Trabajo de Incorporación

"Evolución y perspectivas de la tecnología satelital en el mundo y en la región de México y América

Latina"

Dr. Salvador Landeros Ayala

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Evolución y perspectivas de la tecnología satelital en el mundo y en la región de México y América Latina

Dr. Salvador Landeros Ayala 1.1 Clasificación de los satélites

Los satélites artificiales pueden ser clasificados dependiendo de la apli- cación, ya que son utilizados no sólo para comunicaciones sino para diver- sas actividades de interés para el ser humano, como se muestra en la Fig. 1-1.

Fig 1-1 Clasificación de los satélites

Telecomunicaciones. En este rubro se tiene la aplicación más difundida,

más utilizada y una de las más rentables en la actualidad, debido a que estos satélites son utilizados a diario por millones de personas. Se establecen en- laces a través de estaciones terrenas por medio de ondas de radio y muchos de ellos se encuentran en órbitas geoestacionarias, aunque en la actualidad

2 y gracias a las constelaciones de satélites se han desarrollado algunos que trabajan en órbitas medias y bajas. Este tipo de satélites se utiliza en su mayoría para la transmisión de datos, voz y televisión.

Observación de la tierra. Con estos satélites se puede obtener información de los elementos de la superficie y atmósfera terrestre, teniendo diversas aplicaciones, como la prevención y evaluación de desastres naturales (inundaciones, huracanes, incendios), cambio climático, control de fronteras, piratería marítima, estudio de la atmósfera y clima, organización del territorio, predicción de cosechas, contaminación en los mares, entre otras.

Navegación. Fueron desarrollados originalmente con fines militares, ya que con estos se pretendía marcar el rumbo de los misiles, submarinos y tropas. En la actualidad se utilizan para sistemas de posicionamiento global, como el conocido GPS para identificar la localización de sitios en la Tierra. El principio de funcionamiento de este tipo de aplicaciones es mediante la triangulación de tres satélites y una unidad receptora, la cual puede ubicar el lugar donde ésta se encuentra y así obtener las coordenadas de su localización geográfica.

Científicos. Tienen como principal objetivo el estudiar los planetas y el Universo. Estos artefactos permiten que se tenga un conocimiento más preciso, ya que gracias al desarrollo de la tecnología se pueden obtener datos exactos e incluso imágenes a una resolución excepcional, siendo algunas de las principales aplicaciones, las estaciones espaciales y la astronomía (el más conocido en la actualidad es el telescopio espacial Hubble).

Tecnológicos. Algunas de sus aplicaciones son la demostración en ór- bita de nuevas tecnologías, es decir, para fortalecer la investigación y la experimentación con demostraciones y calificaciones en órbita de tec- nologías emergentes, en el uso de componentes comerciales en el espacio, en la utilización de cargas útiles científicas de observación, teledetección y telecomunicaciones; para realizar experimentos y mediciones de radiación en el espacio; para observar la actividad solar que influye en la tierra y en satélites en órbita; para aplicaciones meteorológicas y para analizar la atmósfera.

3 Algunos ejemplos se muestran a continuación:

Satélites de comunicaciones:

Organizaciones internacionales: Intelsat, Inmarsat Operadores nacionales: SATMEX, MEXSAT. Satélites de observación de la Tierra: Agencias espaciales: ESA (Envisat), NOAA (Landsat), Programas nacionales, Agencias Eumetsat, NOAA.

Satélites de Navegación: GPS (EEUU), GALILEO (Unión Europea), GLONASS (Rusia).

Satélites Científicos: Agencias: NASA, ESA, JAXA.

Satélites Tecnológicos: Demostración en órbita de nuevas tecnologías (varios países). Dependiendo de sus aplicaciones, serán las dimensiones de los satélites.

Por ejemplo en la Fig. 1-2 se muestra una comparación entre un satélite de telecomunicaciones y un pequeño satélite tipo Cubesat, en términos de tamaños y de costos aproximados, incluyendo el lanzamiento.

Fig. 1-2 Comparación de satélites grandes y pequeños.

4 En la Fig. 1-3 se muestra la clasificación de los pequeños satélites en fun- ción del peso.

Fig. 1-3 Pequeños Satélites.

Un sistema espacial se compone del segmento espacial y del segmento terrestre, Fig. 1-4. El primero está constituido por el satélite, el lanzador y el centro de control. El segmento terrestre lo constituyen las estaciones terrenas que se utilizan para establecer los enlaces de comunicaciones. Aunque el centro de control se ubica en la tierra, se considera parte del segmento espacial, ya que es el "cordón umbilical" para estar en contacto con el satélite.

