Satélites mexicanos

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Satélites artificiales mexicanos

¿Por qué se mantienen en órbita?

Un satélite es un objeto que gira en torno a otro. La Luna, que gira en torno a la Tierra es un satélite de ella: es un satélite natural. Los avances tecnológicos actualmente permiten que el hombre construya y ponga en órbita satélites hechos por fábricas muy meticulosas: éstos son artificiales.

Los satélites artificiales pueden ser de comunicaciones, meteorológicos, de observación, de navegación e incluso pueden ser muy sofisticados y permitir que las personas vivan durante meses en su interior como la Estación Espacial Internacional.

EEI

El empleo de satélites de comunicaciones en México inicia en 1967 cuando nuestro país se integra como miembro del consorcio Intelsat para transmitir un año después los Juegos Olímpicos.

En 1985 se colocan en órbita los primeros satélites mexicanos; los Morelos I y II que en órbita geoestacionaria[1] brindan servicios de televisión, telefonía y datos. Su Centro de Control y Telemetría se construye en la Ciudad de México (Iztapalapa). En 1989 la operación de estos satélites es asignada a Servicios Fijos Satelitales de Telecomm – Telégrafos (Secretaría de Comunicaciones y Transportes).

En 1993 y 1994 se lanzan los satélites Solidaridad I y II respectivamente. Con órbita geoestacionaria, sus servicios de televisión, telefonía y datos abarcan México, Sur de Estados Unidos y Latinoamérica. El Centro de Control de Iztapalapa se remodela y se construye uno nuevo en Hermosillo.

En 1997 se concreta la primera reforma de telecomunicaciones y se inicia la privatización de estos servicios de Telecomm – Telégrafos para convertirse en Satmex (Satélites Mexicanos S.A. de C.V.). En esta nueva etapa se lanza el satélite Satmex 5 en 1998, el Satmex 6 en 2006 y el Satmex 8 en 2013. El Satmex 7, aunque se planeó no llegó a construirse. Los servicios que proporcionan estos satélites son de comunicaciones: televisión, telefonía y datos.

En 2014 a partir de otra reforma de telecomunicaciones, Satmex es comprada por el grupo francés Eutelsat Communications que queda a cargo de los satélites Satmex 5, Satmex 6 y Satmex 8. Para este año, éstos son los únicos en funciones pues los Morelos y los Solidaridad ya han concluido con su vida útil.

Por otro lado, el gobierno mexicano decide comprar tres satélites con fines de seguridad nacional: Bicentenario (que conmemora el Bicentenario de la Independencia de México), lanzado en 2012; Morelos III, lanzado en 2015 y Centenario (que conmemora el Centenario de la Revolución Mexicana), cuyo lanzamiento falló en mayo de 2015 y tardará 36 meses a partir del fallo en ser repuesto con cargo al seguro comprado por nuestro país. Estos tres satélites conforman al nuevo Sistema Satelital Mexicano (Mexsat) y serán operados a través de Telecomm – Telégrafos (Secretaría de Comunicaciones y Transportes).

La fabricación de los satélites tradicionalmente ha sido encargada a empresas extranjeras. Sin embargo desde 1991 la UNAM crea el Programa Universitario de Investigación y Desarrollo Espacial bajo el que se construyen en nuestro país tres satélites relacionados con la investigación como el estudio estadístico de trayectorias de impacto de meteoritos y el electromagnetismo terrestre durante terremotos. Estos satélites de manufactura nacional son: Unamsat I lanzado con apoyo de una base militar rusa y que no fue colocado en órbita por fallas en cohete transportador; Unamsat-B puesto en órbita en 1996, que estuvo en operaciones durante un año; y el Unamsat III cuyo lanzamiento está pendiente.

En 2005 la Secretaría de Comunicaciones y Transportes otorgó una concesión a la empresa mexicana MedCom, que en 2011 puso en órbita al satélite Quetzsat 1 dedicado al servicio directo de televisión.

Recientemente el proyecto Ulises I ha llamado el interés (figura 2). Se trata de un nanosatélite creado por el Colectivo Espacial Mexicano que busca abrir una vía de participación en el uso del espacio para el beneficio científico, cultural, académico, educativo y nacional de México. Actualmente este Colectivo está en busca de fondos para su lanzamiento.

satelites_Ulises

Pero, ¿por qué los los satélites artificiales se mantienen en órbita?, ¿aplica lo mismo para los satélites artificiales y para la Luna?

