El cohete Ariane
lanzó al satélite ARSAT-1 a
una órbita de transferencia y el personal de la estación Benavidez deberá
cambiarlo a una órbita geoestacionaria mediante una sola maniobra. La órbita de
transferencia es elíptica y la geoestacionaria es circular.
Descripción de
la situación
En la Fig.1
está dibujada la situación en que se encuentra el satélite ARSAT-1 desde que
fue lanzado por el cohete Ariane. La tierra se encuentra ubicada en uno de los
focos de la órbita elíptica de transferencia. El satélite Arsat -1 se encuentra
girando sobre dicha órbita de oeste a este (sentido contrario a las agujas del
reloj), en el mismo sentido que la tierra. El punto de la órbita elíptica más
cercano a la tierra se denomina perigeo, es el punto más bajo mirando desde la
tierra. El punto más alejado de la tierra (el más alto para un observador
terrestre) es el llamado apogeo y es el punto de tangencia entre la órbita
elíptica de transferencia y la órbita geoestacionaria, que es a donde los
operadores de Benavidez queren llevar al satélite. Toda la órbita
geoestacionaria está separada de la tierra por 36.000Km. A esa altura no hay
atmósfera y por eso cuando el satélite ingrese a dicha órbita se moverá con la
velocidad inicial de ingreso que permanecerá constante. La órbita elíptica, en
cambio, tiene una parte en el recorrido actual del satélite con rozamiento con
la atmósfera reducida en su parte más baja. La parte más alta de la órbita, la
cercana a los 36.000Km, no tiene rozamiento. Cuando el satélite, actualmente,
girando sobre la órbita elíptica se va acercando al perigeo se va acelerando
(aumenta su velocidad tangencial). Cuando se aleja hacia el apogeo su velocidad
tangencial se reduce. (2da Ley de Kepler)
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Fig.1 – El estado de cosas actual del satélite Arsat-1
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La maniobra para
pasar de la órbita elíptica de transferencia a la órbita circular
geoestacionaria
La maniobra que harán los operadores de la estación Benavides para llevar
el satélite Arsat – 1 desde la órbita de transferencia a la geoestacionaria
consistirá en aumentar en un valor Δv la velocidad del satélite, cuando este se
encuentre pasando por el apogeo, en el valor exacto para que comience a girar
en la órbita geoestacionaria a partir del punto de tangencia. Para aumentar esa
velocidad hace falta que exista una aceleración del satélite y para que exista
dicha aceleración hace falta aplicarle una fuerza al aparato. Eso se consigue
con el motor de apogeo del satélite.
Una vez que esto se haga con éxito, el satélite comenzará a moverse en todo
su recorrido por la órbita geoestacionaria a la misma velocidad angular que la
tierra y demorará para dar una vuelta completa exactamente 23 horas, 56 minutos y
4,09 segundos (día sideral).
Según INVAP, el combustible que se consumirá en la maniobra de cambio de órbita, más el que se consumirá durante todos los preparativos, que durarán 10 días, será igual al 80% del total del combustible que lleva el satélite.
Según INVAP, el combustible que se consumirá en la maniobra de cambio de órbita, más el que se consumirá durante todos los preparativos, que durarán 10 días, será igual al 80% del total del combustible que lleva el satélite.
Actualización – 22/10/2014
Intentando decodificar la
noticia de Telam del 21/10/2014
La noticia dice:
“Satélite Arsat
1 viaja "a la perfección" hacia su órbita definitiva
Gira alrededor de la
Tierra tras tener resultados que "superaron lo
planificado" en la segunda maniobra de aproximación a su órbita
definitiva, a 36.000
kilómetros , y se apresta a un nuevo encendido para
alcanzar los 29.000
kilómetros , informó la empresa satelital estatal.
Entre los datos verificados se menciona "un incremento de su
velocidad de 510 metros
por segundo, alcanzando una altura de perigeo de 14.000 kilómetros ",
desde los 4.600
kilómetros en que fue dejado tras la primera
maniobra.
