De acuerdo con cálculos de muy precisos, los científicos de AMSAT han predicho que el satélite actualmente activo, AMSAT OSCAR-13 (AO-13, Fase III-C), se desintegrará al chocar con la atmósfera terrestre a principios de Diciembre de 1996. El AO-13 fue lanzado desde Kourou en la Guayana Francesa el 15 de Junio de 1988 en el primer vuelo de prueba del lanzador ARIANE-4. Fue el tercer satélite de la Fase III construido en un proyecto liderado por AMSAT-DL (La organización AMSAT de Alemania).
Los satélites de la Fase III siguen una órbita elíptica alrededor de la Tierra de forma que el punto más alejado de la órbita, denominado apogeo, alcanza una distancia de por lo menos 36000 Km, que es prácticamente la misma distancia a la que se encuentran los satélites en órbita geoestacionaria. El punto más próximo de la órbita, que se llama perigeo, se encuentra a unos 1500 Km de la Tierra. Con este tipo de órbita el satélite puede 'ver' una gran parte de la superficie terrestre y los radioaficionados del hemisferio norte lo tienen disponible durante periodos de hasta 11 horas diarias. Debido a las leyes de la física la inclinación ideal para una órbita de este tipo es de 63,4º.
Por desgracia, una conjunción de fenómenos, tales como el momento del lanzamiento y la orientación orbital, han dado lugar a una configuración orbital desfavorable para el AO-13. Dado que los parámetros orbitales del AO-13 se han ido deteriorando progresivamente debido a las influencias gravitacionales del sol y la luna, el satélite pronto empezará a experimentar el rozamiento con la atmósfera durante el perigeo y esto hará que su vida operativa termine de forma prematura. Para descubrir este fenómeno ha sido necesario poner en órbita este satélite ya que anteriormente estos fenómenos no se habían estudiado ni se habían descrito. Estas circustancias serán tenidas en cuenta a la hora de escoger la órbita en futuros satélites.
El primer satélite de la serie Fase III debía haber sido lanzado el 23 de Marzo de 1980, pero debido a un fallo en la primera etapa del cohete ARIANE-L02, el lanzamiento fue un fracaso y el vehículo lanzador cayó al Océano Atlántico llevándose con él a nuestro satélite Fase III A. Tres años después dieron fruto los inmensos esfuerzos financieros y humanos que hicieron posible el lanzamiento, el 16 de Junio de 1986, de su sucesor , el AMSAT Fase III B, que todavía orbita alrededor de la tierra y es conocido como OSCAR-10 (AO-10). Debido a una colisión con la etapa final del cohete ARIANE, el AO-10 no alcanzó la órbita prevista y se quedo con una inclinación orbital de 28º. Sin embargo, esto no afectó de forma importante al funcionamiento normal del satélite. Después del fallo del ordenador de a bordo, debido a la radiación cósmica en el espacio exterior, el AO-10 quedó fuera de control. Aún así, después de más de 10 años de servicio el transpondedor de modo B todavía funciona y es regularmente utilizado por radioaficionados de todo el mundo.
El nuevo satélite de la Fase III, el Fase 3-D, está siendo construido, teniendo en cuenta toda la experiencia adquirida con sus predecesores, por un grupo cooperativo internacional formado por diferentes organizaciones AMSAT y liderado por AMSAT-DL. En la tabla 1 se pueden ver las tareas asumidas por los participantes en el proyecto y su calendario. El lanzamiento del Fase 3-D ha sido asignado al segundo vuelo de prueba del cohete ARIANE-5 y se hará desde Kourou en la Guayana Francesa.
El AMSAT Fase III D es diferente a sus predecesores, especialmente en cuanto a tamaño. El satélite es aproximadamente 10 veces más grande y cuatro veces más pesado que el AO-13. El tamaño se puede comparar en la Figura 1 en la que se reproducen a la misma escala una figura humana, el AO-13 y uno de los Microsats. !La envergadura del satélite con los paneles solares extendidos es de 6 metros! En el expositor de AMSAT-DL, durante la feria Interradio '94 en Hannover, se expuso un modelo a escala 3:1 que atrajo la atención de numeroso público. El peso de lanzamiento del Fase 3-D será de más de media tonelada, mientras que el peso de lanzamiento del AO-13 fué de sólo 140 Kg. Más de la mitad del peso de lanzamiento corresponde a los 250 Kg de combustible que serán necesarios para llevar el Fase 3-D desde la órbita de transferencia a su órbita definitiva. Al comienzo de su vida operativa, los paneles solares del Fase 3-D suminstrarán una potencia eléctrica de 600 Watios, por lo que se podra equipar el satélite con transmisores más potentes que los utilizados previamente en otros satélites de radioaficionados. Esto permitirá que las estaciones terrestres de todo el mundo recivan el satélite con antenas muy modestas y que incluso se pueda recibir con equipos portátiles.
El satélite estará equipado con diferentes transmisores y receptores que se podrán emparejar según se necesite mediante una matriz de conmutación de FI ( Vease la tabla 2 y la figura 2 ). La cobertura del satélite comienza en las bandas de onda corta de 21 y 28 MHz, se extendiede a través de las bandas convencionales de 2m, 70cm, 23cm y 13cm, llegando a las bandas de microondas de 10 y 24 GHz. Se hará especial énfasis en el uso de las bandas de frecuencias más elevadas, no sólo para evitar las interferencias terrestres en las frecuencias más bajas, sino para permitir a los radioaficionados de todo el mundo la experimentación en las bandas de microondas.