Desde que Ptolomeo propone un modelo geocéntrico del Universo en el siglo II, ya se describe correctamente cómo se mueve la Luna: en órbita en torno a la Tierra. A pesar de que Copérnico en el siglo XVI reitera esta descripción en el modelo heliocéntrico, sigue sin resolverse la cuestión de cuál es la causa que origina el movimiento orbital. Es hasta 1687 que Isaac Newton identifica la existencia de una fuerza de atracción a distancia entre los los cuerpos celestes, a la que llama fuerza de gravedad[2]. y que señala como la causa del movimiento lunar.

Si bien ‘la leyenda’ relata que Newton descubrió la ley de gravitación al ver caer una manzana de un árbol cercano, con seguridad en su mente había muchas más consideraciones que sólo la caída de esta fruta. En su obra Philosophiae naturalis principia mathematica describe el estudio que hace sobre los cuerpos que caen y que derivaron en la gravitación universal.

Newton observó que al lanzar un objeto horizontalmente éste caía hacia la Tierra y que podía arrojarlo cada vez más lejos pero invariablemente regresaba al suelo. Entonces, imaginó que podía lanzarlo desde lo alto de una montaña y que le era posible observar su movimiento desde fuera de la Tierra. Al reflexionar sobre la trayectoria de este objeto llegó a conclusiones sorprendentes: si se lanza con suficiente velocidad, un objeto puede estar cayendo indefinidamente hacia la Tierra sin llegar a tocar suelo describiendo un movimiento curvo en torno a ella. Es decir que estaría en órbita. Newton ilustra esta idea en su obra con el dibujo presentado en la figura 3. Entonces, desde esta perspectiva la Luna y los satélites artificiales en órbita están ‘cayendo’ continuamente hacia la Tierra.

satelites3

En esta serie de pensamientos, el movimiento descrito por los objetos en órbita sólo es posible si sobre ellos actúa una fuerza (primera ley de Newton) y su sentido, identificado tras un sencillo examen, claramente se dirige hacia la Tierra. Así, la Tierra ejerce sobre la Luna una fuerza de atracción. Pero como las fuerzas son el resultado de una interacción, la Luna también ejerce una fuerza de atracción sobre la Tierra de igual magnitud y sentido contrario (tercera ley de Newton). Y, si ambas se atraen, ¿por qué es la Luna la que gira en torno a la Tierra y no a la inversa?… aunque la fuerza que ambas reciben tiene la misma magnitud, el efecto sobre ellas no es el mismo porque tienen masas diferentes. La Luna, al tener menos masa es la ‘más afectada’ y cae hacia la Tierra, que tiene más masa, describiendo una órbita en torno a ella (segunda ley de Newton).

Con la ley de gravitación, Newton precisa que la fuerza de atracción gravitacional es la causa de que una manzana y de que la Luna ‘caigan’ hacia la Tierra. Cuando esta idea fue expuesta causó un gran revuelo porque fue la primera vez que se estableció una ley que aplica para los objetos de la Tierra y para los del cielo.

Así los satélites, naturales o artificiales, se mantienen en órbita por la fuerza de atracción gravitacional que los mantiene en una ‘caída permanente’.

Gracias a aportaciones como la ley de gravitación, actualmente contamos con satélites de comunicaciones que nos permiten tener telefonía, televisión e internet. Ellos reciben la señal emitida en algún sitio de la Tierra y la retransmiten a otro, superando fronteras de manera rápida, eficiente y relativamente a bajo costo para quienes vemos televisión y empleamos teléfonos inteligentes, entre muchos otros servicios.

[1] Una órbita geoestacionaria es aquella en la cual un satélite artificial tiene el mismo periodo de rotación que la Tierra. Es circular, se ubica por encima del Ecuador, y el satélite en órbita se desplaza en la misma dirección en que gira la Tierra. Visto desde ésta, un objeto geoestacionario se vería inmóvil en el cielo. (Ir arriba)
[2]La palabra gravedad proviene de grave que significa objeto con peso o pesado.(Ir arriba)

Actividades de comprensión

Realiza las actividades de comprensión lectora antes, durante y después de la lectura que te indique el profesor.

Forma equipo con 2 o 3 compañeros y resuelve las siguientes cuestiones.