Fig. 1-4 Conformación de un sistema espacial.

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1.2 Un poco de historia

Los orígenes de la idea de satélites para comunicaciones no son muy claros, sin embargo no hay duda de que la idea de satélites artificiales fue propuesta por primera vez por Arthur C. Clarke en un artículo titulado En- laces Extraterrestres, en la revista "Wireless World" en 1945, Fig. 1-5.

Fig. 1-5 Arthur C. Clarke y su propuesta.

La propuesta de Arthur C. Clarke consistía en el uso de satélites artifi-

ciales ubicados a una altura de aproximadamente 36 000 km en donde el periodo de la órbita del satélite artificial es igual al periodo de rotación de la Tierra, lo cual daba lugar a que el satélite estuviera fijo en el espacio con respecto a la Tierra, permitiendo así ofrecer un sistema de comunicaciones de cobertura global mediante el uso de tres estaciones espaciales separadas angularmente en 120° alrededor de dicha órbita geoestacionaria ubicada sobre el plano ecuatorial. Para esta idea, Clark tomó como referencia los cohetes utilizados por los alemanes durante la Segunda Guerra Mundial y la gran ventaja de la órbita geostacionaria. En su propuesta menciona como una importante aplicación, la de proporcionar servicios telefónicos entre dos puntos, con algunas res- tricciones en la propagación ionosférica. Para aplicaciones de televisión, todavía lo veía más complicado por dichos efectos de la ionosfera. Lo interesante es que su propuesta se utiliza actualmente para servicios de televisión a gran escala, ya que es la parte dominante del mercado de las telecomunicaciones.

6 La implementación de su idea tuvo que esperar hasta el inicio de la era

espacial en 1957, con el Sputnik, y el desarrollo de la tecnología de estado sólido. Han transcurrido 69 años años desde su profecía y ya existen cerca de 18,000 elementos en órbita tanto en uso como en desuso.

1.3 Antecedentes históricos de los satélites de

comunicaciones

La primera forma de transmitir y recibir señales haciendo uso de algún medio reflector en el espacio fue utilizando la luna como un repetidor o retransmisor en aplicaciones de radar y sistemas de comunicaciones.

Aunque estas experiencias de reflejar señales electromagnéticas en la Luna se realizaron a finales de los 40's y principios de los 50's, fue en 1954 cuando se efectuó el primer enlace de mensajes de voz haciendo uso del satélite natural de la Tierra. Es en 1956 cuando se establece comunicación entre Washington, D.C. y Hawaii, enlace que permanecería hasta 1962, limitado solamente por la disponibilidad de la Luna en los sitios donde se encontraban los sistemas de transmisión y recepción (estaciones terrenas).

Esta forma de establecer comunicación a larga distancia tenía sus des- ventajas, se utilizaban potencias del orden de los 100 kW y diámetros de antenas de 26 metros a una frecuencia de 430 MHz.

El primer satélite artificial que orbitó la Tierra fue el Sputnik I de la Unión Soviética, en 1957. Este dispositivo, de pequeñas dimensiones y de 84 kg de peso transmitió telemetría por 21 días, desintegrándose después de realizar 1367 vueltas alrededor de la Tierra al inflamarse por la fricción con los gases atmosféricos.

La puesta en órbita de este satélite sorprendió al mundo entero. Por primera vez, un dispositivo hecho por el hombre se sometía a las leyes gravitacionales de la mecánica celeste y se combinaban las antiguas ciencias, con los nuevos desarrollos de la tecnología espacial. A partir de ese momento se observó ampliamente el potencial que tenía el uso del espacio en aplicaciones prácticas.

Después de este acontecimiento, mucha gente pensó en los beneficios que se podrían obtener al colocar en el espacio varios satélites de diversas dimensiones y aplicaciones. Desde entonces ha sido necesario considerar los impactos sociales, económicos y políticos que han tenido influencia al

7 poner en órbita satélites alrededor de la Tierra. Varios temas han sido ob- jeto de amplia y profunda discusión, como la forma de lanzamiento, las ór- bitas que describen los satélites, su cobertura, el manejo de la información y sus aplicaciones.