"Según lo previsto, se disminuyó su inclinación de3,5 a 1,52 grados, que casi
puede considerarse como ecuatorial", con todos los subsistemas de
propulsión y autocontrol del satélite funcionando correctamente.
Arsat dijo que "el equipo de DLR -Agencia Espacial Alemana- resaltó el excelente funcionamiento del software de control del satélite".
Para seguir viaje hacia la nueva altura, la próxima maniobra consistirá en encender nuevamente el motor de apogeo (LAE) por unos 38 minutos.
El equipo de Arsat encargado de la puesta en órbita de satélite está conformado por unas 20 personas divididas en grupos, con turnos permanentes.”
"Según lo previsto, se disminuyó su inclinación de
Arsat dijo que "el equipo de DLR -Agencia Espacial Alemana- resaltó el excelente funcionamiento del software de control del satélite".
Para seguir viaje hacia la nueva altura, la próxima maniobra consistirá en encender nuevamente el motor de apogeo (LAE) por unos 38 minutos.
El equipo de Arsat encargado de la puesta en órbita de satélite está conformado por unas 20 personas divididas en grupos, con turnos permanentes.”
Interpretación
La maniobra que mencionamos más arriba se estaría realizando en
varias etapas. Hasta el 21 de octubre se habían realizado dos de estas etapas y
la tercera estaría planificada para ser realizada un día subsiguiente no
especificado.
La velocidad del satélite es un vector. Para cambiar la
inclinación del plano de la órbita elíptica con respecto al plano del ecuador,
el Δv necesario debe ser una
componente perpendicular al plano de la órbita. Para “circularizar” (palabra
que no está en el diccionario) la órbita elíptica, o sea transformarla en una circunferencia,
es necesario aplicar un Δv que sea
una componente radial. Si bien estas dos acciones pueden hacerse por separado,
en distintos días, suele hacerse al mismo tiempo para ahorrar combustible, con
un Δv que sea la suma vectorial de
las dos componentes (radial y normal).
De ser este último el criterio seguido, me llama la atención que
en el resultado comunicado por ARSAT a través de Telam, solo se mencione la
mejora de inclinación y no se hable de la reducción de excentricidad
(circulización).
Mi duda en este momento es ¿están ajustando inclinación y
circularización juntas, o solo una de ellas actualmente?
Habrá que esperar el próximo informe, que sería deseable que fuera
más completo y explícito.
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Actualización – 23/10/2014
Intentando decodificar la
noticia de Telam del 22/10/2014 – 18:29
La noticia dice:
“Restan tres
maniobras para que el Arsat-1 quede en la posición orbital definitiva
La colocación del satélite argentino en la posición orbital 71
grados 8 Oeste se definirá en tres maniobras que supervisarán desde la estación
terrena en Benavídez, unas 70 personas, entre ingenieros, técnicos, expertos,
trabajadores y grupo de decisión.
La colocación del satélite argentino Arsat 1 en la posición
orbital 71 grados 8 Oeste se definirá en tres maniobras que supervisarán desde
la estación terrena en Benavídez, unas 70 personas, entre ingenieros, técnicos,
expertos, trabajadores y grupo de decisión.
Esta tarde, mientras el ministro de Planificación Federal, Julio de Vido, recorría con intendentes de la zona las instalaciones del centro de datos de Arsat, ya comenzaban las operaciones de preparación para que a las 20 se realice un "disparo" que eleve al Arsat 1 de los14.000 kilómetros
de distancia de la superficie de la tierra, hasta los 30.000 kilómetros .
