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2 HISTORIA Y DESARROLLO DE LA COMUNICACIÓN VÍA SATÉLITE
Los primeros satélites de comunicación estaban diseñados para
funcionar en modo pasivo. En vez de transmitir las señales de
radio de una forma activa, se limitaban a reflejar las
emitidas desde las estaciones terrestres. Las señales se
enviaban en todas las direcciones para que pudieran captarse
en cualquier punto del mundo. El Echo 1, lanzado por los
Estados Unidos en 1960, era un globo de plástico aluminizado
de 30 m de diámetro. El Echo 2, que se lanzó en 1964, tenía 41
m de diámetro. La capacidad de estos sistemas se veía
seriamente limitada por la necesidad de utilizar emisoras muy
potentes y enormes antenas.
Las comunicaciones actuales vía satélite únicamente utilizan
sistemas activos, en los que cada satélite artificial lleva su
propio equipo de recepción y emisión. Score, lanzado por
Estados Unidos en 1958, fue el primer satélite activo de
comunicaciones y uno de los primeros adelantos significativos
en la exploración del espacio (véase Astronáutica). Iba
equipado con una grabadora de cinta que almacenaba los
mensajes recibidos al pasar sobre una estación emisora
terrestre, para volverlos a retransmitir al sobrevolar una
estación receptora. El Telstar 1, lanzado por la American
Telephone and Telegraph Company en 1962, hizo posible la
transmisión directa de televisión entre Estados Unidos, Europa
y Japón y era capaz de repetir varios cientos de canales de
voz. Lanzado con una órbita elíptica de 45° respecto del plano
ecuatorial, Telstar sólo podía repetir señales entre dos
estaciones terrestres durante el breve espacio de tiempo
durante cada revolución en el que ambas estaciones estuvieran
visibles.
Actualmente hay cientos de satélites activos de comunicaciones
en órbita. Reciben las señales de una estación terrestre, las
amplifican y las retransmiten con una frecuencia distinta a
otra estación. Cada banda de frecuencias utilizada, de un
ancho de 500 MHz, se divide en canales repetidores de
diferentes anchos de banda (ubicados en 6 GHz para las
transmisiones ascendentes y en 4 GHz para las descendentes).
También se utiliza mucho la banda de 14 GHz (ascendente) y 11
o 12 GHz (descendente), sobre todo en el caso de las
estaciones fijas (no móviles). En el caso de las estaciones
pequeñas móviles (barcos, vehículos y aviones) se utiliza una
banda de 80 MHz de anchura en los 1,5 GHz (ascendente y
descendente). Las baterías solares montadas en los grandes
paneles de los satélites proporcionan la energía necesaria
para la recepción y la transmisión.
3 ÓRBITAS GEOESTACIONARIAS Y GEOSÍNCRONAS
Un satélite en órbita geoestacionaria describe una trayectoria
circular por encima del ecuador a una altitud de 35.800 km,
completando la órbita en 24 horas, el tiempo necesario para
que la Tierra describa un giro completo. Al moverse en la
misma dirección que la Tierra, el satélite permanece en una
posición fija sobre un punto del ecuador, proporcionando un
contacto ininterrumpido entre las estaciones de tierra
visibles. El primer satélite de comunicaciones que se puso en
este tipo de órbita fue el Syncom 3, lanzado por la National
Aeronautics and Space Administration (NASA) en 1964. La
mayoría de los satélites posteriores también se hallan en
órbita geoestacionaria.
La diferencia entre los satélites geoestacionarios y los
geosíncronos es que el plano de la órbita de estos últimos no
coincide con el del ecuador, sino que adopta una determinada
inclinación respecto a él. El primer satélite en órbita
geosíncrona, lanzado por la NASA en 1963, fue el Syncom 2.