Después de 1957 se inició la carrera hacia la conquista del espacio. Es en enero de 1958 cuando los Estados Unidos colocan en órbita su primer sa- télite, el Explorer I, que transmitió telemetría durante 5 meses. En diciem- bre de 1958, la NASA (Administración Nacional de Aeronáutica y del Es- pacio) puso en órbita el satélite Score, el cual envió un mensaje de Navidad previamente grabado del presidente Eisenhower de Estados Unidos. Fue el primer satélite artificial en transmitir voz y operó en una órbita baja de 182 km a 1048 km.

Debido a las limitaciones de capacidad en los vehículos de lanzamiento y de la configurabilidad de los dispositivos electrónicos en el espacio, surgió la necesidad de experimentar con sistemas repetidores pasivos con el obje- to de observar las posibilidades técnicas que estos podrían tener, por lo que en 1960 en una órbita de 1500km el repetidor ECHO de la NASA, el cual consistía de un balón de plástico con revestimiento metálico para reflejar las señales que se emitían desde la Tierra con transmisores de muy alta po- tencia (10kW). Esta desventaja y el acelerado desarrollo de la electrónica, motivó a poner mayor atención en los satélites activos. En ese mismo año se coloca en órbita el satélite Courier, que recibía y almacenaba la infor- mación para retransmitirla a la estación receptora. Este proyecto fue del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

El primer satélite para recibir y transmitir simultáneamente fue el Telstar de la AT&T diseñado y construido por los laboratorios Bell, con 80kg de peso y 87cm de diámetro. Este satélite en forma de esfera fue lanzado al espacio en julio de 1962. Fue el primer satélite utilizado para transmitir televisión. Este dispositivo sufrió averías en su electrónica debido a la ra- diación de los cinturones Van Allen y sólo pudo operar durante algunas semanas. En ese mismo año, la NASA pone en órbita el satélite Relay de RCA utilizado en forma experimental para transmitir voz, video y datos.

Dentro de la etapa experimental, en 1963 la fuerza aérea de los Estados Unidos logró poner en órbita a una altura de 3500km, un cinturón com- puesto de pequeños dipolos, el cual actuaba como reflector pasivo; se trans- mitió voz en forma digital, fue el proyecto West Ford.

8 La idea del escritor inglés Arthur C. Clarke de colocar un satélite a 36

mil km de la Tierra en el plano del ecuador como un repetidor de comuni- caciones, surgida en el año 1945, aún no era posible desarrollarla en forma práctica. Los sistemas de satélites descritos hasta ahora se desplazaban en órbitas bajas y medias, las cuales tenían ventajas y desventajas.

Los costos de lanzamiento, las dimensiones de los satélites y los tiempos de propagación, eran ventajas en sistemas de órbitas no geoestacionarias. Sin embargo, se presentaba el problema de que las estaciones en Tierra tenían que rastrear al satélite y no podían mantener una constante comuni- cación con éste durante las 24 horas del día, a menos que se conmutaran a otro satélite.

Aunque existía el inconveniente de que al hacer uso de la órbita geoes- tacionaria, el costo del lanzamiento era mayor y los tiempos de retardo en la comunicación se incrementaban considerablemente. Sin embargo, se tenía la ventaja de que 3 satélites podían cubrir la esfera terrestre y no era necesario que las estaciones terrenas los rastrearan, ya que este sistema se requiere únicamente para la corrección de pequeñas perturbaciones en su órbita.

Fue en 1963 cuando se puso en órbita geoestacionaria el primer siste- ma de satélites de comunicaciones lanzados por la NASA; los Syncom II y III fueron utilizados para múltiples experimentos, particularmente el Syncom III transmitió señales de televisión en los Juegos Olímpicos de Tokio en 1964. El Syncom I no estuvo operativo ya que se presentaron problemas al realizar la maniobra con el motor de apogeo para impulsarlo a la órbita geoestacionaria.

Este tipo de problemas siguieron presentándose, por ejemplo, en los años 80's los satélites Westar VI, Palapa B2 y GStar, con incidencias en los motores de perigeo, en los primeros dos casos y el de apogeo en el tercero.

Cada uno de los satélites del sistema Syncom tenía un peso de 39 kg, una altura de 39cm y un diámetro de 71cm. Constaba de 2 transpondedores de 0.5MHz de ancho de banda cada uno con una potencia nominal de 2 watts.

