tierra baja se lanzan junto con otros satélites compañeros para crear un tipo de red o red. Se mueven demasiado rápido para ser rastreados de manera eficiente por una estación terrestre cuando se mueven solos. Los grupos de satélites son más fáciles de identificar.

Resumen de la lección

Un satélite es un cuerpo que cumple órbitas alrededor de un planeta más grande en el universo. Pueden ser artificiales o naturales. La luna es un satélite alrededor de la Tierra, al igual que la Estación Espacial Internacional. Las órbitas de los satélites son los patrones utilizados por el satélite para orbitar un planeta. Estas órbitas se ven afectadas por la atracción de la gravedad y la velocidad del satélite. Hay tres grupos principales de órbitas de satélites: órbitas terrestres alta, media y baja.

Las órbitas terrestres altas, llamadas órbitas geosincrónicas, son utilizadas por satélites que facilitan las telecomunicaciones y la recopilación de datos. Deben mantener una velocidad de aproximadamente 3 kilómetros por segundo. Las órbitas terrestres bajas deben mantener velocidades mucho más altas de alrededor de 8 kilómetros por segundo. Las órbitas terrestres medianas se denominan órbitas semisincrónicas. Estas órbitas completan una órbita en la mitad del tiempo que tarda una revolución planetaria. Las órbitas semisincrónicas incluyen las órbitas de Molniya. Estas son órbitas oblicuas y elípticas que pasan cerca de la Tierra y también se alejan de la Tierra. Las órbitas elípticas se utilizan para proporcionar capacidades de comunicación por satélite que son más altas que otras órbitas. Las órbitas terrestres bajas son utilizadas por satélites que proporcionan imágenes de la Tierra.