4 SATÉLITES COMERCIALES DE COMUNICACIONES
El despliegue y la explotación comercial de los satélites de
comunicaciones se inició con la creación de la Communications
Satellite Corporation (COMSAT) en 1963. Al formarse la
International Telecommunications Satellite Organization
(INTELSAT) en 1964, la COMSAT se convirtió en su miembro
norteamericano. Con sede en Washington, D.C., INTELSAT es
propiedad de más de 120 países. El Intelsat 1, también
conocido como Early Bird, lanzado en 1965, proporcionaba 2.400
circuitos de voz o un canal bidireccional de televisión entre
Estados Unidos y Europa. Durante las décadas de 1960 y 1970,
la capacidad de mensajes y la potencia de transmisión de las
sucesivas generaciones del Intelsat 2, 3 y 4 fueron aumentando
progresivamente al limitar la emisión sólo hacia tierra y
segmentar el espectro de emisión en unidades del respondedor
de una determinada anchura de banda. El primero de los
Intelsat 4, puesto en órbita en 1971, proprorcionaba 4.000
circuitos de voz.
Con la serie Intelsat 5 (1980), se introdujo la tecnología de
haces múltiples que aportó un incremento adicional de la
capacidad. Esto permitió concentrar la potencia del satélite
en pequeñas zonas de la Tierra, favoreciendo las estaciones de
menor apertura y coste económico. Un satélite Intelsat 5 puede
soportar unos 12.000 circuitos de voz. Los satélites Intelsat
6, que entraron en servicio 1989, pueden llevar 24.000
circuitos y permiten la conmutación dinámica a bordo de la
capacidad telefónica entre seis haces, utilizando la técnica
denominada SS-TDMA (Satellite-Switched Time Division Multiple
Access).
A principios de la década de 1990, INTELSAT tenía 15 satélites
en órbita y constituía el sistema de telecomunicaciones más
extenso en el mundo. Hay otros sistemas que ofrecen servicios
internacionales en competencia con INTELSAT. El crecimiento de
los sistemas internacionales ha ido paralelo al de los
sistemas nacionales y regionales, como los programas Eutalsat
y Telecom en Europa y Telstar, Galaxy y Spacenet en Estados
Unidos.
España se incorporó, al iniciarse la década de 1990, al club
de los países con sistemas propios, al lanzar al espacio los
satélites Hispasat, que cuentan con 5 canales de TV y las
señales de sonido asociadas, y una cobertura perfectamente
adaptada al territorio español. Ofrece el más amplio número de
canales en español vía satélite y contiene las últimas
innovaciones tecnológicas, como la televisión digital y la
televisión de alta definición. Permite tanto la recepción
individual como la colectiva y la recepción mediante redes de
cable (CATV).
En la actualidad, gracias a la posición de 30º Oeste en que
está situado, cuenta con la cobertura de dos grandes espacios,
el servicio fijo Europa y el servicio América, que cubre la
totalidad del continente americano. Hispasat ofrece un cuadro
de servicios muy amplio, que incluye el alquiler de
transponedores a largo plazo, servicios digitales mediante
sistemas de redes abiertas y cerradas, así como el alquiler de
transponedores completos a tiempo parcial.
En América Latina, algunos grupos empresariales con presencia
internacional se han asociado a compañías estadounidenses para
la utilización de sistemas de satélites propios. Tal es el
caso del grupo Televisa (mexicano) que es propietario del 50%
del capital de Pan Am Sat, operadora de la serie PAS. El PAS 1
opera desde 1988 sobre el océano Atlántico y el PAS 2 lo hace
sobre el Pacífico a partir de 1994. En 1995 se lanzaron otros
dos satélites más sobre el Atlántico y el Índico, con lo que
se ha logrado alcanzar el 98% de la cobertura mundial,
transmitiendo programas en español a través del canal mexicano
Galavisión.
5 SERVICIOS
Los satélites comerciales ofrecen una amplia gama de servicios
de comunicaciones. Los programas de televisión se retransmiten
internacionalmente, dando lugar al fenómeno conocido como
aldea global. Los satélites también envían programas a
sistemas de televisión por cable, así como a los hogares
equipados con antenas parabólicas. Además, los terminales de
muy pequeña apertura (VSAT) retransmiten señales digitales
para un sinfín de servicios profesionales. Los satélites
Intelsat llevan ahora 100.000 circuitos de telefonía, y
utilizan cada vez más la transmisión digital. Los métodos de
codificación digital han permitido reducir a una décima parte
la frecuencia de transmisión necesaria para soportar un canal
de voz, aumentando en consecuencia la capacidad de la
tecnología existente y reduciendo el tamaño de las estaciones
terrestres que proporcionan los servicios de telefonía.