Después del éxito obtenido en la utilización de los satélites Syncom, se inició la era comercial de los satélites de comunicaciones. En julio de 1964 se crea el consorcio internacional Intelsat (International Satellites) con el objeto de diseñar, desarrollar, construir, establecer y mantener la operación del segmento espacial de un sistema comercial global de satélites de comu-

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nicaciones. Inicialmente participaron en el consorcio Intelsat los países de Europa

Occidental, Estados Unidos, Australia, Canadá y Japón. El 1 de abril de 1965 se pone en órbita el satélite Intelsat I o "Pájaro

Madrugador" con una capacidad de 240 circuitos telefónicos y un canal de televisión. A partir de entonces, hubo un desarrollo acelerado en las comunicaciones internacionales por satélite. Continuaron las series Intelsat II, III, IV, IV-A, V, VI y VII, ya retirados. De un ancho de banda de 50MHz que tenía el Intelsat I, se llegó a un ancho de banda de 3366MHz en el Intelsat VI; se ha pasó de 240 circuitos de voz y un canal de televisión a 40,000 circuitos y 2 canales de TV.

La serie Intelsat VI, puesta en órbita en los años 80's, eran satélites de grandes dimensiones que jamás se habían construido, con 11.8 metros de altura y 3.6mts de diámetro, Fig. 1-6.

Posteriormente vinieron las generaciones de Intelsat 8 a Intelsat 30. A la fecha Intelsat opera una flota de más de 58 satélites.

Paralelamente, la Unión Soviética desarrolló su programa Molniya I, en 1971 el Molniya II y en 1974 el Molniya III. Estos satélites se utilizaron para transmitir voz y televisión en la Unión Soviética y en aplicaciones internacionales.

Similar a Intelsat, en 1971 se crea la organización Intersputnik que agrupaba, en esa época, a los siguientes países: Afganistán, Bulgaria, Hungría, Vietnam, la República Democrática Alemana, la República Democrática de Yemen, Corea del Norte, Cuba, Laos, Mongolia, Polonia, Rumania, Checoslovaquia y a la Unión Soviética.

Inicialmente esta organización utilizó lo satélite Molniya y posterior- mente, en 1975 puso en órbita el primero de los satélites Statsionar, los Raduga y Gorizont. Por ejemplo, el Statsionar 4 tenía 6 transpondedores de ancho de banda de 50MHz en la banda C.

Para sus servicios nacionales, la entonces Unión Soviética colocó en ór- bita otros satélites, como es el caso de los satélites Ekran y Moskva, lan- zados en 1976 y 1979 respectivamente, los cuales fueron utilizados para distribuir televisión.

Los programas hasta aquí presentados, no han sido los únicos en desarrollarse, ya que además de los satélites experimentales y de servicio fijo de comunicaciones para aplicaciones internacionales, han surgido los

10 sistemas de satélites para aplicaciones militares como el LES-6 y el Tacsat I de Estados Unidos, puestos en órbita en 1968 y 1969 respectivamente. Este último utilizaba las bandas de UHF Y SHF.

Fig. 1-6 El Dr. Salvador Landeros y el Sr. Bruce Elbert con el Intelsat VI en su construcción .

11 Asimismo, los satélites para aplicaciones móviles, como son los del

consorcio Inmarsat para servicios internacionales marítimos, que inició operaciones en 1982, los del sistema Marisat operado por Comsat y los sistemas Marecs y Marots de Europa.

El potencial mostrado de los satélites de comunicaciones colocados en órbita geoestacionaria no tuvo lugar a dudas. Es en 1972 cuando Canadá pone en órbita el primer satélite para aplicaciones domésticas o nacionales; éste fue el Anik A. En los siguientes años surgieron los satélites Westar, Comstar, Satcom, SBS, ASC, Gestar, Galaxy y Spacenet de Estados Uni- dos; Eutelsat de Europa, Telecom y TDF de Francia, TV Sat de Alemania, Tele X de Suecia, CS y BS de Japón, Palapa de Indonesia, Insat de India; Arabsat de los países árabes, Brasilsat de Brasil, Aussat de Australia, Chi- nasat de China y Morelos de México.

Posterior a esos años de inicio, vendrían las siguientes generaciones de satélites en los diversos países y en el mundo, hasta llegar a la época actual, en la que tan sólo en los últimos 20 años han sido lanzados más de 300 satélites en órbita geoestacionaria.

1.4 Los Satélites Mexicanos Primera Generación de Satélites Mexicanos El 4 de octubre de 1982 se publica la noticia de que se iniciaba la

construcción del Satélite Mexicano Ilhuicahua, en Náhuatl el señor dueño del cielo, tras la firma de un convenio entre el titular de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, Lic. Emilio Mújica Montoya, y el Vice- presidente de la Empresa Hughes Communications International, Señor Norman Avrech; y en noviembre, el Presidente de México, Lic. José López Portillo, firmó como testigo de honor los contratos para la fabricación y pu- esta en órbita de lo que sería la primera generación de satélites mexicanos.