Habrá diferentes modos de operación, además de voz (SSB) y telegrafía Morse (CW), se podrán transmitir imágenes en SSTV y otros modos. El módulo RUDAK estará dedicado a los modos de operación puramente digitales, tales como radiopaquetes o la transmisión de imágenes digitalizadas. RUDAK tendrá un total de 12 demoduladores y un máximo de 8 moduladores distribuidos entre los distinto receptores y transmisores del satélite. Además de los 1200 Baudios BPSK están previstas velocidades de 9600 Baudios FSK y superiores. Habrá una sección especial que transmitirá a velocidades de 256 KBits/s y que será utilizada para la transmisión rápida de datos entre continentes, aunque este modo necesitará de una compleja estación terrestre.
Con el objeto de asegurar las condiciones óptimas de transmisión, el satélite dispondrá de un sistema de estabilización tri-axial que permitirá apuntar siempre las antenas hacia la Tierra. Los sistemas de navegación orbital contarán con la ayuda del Sistema de Posicionamiento Global (GPS), siendo esta la primera vez que un satélite en este tipo de órbita implemente este sistema. Para llevar a cabo esta tarea, se instalaran 12 antenas GPS en el satélite además de las antenas de comunicaciones. Con este sistema el satélite siempre 'sabrá' cuál es su posición en el espacio e incluso podrá calcular sus propios parámetros Keplerianos, esto será de gran ayuda, sobre todo al principio, ya que el satélite tardará bastante en alcanzar su órbita definitiva.
La secuencia de acontecimientos se puede ver en la figura 3. Después de varias igniciones del motor de a bordo de 400N, se alcanzará la órbita D que tiene el perigeo a 4000 Km de la tierra y el apogeo a 47000 Km y una inclinación de 60º. En este momento será cuando se pueda poner en servicio el satélite. Para alcanzar la inclinación final, 63'4º, y para hacer el ajuste fino de la órbita se utilizará un nuevo tipo de motor eléctrico de plasma (ARCJET) denominado ATOS. Este motor genera plasma al exponer amonio a un arco eléctrico y por este sistema puede generar un empuje de casi 100 mN. Durante dos años, este motor mantendrá el satélite en la órbita prevista lo que permitirá el uso del satélite desde el hemisferio norte hasta 16 horas diárias.
Además de las modalidades actuales, el satélite dispondrá de dos cámaras de color cedidas por JAMSAT ( AMSAT Japón ) y que se utilizarán para fotografiar la Tierra y otros planetas con dos distancias focales diferentes. Las imágenes serán comprimidas y transmitidas a la Tierra, de forma similar a como se hace con las fotos del Meteosat pero desde diferentes posiciones y ! en color !
El Fase 3-D será un Super-Satélite que contribuirá significativamente al prestigio y futuro de la radioafición. El costo de este ambicioso proyecto es sólo una fracción de lo que costaría un satélite comercial de características similares. La realización ha sido posible gracias a varios cientos de voluntarios distribuidos por todo el mundo -que han contribuido con miles de horas de trabajo e importantes cantidades de materiales- y a las contribuciones económicas de asociaciones de radioaficionados, instituciones, compañías y numerosos radioaficionados a título individual. Tampoco debemos olvidar que, debido a lo avanzado de la tecnología y a algunos equipos de nuevo diseño que se utilizarán en este satélite, el proyecto cuenta con el apoyo del Ministerio Federal para la Investigación y la Tecnología (BMFT) del gobierno de Alemania. La construcción del satélite está bastante avanzada y su financiación casi asegurada. Sin embargo, todavía se necesita una importante suma de dinero para cubrir los gastos de lanzamiento, por lo que las diferentes organizaciones AMSAT están haciendo un importante esfuerzo para recaudar esta suma.
La información que contiene este artículo pretende motivar al lector para que apoye económicamente la construcción y el lanzamiento de este satélite y por ende para que contribuya al desarrollo futuro de la radioafición.
El Fase 3-D es un proyecto cooperativo internacional. Los siguientes países, en orden alfabético, están involucrados en la concepción, construcción de los diferentes módulos y ejecución del proyecto: Alemania, Bélgica, Brasil, Canadá, Eslovenia, Estados Unidos de América, Finlandia, Hungría, Japón, Reino Unido, República Checa, República de Sudáfrica y Rusia.
Para más información sobre como contribuir al proyectoFase 3-D dirigirse a:
AMSAT-UK London E12 5EQ Reino Unido Teléfono +44 (0181) 989 6741 Fax +44 (0181) 989 3430Traducido por EA4LE, © 1995 AMSAT
Tablas y FigurasTabla 1.-
Comentarios: La Baliza-1 (antigua baliza general, GB) y la Baliza-2 (antigua baliza de ingeniería, EB) servirán para las operaciones de comando y podrán ser moduladas a 400 Bit/s PSK y posiblemente otros modos.
Las extensiones RUDAK estarán disponibles para el downlink, dando un ancho de banda adicional de 150 KHz si la Baliza-2 está desconectada. Habrá otros 200 kHz ( 500 kHz ) disponibles si el transmisor tiene suficiente anchura de banda.
Figura 3.- 1 Perigeo 2 Apogeo después de aprox. 2 años 3 Desplazamiento de la órbita de 60º de inclinación (Sin ignición del motor) 4 Apogeo