La International Maritime Satellite Organization (INMARSAT),
fundada en 1979, es una red móvil de telecomunicaciones que
ofrece servicios de enlaces digitales de datos, telefonía y
transmisión de telecopia (fax) entre barcos, instalaciones en
alta mar y estaciones costeras en todo el mundo. También está
ampliando los enlaces por satélite para transmisión de voz y
de fax en los aviones en rutas internacionales.
6 AVANCES TÉCNICOS RECIENTES
Las comunicaciones por satélite han entrado en una fase de
transición desde las comunicaciones por líneas masivas punto a
punto entre enormes y costosos terminales terrestres hacia las
comunicaciones multipunto a multipunto entre estaciones
pequeñas y económicas. El desarrollo de los métodos de acceso
múltiple ha servido para acelerar y facilitar esta transición.
Con el TDMA, a cada estación terrestre se le asigna un
intervalo de tiempo en un mismo canal para transmitir sus
comunicaciones; todas las demás estaciones controlan estos
intervalos y seleccionan aquellas comunicaciones que van
dirigidas a ellas. Mediante la amplificación de una única
frecuencia portadora en cada repetidor del satélite, TDMA
garantiza la mejor utilización del suministro de energía a
bordo del satélite.
La técnica, denominada reutilización de energía, permite a los
satélites comunicarse con varias estaciones terrestres
mediante una misma frecuencia, al transmitir en pequeños haces
dirigidos a cada una de ellas. La anchura de estos haces se
puede ajustar para cubrir zonas tan extensas como los Estados
Unidos o tan reducidas como un país del tamaño de Bélgica. Dos
estaciones lo suficientemente distantes pueden recibir
mensajes diferentes transmitidos con la misma frecuencia. Las
antenas de los satélites están diseñadas para transmitir
varios haces en diferentes direcciones utilizando el mismo
reflector.
En 1993 se experimentó un nuevo método de interconexión de
estaciones terrestres al lanzar la NASA su ACTS (Advanced
Communications Technology Satellite). Esta técnica combina las
ventajas de la reutilización de energía, los haces puntuales y
la TDMA. Mediante la concentración de la energía de la señal
transmitida por el satélite, ACTS puede utilizar estaciones
terrestres con antenas más pequeñas y menores necesidades de
potencia.
El concepto de las comunicaciones de haz puntual múltiple
quedó probado satisfactoriamente en 1991 con el lanzamiento
del Italsat, construido por el Consejo de Investigaciones de
Italia. Con seis haces puntuales a 30 GHz (ascendente) y 20
GHz (descendente), este satélite interconecta transmisiones
TDMA entre estaciones terrestres en todas las grandes áreas
empresariales de Italia. Para ello desmodula las señales
ascendentes, las canaliza entre los haces ascendentes y
descendentes y las combina y remodula para su transmisión
descendente.
La red europea de comunicaciones por satélite incluye la red
European Communications Satellite (ECS) de la European Space
Agency (ESA). Cada satélite maneja 12.600 circuitos
telefónicos y múltiples transmisiones de telecopia. El
satélite Olympus es el mayor satélite de comunicaciones
estabilizado tridimensionalmente en Europa y fue desarrollado
principalmente por las compañías aerospaciales británicas.
La utilización de la tecnología láser en las comunicaciones
por satélite ha sido objeto de estudio durante más de diez
años. Los haces láser se pueden usar para transmitir señales
entre un satélite y la estación terrestre, pero el nivel de
transmisión se ve limitado a causa de la absorción y
dispersión por la atmósfera. Se han utilizado láseres en la
longitud de onda azul-verde, capaz de traspasar el agua, para
las comunicaciones entre satélites y submarinos.
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