En dicha ceremonia, el Ingeniero Clemente Pérez Correa, Director General de Telecomunicaciones de la SCT, comentó sobre la capacidad y los servicios de telecomunicaciones de los satélites y la red de estaciones terrenas para televisión que se había instalado. Igualmente se señaló que la construcción del satélite estaría apoyada por la empresa Televisa pero que sería operado totalmente por la Secretaría de Comunicaciones y Trans-

12 portes.

En los estudios para llevar a cabo el proyecto participaron los ingenieros Miguel Eduardo Sánchez Ruiz, entonces Subdirector General de Servi- cios, y José Luis Almazán Ferrer, Jefe del Departamento de Comunicacio- nes espaciales, de quien dependían los ingenieros Tomás Salazar y Juan Manuel Zamudio Zea.

A finales de 1982 y principios de 1983, con el cambio de gobierno se mantiene la decisión de continuar con tan importante proyecto, haciéndose modificaciones al plan original, tanto técnicas como jurídicas y en el propio nombre del sistema. Así, en el primer mes de su mandato, el Presidente Miguel de la Madrid envía al Congreso de la Unión una iniciativa para modificar diversos artículos de la Constitución, entre ellos el 28.

A partir de entonces desapareció el nombre de Ilhuicahua y en marzo de 1983 el proyecto de satélites se denominó Morelos, en honor de José María Morelos y Pavón, Siervo de la Nación, quién encabezó el más deci- dido movimiento por la Independencia de México.

Paralelamente al diseño, ensamble, integración y pruebas de los 2 saté- lites, actividades apoyadas por la Empresa COMSAT, Figs. 1-7 y 1-8, se inicia el plan de entrenamiento de los especialistas que habrían de operar el sistema, así como los preparativos para la instalación del Centro de Con- trol de Iztapalapa. El Ing. Enrique Luengas Hubp era el Director General de Telecomunicaciones, el Ing. Salvador Landeros, Director de Satélites Nacionales, tenía bajo su responsabilidad la operación y la utilización de los satélites y el Ing. José Manuel Calderón Grajales era el Subdirector de Control.

Estas actividades se realizaron en coordinación con la Unidad de Proyec- tos Especiales a cargo del Ing. Miguel E. Sánchez Ruiz, quien junto con su personal, entre ellos los Ingenieros Reynaldo González Bustamante, Miguel Méndez y Gerardo García Solís, fueron los responsables directos de darle seguimiento a las cláusulas del contrato hasta el lanzamiento de los dos satélites.

Estamos hablando del inicio del sexenio en el que los Ingenieros Rodolfo Félix Valdez y Javier Jiménez Espriú eran el Secretario de Comunicacio- nes y Transportes y el Subsecretario de Comunicaciones y Desarrollo Tec- nológico, respectivamente.

Siendo ya Secretario de Comunicaciones y Transportes el Ing. Daniel

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Fig. 1-7 Integración y pruebas de los satélites mexicanos.

Fig. 1-8 El Dr. Salvador Landeros Ayala junto al satélite Morelos I en la planta de la empresa Hughes Communications International.

14 Díaz Díaz, se realizan los lanzamientos de los dos satélites, Fig. 1-9. El Morelos I y el Morelos II el 17 de Junio y el 27 de Noviembre de 1985, por medio de los trasbordadores Discovery y Atlantis de la NASA.

Fig. 1-9 Los Satélites Morelos.

Dentro del plan de entrenamiento, una de las mayores prioridades fue la de seleccionar a ingenieros con un perfil de experiencia, preparación y capacidad.

Así, de los 25 ingenieros seleccionados para acudir a las instalaciones de la empresa fabricante de los satélites, 13 tenían una amplia experiencia en el sector y 12 eran recién egresados de las carreras de ingeniería de la UNAM, del IPN y de otras Universidades, principalmente privadas. La utilización de esta moderna y avanzada tecnología se vio afectada por la crisis económica de los años 80's, por aspectos regulatorios y tarifarios superados en 1986 y por el inevitable proceso de aprendizaje que tuvieron que recorrer tanto usuarios como prestadores de servicio. Eran los tiempos en que varios países con este tipo de infraestructura habían evolucionado de manera similar en lo relativo al grado de utilización de un nuevo siste- ma. En este sentido, la utilización del Morelos I fue gradual y se dio de la siguiente manera:

1985 - 12% 1986 - 16.5% 1987 - 45% 1988 - 75%, que de conformidad con normas que exigían capacidad de

respaldo en el satélite, era el máximo aconsejable.

