¿Cuánto cuesta mantener un satélite en órbita?

Utilizar el cohete Falcon 9 de Space X cuesta 28millones de dólares si quieres poner algo en órbita. Darle mantenimiento al satélite puede constar decenas de millones de dólares al año. ¿Por qué necesitamos satélites? ¿Existen tecnologías alternativas para satélites que puedan colocarse en la Tierra?

Es gracias a la gravedad que el satélite se mantiene en órbita, debido a que el movimiento recto generado por la inercia lo sacaría de curso. La gravedad lo frena y acomoda con respecto a la curvatura de la tierra.

En el espacio existen más de mil satélites provenientes de la Tierra y actualmente, cada uno de ellos cuenta con una vida útil de entre 5 y 15 años. Se clasifican en dos categorías: los dispositivos de comunicaciones y los de observación.

Satélites muertos

Los satélites tienen una vida útil limitada y, cuando se agotan sus baterías o se averían, quedan flotando en el espacio. Al principio de la carrera espacial se asumía que tarde o temprano la órbita de estos objetos abandonados decaería y se destruirían en la reentrada.

Los satélites que se dejan sin mantenimiento en órbitas bajas suelen regresar a la Tierra. Al impulsar un satélite a un descenso controlado, cuando deja de ser útil, los equipos de satélites reducen la cantidad de obstáculos que puede haber en el espacio y se aseguran de que no haya un descenso descontrolado.

Los principales propelentes utilizados en cohetes y satélites son la hidracina, que es el combustible, y el tetróxido de nitrógeno, la sustancia que provoca la reacción de ignición. Estas sustancias ofrecen buen desempeño en propulsores, pero tienen sus desventajas.

¡Casi 11000 satélites en órbita!

En 2022, se estableció un hito significativo con el lanzamiento de 2046 satélites, marcando el año con la mayor actividad espacial registrada hasta ahora. En lo que va de 2023, esta tendencia ascendente continúa, con un impresionante registro de 544 satélites ya lanzados.

Eso significa que en un día, estos satélites pueden dar varias vueltas a la Tierra (en torno a 16 veces como mucho) y que los datos que obtienen pueden transmitirse rápidamente a la superficie.

La mayoría de los satélites están puestos en órbita terrestre baja, donde viajan a alrededor de 27 400 km/h (8 km/s), dando una vuelta a la tierra cada 90 minutos.

A una distancia de 36000 km, el tiempo que se tarda en realizar una órbita es de 24 horas, lo que corresponde al tiempo de rotación de la Tierra. A esta distancia, un satélite sobre el ecuador está estacionario con respecto a la Tierra.

Órbita geocéntrica: una órbita alrededor de la Tierra. Existen aproximadamente 2465 satélites artificiales orbitando alrededor de la Tierra.

Éstas van desde unos 483 kilómetros por encima de la superficie de la Tierra hasta unos 35.785 kilómetros y los operadores de satélites dependen de diferentes órbitas para cargas útiles con diferentes propósitos.

"Su tamaño varía desde el de una panera (por ejemplo, decenas de centímetros en cada lado y algunos kilogramos de peso) hasta el de un autobús escolar (varios metros en cada lado y miles de kilos)", dice Barnhart, que se dedica a diseñar satélites.

Respecto a los países, Estados Unidos dispone de 7.500 satélites aproximadamente, Rusia tiene más de 3.600, China cuenta con más de 700, Francia posee alrededor de 164, India podría tener más de 120 y España mantiene 29 satélites en órbita.

Los satélites artificiales son máquinas que se giran en torno a la tierra fuera de la atmósfera, en el espacio exterior; no caen porque su movimiento de rotación genera una fuerza centrífuga que contrarresta la fuerza de gravedad.

La tierra, en realidad, no flota en el espacio: se mueve sin cesar. Nada flota en el espacio. Lo mismo el sol, que la luna y los planetas se hallan siempre en continuo movimiento, según sabemos todos.

El corazón bombea 7570 litros de sangre al día, lo que equivale a la cantidad de gasolina necesaria para recorrer la distancia desde la tierra hasta la luna. Así que cuando te digo que te amo de aquí a la luna, estoy diciendo que te amo con cada latido de mi corazón.

Los satélites artificiales se alimentan mediante células solares por medio baterías que se cargan con ellas y, en algunos casos, reciben la energía de generadores nucleares, en los que el calor producido por la desintegración de los radioisótopos se convierte en energía eléctrica.

"La NASA ha utilizado hidrógeno líquido, que tiene una densidad muy baja", dijo Ghildiyal. "Por tanto, requiere mucho espacio, así como condiciones criogénicas para su mantenimiento". El éxito de los resultados de este combustible en el laboratorio tiene ahora que reproducirse también a gran escala.

A modo referencia, el coste de un satélite convencional puede alcanzar los 500 millones de euros. Además del desarrollo en sí de cada satélite, el lanzamiento de un nanosatélite como parte de una constelación permite repartir en partes pequeñas el riesgo que conlleva toda misión espacial.

Por su parte, los satélites artificiales se observan como pequeños puntos de luz que recorren el cielo a una velocidad constante. Y es que todas las noches pasan por encima de nuestras cabezas cientos (quizá miles) de satélites, unos no llegan a ser visibles a simple vista, pero muchos sí, y algunos son muy llamativos.

Aunque los países o regiones con más satélites en órbita son China (con más de 1.000) además de otros como Rusia (alrededor de 3.700) y Estados Unidos con casi 10.000 en órbita. Gracias a la base de datos mencionada podemos saber que España tiene 51 satélites del total.

Para mantenerse en órbita, un satélite tiene que desplazarse a muy alta velocidad, que variará dependiendo de su altura. De ese modo, como ejemplo típico mencionemos que para una órbita circular a una altura de 300 km sobre la superficie de la Tierra se precisa una velocidad de 7,8 km/segundo (28.000 km/hora).

Los satélites geosíncronos giran en círculo directamente sobre el ecuador a 35 786 km sobre la superficie de la Tierra a una velocidad de 11 070 km/h.

Movimiento de traslación lunar

La Luna completa una vuelta alrededor de la Tierra aproximadamente una vez al mes. Si la Tierra no rotase sobre su propio eje, sería muy fácil detectar el movimiento de la Luna en su órbita. Este movimiento hace que la Luna avance alrededor de 12º en el cielo cada día.

Un satélite grande puede pesar unos 1500 kg (3000 libras), es decir, aproximadamente el peso de un automóvil pequeño. Los vehículos espaciales más grandes, debido a su volumen y peso, son más difíciles de lanzar al espacio.

La Tierra gira alrededor del Sol, describiendo una órbita elíptica de 930 millones de kilómetros, a una velocidad media de 107.280 kilómetros por hora, lo que supone recorrer la distancia en 365 días y casi 6 horas, de ahí que cada cuatro años se cuente uno bisiesto.