El jefe del proyecto Arsat 1 Andrés Rodríguez precisó a Télam que el "disparo" consiste en abrir una válvula que genera combustión, se incendia y el satélite se mueve". ”
Esta tarde, mientras el ministro de Planificación Federal, Julio de Vido, recorría con intendentes de la zona las instalaciones del centro de datos de Arsat, ya comenzaban las operaciones de preparación para que a las 20 se realice un "disparo" que eleve al Arsat 1 de los
El jefe del proyecto Arsat 1 Andrés Rodríguez precisó a Télam que el "disparo" consiste en abrir una válvula que genera combustión, se incendia y el satélite se mueve". ”
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Intentando decodificar la
noticia de Telam del 23/10/2014 – 18:50
La noticia dice:
“Concluyó con
éxito la tercera maniobra de puesta en órbita del Arsat-1
Se trata de la maniobra de apogeo para acercar al satélite a la
órbita geoestacionaria, ubicada a cerca de 36.000 kilómetros
de la Tierra ,
informó la empresa estatal desde su estación terrena de Benavídez.
Concluida la maniobra, el primer satélite geoestacionario
argentino quedó configurado en modo seguro y orientado nuevamente hacia el Sol
hasta el próximo procedimiento.
En esta tercera maniobra se contó con la valiosa información de las que se hicieron anteriormente, lo que permitió mejorar la precisión del control del satélite en su trayectoria.
En todo momento se fue controlando la temperatura del motor (su cámara de combustión), las presiones de los tanques y las perturbaciones.
La configuración de vuelo de esta maniobra (AMF3, Apogee Manouver Firing) fue la misma que se había adoptado parala
AMF 2, dado que demostró ser muy eficiente.
El procedimiento culminado en la noche de ayer para terminar de acercar el satélite a la órbita geoestacionaria fue el último "de larga duración".
A partir de ahora, se realizarán movimientos más pequeños que permita la ubicación del primer satélite argentino de telecomunicaciones su ubicación para iniciar las pruebas en órbitas previas al inicio del servicio (In Orbit Test).”
En esta tercera maniobra se contó con la valiosa información de las que se hicieron anteriormente, lo que permitió mejorar la precisión del control del satélite en su trayectoria.
En todo momento se fue controlando la temperatura del motor (su cámara de combustión), las presiones de los tanques y las perturbaciones.
La configuración de vuelo de esta maniobra (AMF3, Apogee Manouver Firing) fue la misma que se había adoptado para
El procedimiento culminado en la noche de ayer para terminar de acercar el satélite a la órbita geoestacionaria fue el último "de larga duración".
A partir de ahora, se realizarán movimientos más pequeños que permita la ubicación del primer satélite argentino de telecomunicaciones su ubicación para iniciar las pruebas en órbitas previas al inicio del servicio (In Orbit Test).”
Interpretación
Las dos últimas informaciones son menos precisas que la primera. Incluso
se habla de 30.000Km de altura de perigeo, cuando habían previsto 29.000. Concluída
la operación no se dan valores de nada. Solo se dice que la configuración de
vuelo de la 3ra etapa fue la misma que la de la segunda, sobre la cual tampoco
se informó en su momento como corresponde. Con estas informaciones no se puede
hacer interpretación alguna.
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Actualización - 27/10/2014
Noticia de Telam - 26.10.2014, 21:34
El satélite Arsat 1 llegó a la órbita
geoestacionaria
Mientras que al principio el Arsat-1 se desplazaba en una órbita
de 250 kilómetros
de perigeo (el punto más bajo) y casi 36.000 de apogeo (el punto más alto),
actualmente lo hace en una órbita cuya altitud en todos los puntos ronda los 35.736 kilómetros
sobre el nivel del mar, detallaron en un comunicado.
Las AMF fueron precedidas por procedimientos de preparación, incluido el posicionamiento del satélite (que regularmente se encuentra orientado al Sol) en la dirección en que debe ser acelerado. Lo central de estas maniobras, que fueron cinco y se realizaron los días 18, 20, 22, 24 y 25 de este mes, consistió en la activación del motor principal del satélite en momentos de hallarse en el punto más alto de la órbita, lo que le permitió adquirir otras más altas y más circulares.
Las tres primeras maniobras, explicaron, fueron más largas que las dos últimas, orientadas a hacer una adquisición fina y final de la órbita geoestacionaria.