15 Es importante señalar que entre los primeros usuarios estuvieron Televi-

sa, Imevisión en esa época (hoy TV Azteca), PEMEX, Teléfonos de Méxi- co, servicios de telefonía rural, las cadenas de Radio OIR, RASA y Radio Centro y como redes privadas SENEAM, el ISSSTE, Banamex, Seguros de México, Chrysler, Tecnológico de Monterrey, el Periódico el Nacional y la UNAM. En la Fig. 1-10 se muestra la cobertura de los satélites Morelos.

Fig. 1-10 Cobertura de los satélites Morelos.

Con la demanda de tráfico indicado y considerando que el segundo de los

satélites se había concebido como un satélite de tráfico secundario sujeto a interrupción, se analizó la factibilidad para colocar al Morelos II en una órbita de almacenamiento de 3 grados de inclinación. En la vida del satélite se realizaban particularmente tres diferentes tipos de maniobras orbitales periódicamente, que son las de inclinación de su órbita, producida por disturbios ocasionados por el sol, la luna y la misma tierra, la de orientación producida por la presión de la radiación solar y el arrastre atmosférico residual y la este-oeste producida porque la Tierra no se puede considerar como una masa puntual; todas ellas con un gasto de combustible del 93.9%, 3.7% y 1.2.% respectivamente.

16 Las maniobras este-oeste, de orientación y de cambio de longitud repre-

sentan un consumo de 6% del combustible total, el cual es mínimo com- parado con el que se usa en las maniobras de inclinación.

La inclinación de la órbita tiene una variación anual promedio de 0.90 grados, lo que permite considerar que si el satélite se sitúa en una órbita de tres grados, tardará alrededor de tres años en llegar a la órbita ecuatorial (cero grados de inclinación). Esta variación es natural y no se tiene que realizar ninguna maniobra de inclinación durante este periodo de tiempo, por lo que se ahorra un 33% del combustible, que representa 3 años de vida del satélite, más 7.3% por ubicarlo en la posición de tres grados, lo que arroja un ahorro total de poco más del 40% de combustible, y lo que a su vez representa cerca de 5 años de vida del satélite.

La base de estos cálculos tiene que ver con el nodo ascendente, la anomalía media y el potencial perturbador, que siguen el modelo de dos cuerpos en la mecánica celeste.

La variación natural de la inclinación de la órbita del satélite está dada por la siguiente ecuación:

didt

3r4h

μ

rμ cos Ω sen i cos i

μ

rsen i cos i

En donde: r h µm y µs rm y rs Ωm im, is

es el radio de la órbita geoestacionaria es el momento angular de la órbita son la constante de gravitación de la Luna y del Sol, respectivamente son el radio orbital de la luna y del sol, respectivamente. es el nodo ascendente son la inclinación de la órbita de la luna y de la eclíptica respectivamente.

A partir de 1989 el combustible remanente era de 151.64 Kg., lo que representaba 9.62 años. En esa etapa y años después, los especialistas de Satmex continuaron operándolo con talento e imaginación ya que el satélite debió de haber terminado su vida útil a más tardar en 1999; sin embargo, terminó su vida útil hacia el año 2004. Así, siendo su vida útil de diseño de 9 años y su vida ampliada de 14 años, al final tuvo una vida exitosa de operación de 18 años.

17 Desde el punto de vista financiero, si el satélite se hubiera colocado desde

un principio en la órbita geoestacionaria, los ingresos hubieran sido de 65 millones de dólares durante los 9 años de vida útil, mientras que esta de- cisión representó ingresos por 240 millones de dólares, considerando un precio promedio por transpondedor de un millón de dólares anuales. El sistema Morelos tuvo un costo total de 150 millones de dólares.

Es importante señalar que el Ing. Bruno Ramos Maza, ingeniero del Centro de Control, le sugirió en alguna ocasión al Ing. Salvador Landeros Ayala, Director de Satélites Nacionales, y autor de estas líneas, sobre la posibilidad de colocar al satélite en una órbita de almacenamiento, para lo cual se preparó una propuesta para someterla a la consideración de las autoridades de la Secretaría. No se tenía conocimiento de que esta técnica se hubiera llevado a cabo en el mundo en un satélite comercial.

Así, el Subsecretario de Comunicaciones y Desarrollo Tecnológico, Ing. Javier Jiménez Espriú, solicitó a la NASA la posibilidad de cambiar la hora de lanzamiento que era de día, a una hora de la noche, tomando en cuenta la ubicación en la cual quedaría el satélite.

Hay que destacar la firmeza y determinación con la que el Ing. Jiménez Espriú tomó esta propuesta, ya que no era común que se alterara un proyec- to de estas características y menos cuando se tenían variables de riesgo.

Él confió en directivos e ingenieros del Centro de Control desde el inicio de operaciones. Se demostró la capacidad de los ingenieros mexicanos, tanto por dicha iniciativa como por la habilidad para controlar y operar en forma exitosa a los satélites en los siguientes años.

En el caso del Morelos I, los problemas que se presentaron, se detectaron y superaron oportunamente, como el caso de descargas electrostáticas, fallas de tres amplificadores y falla de un sensor de voltaje de la batería no. 2. En el Morelos II, en esas fechas solamente se presentó una falla en el receptor de comandos principal, utilizando el de respaldo en el futuro. Los problemas de rango se resolvieron con los estudios y análisis que se efectuaron desde el inicio de operaciones.

Una de las preocupaciones durante el lanzamiento que producía incerti- dumbre, era que el año anterior habían fallado los mismos tipos de motores de propulsión de dos satélites, uno de Estados Unidos y otro de Indonesia, por algunas dificultades que habían presentado las toberas. Por cierto, de- bido a esta falla, el Centro de Control ya instalado y probado junto con los

18 ingenieros mexicanos, contribuyeron a la recuperación de estos dos satélites. Para los Morelos, las toberas tenían un nuevo diseño que serían probadas por primera vez y por ello se estaba a la expectativa. En alguna ocasión comentó el Dr. Rodolfo Neri Vela, primer astronauta de México y autor de la primera parte de esta obra, sobre la profunda emoción que sintió cuando llegó el momento de liberar al Morelos II y verlo alejarse del orbitador Atlantis hasta que desapareció de su vista para siempre. Otra experiencia en el lanzamiento del Morelos II, fue la extensión de los paneles solares, maniobra de más de 5 hrs de duración y que ocasionó cierta preocupación al calentarse los motores que iban a desplegar dichos paneles, ya que a 3° de inclinación de la órbita, el sol incide en forma más directa sobre el satélite. Afortunadamente no pasó a mayores.

Lo que sí ocasionó una mayor preocupación es que el Director de Vuelo de la empresa fabricante, dio las instrucciones para el envío de un comando equivocado, ya que al intentar mandar el comando "Spun 234" se envió el "Spun 034" que tiene la finalidad de abrir la válvula de interconexión de los dos sistemas de combustible, originando con esto que se balancearan los dos sistemas, por lo que se le sugirió desde Iztapalapa el cerrar dicha válvula, a lo cual accedió, procediéndose de inmediato. El resultado de este susto sólo fue que se recalcularan las estimaciones de dinámica orbital. Así es que los 5 días que duraron el lanzamiento y la colocación en su posición orbital del Morelos II fueron de mucha intensidad.

Vale la pena destacar algunos proyectos de ingeniería que realizaron los ingenieros que participaron en la primera generación y que sirvieron de base para el futuro sistema de satélites:

- Procedimientos de operación y mantenimiento del sistema. - Especificación de parámetros técnicos para los usuarios de los satélites. - Modelo para el cálculo tarifario del sistema. - Diseño y cálculos de enlaces por satélite. - Márgenes de atenuación por lluvia en la banda Ku. - Se creó un Centro de Información de las Comunicaciones por Satélite,

en el que se integraba toda la información técnica actualizada. - Se elaboraron los estudios técnicos que apoyaron el acuerdo con Es-

tados Unidos y Canadá para que México obtuviera la tercera posición orbital en 109.2°.

- Se diseñó e instaló el Centro de Monitoreo de señales portadoras.

19 En la Fig. 1-11 se ilustra la visita de funcionarios de la SCT e invitados al

Centro de Control de Iztapalapa.

Fig. 1-11 Visita al Centro de Control de funcionarios de la SCT e in- vitados, recibidos por el Dr. Salvador Landeros, y área de antenas.

20 Es importante señalar que años antes a la puesta en órbita y, posterior-

mente, en base a esa experiencia, varios de dichos ingenieros han impartido cursos sobre el tema a estudiantes e ingenieros de todo el país a través de la División de Educación Continua de la Facultad de Ingeniería de la UNAM y de un gran número de universidades de la República Mexicana.