Mientras que la primera maniobra de encendido del motor de apogeo del Arsat-1 (que se realizó a dos días del lanzamiento) duró casi una hora, las últimas finalizaron apenas unos minutos después de iniciadas: la cuarta comenzó este sábado a las 13.10 y concluyó las 13.13 y la quinta inició hoy a las 11.51 y culminó 11.56, cinco minutos después, precisaron.
La órbita, casi circular, está ubicada en el plano ecuatorial, a35.736 kilómetros
de distancia de la Tierra
y desde ahora la estación de Benavídez será el único telepuerto controlante del
Arsat-1
Las AMF fueron precedidas por procedimientos de preparación, incluido el posicionamiento del satélite (que regularmente se encuentra orientado al Sol) en la dirección en que debe ser acelerado. Lo central de estas maniobras, que fueron cinco y se realizaron los días 18, 20, 22, 24 y 25 de este mes, consistió en la activación del motor principal del satélite en momentos de hallarse en el punto más alto de la órbita, lo que le permitió adquirir otras más altas y más circulares.
Las tres primeras maniobras, explicaron, fueron más largas que las dos últimas, orientadas a hacer una adquisición fina y final de la órbita geoestacionaria.
Mientras que la primera maniobra de encendido del motor de apogeo del Arsat-1 (que se realizó a dos días del lanzamiento) duró casi una hora, las últimas finalizaron apenas unos minutos después de iniciadas: la cuarta comenzó este sábado a las 13.10 y concluyó las 13.13 y la quinta inició hoy a las 11.51 y culminó 11.56, cinco minutos después, precisaron.
La órbita, casi circular, está ubicada en el plano ecuatorial, a
La estación de Benavídez, que contó desde el lanzamiento del
satélite con la colaboración de estaciones terrenas de otras latitudes, tuvo a su cargo la dirección de las cinco maniobras de AMF. El Ministerio destacó
"la calidad" de ese trabajo "en cuanto a precisión en las
operaciones y el seguimiento" y "el excelente funcionamiento del
software de control interno del satélite, que en el caso del integrado al
Arsat-1 es un desarrollo argentino".
La etapa de AMF finalizó al alcanzar el satélite la órbita geoestacionaria, que es casi circular, se desplaza en el mismo sentido en que rotala Tierra y tiene un período
orbital igual al período de rotación de nuestro planeta, lo que hace que el
control actual que tiene la estación Benavídez "pueda ser
permanente".
Los siguientes pasos del Arsat-1 en el espacio incluyen la apertura completa de los paneles solares y de la antena reflectora con la que se brindarán los servicios.
Matías Bianchi, presidente de Arsat, dijo que con las operaciones de este domingo culminó "una etapa más del gran desafío de tener un satélite argentino brindando servicios de telecomunicaciones al país".
La etapa de AMF finalizó al alcanzar el satélite la órbita geoestacionaria, que es casi circular, se desplaza en el mismo sentido en que rota
Los siguientes pasos del Arsat-1 en el espacio incluyen la apertura completa de los paneles solares y de la antena reflectora con la que se brindarán los servicios.
Matías Bianchi, presidente de Arsat, dijo que con las operaciones de este domingo culminó "una etapa más del gran desafío de tener un satélite argentino brindando servicios de telecomunicaciones al país".
Comentario:
Con algunos problemas en su almanaque y las imprecisiones de costumbre, Telam nos informa a su manera la realización de las ultimas etapas de la maniobra. Parecería que cada acción incluyó levantar el plano de la órbita para bajar el ángulo de incidencia y circularización simultanea. No informan cuanto combustible (propelente) les queda, que sería importante saberlo.
Tal como lo imaginó Arthur Clarke!!! Excelente explicación!!
ResponderEliminarMuy Bueno Felicitaciones.Augusto BIANCHI
ResponderEliminarQue claridad,realmente es para que podamos entenderlo todos.-Carlos Eduardo PELAEZ
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