Una de las mayores satisfacciones que se tuvieron fue la autonomía en el control, operación e ingeniería, posterior al lanzamiento. En poco tiempo se asimiló la tecnología satelital y no fue necesario contratar apoyos como lo hicieron otros sistemas similares al nuestro, como los de la AT&T en Estados Unidos, los de Indonesia o los de Brasil, por mencionar algunos ejemplos, en los que mantenían el apoyo de personal extranjero en la etapa de postlanzamiento por uno o dos años.

De esta forma se demostró la capacidad de la ingeniería mexicana, aún cuando se había criticado que este grupo no era el adecuado para la respon- sabilidad asignada. Pero la confianza siempre se mantuvo, principalmente por la experiencia y capacidad de nuestros ingenieros y por la seguridad de saber que la formación obtenida en nuestras instituciones de educación superior era una garantía en la realización de proyectos de gran magnitud.

Después de la primera generación, con la creciente demanda de servicios, se pusieron en órbita las nuevas generaciones de satélites que en su con- junto han contribuido considerablemente al desarrollo de las telecomuni- caciones mexicanas.

1.5 Siguientes generaciones La segunda generación, los satélites Solidaridad, con tecnología más avanzada que la primera generación (Fig. 1-12), pero que desafortunadamente se produjo un accidente en el satélite solidaridad I, ocasionando la pérdida total debido al crecimiento de los filamentos (pistas) de estaño en el procesador a bordo.

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Fig. 1-12 Satélites Solidaridad.

La Fig. 1-13 muestra la cobertura del sistema Solidaridad.

Fig. 1-13 Cobertura de los satélites Solidaridad.

22 El satélite Satmex 5, Fig. 1-14, corresponde a la tercera generación con

mayor potencia y cobertura que la generación anterior.

Fig. 1-14 Satélite Satmex 5.

La cuarta generación, el satélite Satmex 6, Fig. 1-15, con tecnología de

avanzada, es un satélite de cobertura continental y de gran potencia, Fig. 1-16.

En el año 2004, la SCT emitió una convocatoria para licitar la posición geoestacionaria de 77° longitud Oeste, declarandose ganador a SES Ameri- com Inc. y Satélites Globales. Actualmente dicha posición la ocupa el saté- lite QuetzSat I, operado por MedCom y SES, considerado como la quinta generación, Fig. 1-17.

Recientemente fue puesto en órbita el satélite Satmex 8 (sexta generación), cuyas principales características se muestran en la Fig. 1-18.

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Fig. 1-15 Satélite Satmex 6.

Fig. 1-16 Cobertura del Satélite Satmex 6.

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Fig. 1-17 Satélite QuetzsSat I y su cobertura.

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Fig. 1-18 Satélite Satmex 8.

La Tabla 1.1 muestra una comporación de los satélites Satmex y QuetzSat. Se hace notar que el proyecto del satélite Samex 7 sigue vigente y por cues- tiones presupuestales será lanzado en 2015.

*Morelos II tuvo una vida útil de 18 años.

Tabla 1.1 Comparación de los satélites Satmex y QuetzSat.

26 Los satélites MEXSAT

El gobierno Federal tomó la decisión de operar un sistema de satélites para servicios de seguridad y de cobertura social, los Mexsat 1 y 2 en la banda L y el Mexsat 3 en las bandas C y Ku ampliada, Fig. 1-19. Las características de los satélites se muestran en la Fig. 1-20.

Fig. 1-19 Los satélites Mexsat.

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Fig. 1-20 Características de los sistemas Mexsat.

En la Tabla 1.2 se muestran las posiciones orbitales que ocupan los saté- lites de México. El Satmex 5 se movió a la posición 114.9° longitud oeste para no interferir al Satmex 8, que fue lanzado el 26 de marzo de 2013. El Solidaridad II, en órbita inclinada, terminó su vida útil.

* Se movió a 114.9

Tabla 1.2 Posiciones orbitales de los satélites mexicanos.

28 En el futuro es importante desarrollar actividades para impulsar la

industria de las telecomunicaciones por satélite en México, desde com- parar la capacidad instalada contra la requerida en el mediano y largo plazo (planeación de órbitas), hasta el desarrollo de tecnología y la fabricación de equipo, por ejemplo:

- Capacidad instalada y requerida - Construcción de estaciones terrenas - Construcción de satélites - Protocolos y estándares en redes - Regulación alineada con avances tecnológicos. Fortalecimiento de empresas mexicanas.