  1. Con la información de la lectura sobre los satélites artificiales de México completa la siguiente tabla:
Nombre Año de lanzamiento Status Controlador Servicios
1 1985
2 Morelos II Telecomm
3 1993
4 Inactivo
5 Satmex
6 Televisión, telefonía y datos
7 Satmex 7 No se construyó
8 Seguridad nacional
9 Bicentenario
10 2015 Activo
11 Unamsat I
12 Unam
13 Investigación
14 Pendiente Pendiente
15 MedCom
16 Ulises I
  1. Explica con tus palabras por qué se mueven los satélites artificiales en torno a la Tierra.
  2. ¿La causa del movimiento de los satélites artificiales es la misma causa del movimiento de la Luna? Explica.
  3. Reflexiona sobre la caída de una manzana y el movimiento de un satélite artificial. Analiza aspectos como trayectoria, causa, velocidad inicial y tiempo de caída, entre otros. Identifica semejanzas y diferencias y regístralas en la siguiente tabla.
Caída de manzana vs movimiento de satélite artificial
Semejanzas Diferencias
 

 

Actividades de integración

Realiza un Análisis Asociativo del movimiento de los satélites con tus compañeros de equipo. Para ello, emplea las preguntas modelo. Por ejemplo, para la asociación espacial la pregunta ¿Dónde?, se refiere a dónde se mueven los satélites y la pregunta ¿Cómo?, a cómo se mueven los satélites.

Posteriormente participa en la puesta en común con la guía de tu profesor.

Tipos de asociación Preguntas modelo Respuestas
Tema: Movimiento de los satélites
Espacial ¿Dónde?¿Cómo?
Temporal ¿Cuándo?¿Cuánto?
Causal ¿Por qué?
Utilidad y trabajos ¿Para qué?

¿Quiénes?

¿Con qué?

Origen y procedencia ¿Desde cuándo?

¿De dónde?

¿De qué?

Ética, moral y social ¿Cómo?¿Por qué?

Actividades de ejecución

  1. Describe cómo se mueven los planetas en relación el Sol, ¿cuál es la causa de su movimiento?
  2. Acude al sitio Gravedad y órbitas en:

https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/gravity-and-orbits

Descárgalo y familiarízate con su funcionamiento. Aunque es posible modificar varios parámetros, aquí sólo se trabajarán con algunos.

I. Trabaja en la pestaña: Esquema

a. Activa las opciones: Fuerza de gravedad, Velocidad, Trayectoria.
b. Da clic en la primer opción del recuadro azul que corresponde al Sol y a la Tierra. Activa ► (Play). Observa La fuerza de gravedad, la velocidad y la trayectoria (figura 1).

satelites4

Figura 1. Fuerza, velocidad y trayectoria en la opción Sol-Tierra.

c. Da clic en Reiniciar todo.

d. Activa las siguientes opciones del recuadro azul (Sol – Tierra – Luna, Tierra – Luna y Tierra – satélite). Observa en cada caso a la fuerza de gravedad, la velocidad y la trayectoria. No se te olvide Reiniciar todo entre observación y observación.

  • ¿En qué cuerpo se observa fuerza de gravedad?
  • ¿En cuál cuerpo existe una fuerza mayor?
  • ¿Por qué la Tierra gira en torno al Sol y no éste en torno a la Tierra?
  • ¿Cómo es la dirección de la fuerza de gravedad respecto de la velocidad del cuerpo en órbita?

II. Trabaja en la pestaña: Esquema

a. Activa las opciones: Fuerza de gravedad, Velocidad, Trayectoria.
b. Elige la opción que gustes del recuadro azul.
c. Activa ► (Play). Observa La fuerza de gravedad, la velocidad y la trayectoria.
d. Identifica la opción Gravedad. En el momento que gustes da clic en off. Figura 2.
e. Observa qué sucede con la fuerza de gravedad, la trayectoria del satélite y su velocidad.
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Figura 2. Movimiento de la Tierra cuando no hay fuerza de gravedad.

  • ¿Qué sucede con el vector que representa a la fuerza de gravedad?
  • Describe cómo es ahora el movimiento del satélite.
  • ¿Qué relación existe con la primera ley de Newton?
  1. Realiza un análisis de Consecuencias y efectos relacionados con el empleo de satélites artificiales. Describe tus ideas en el siguiente cuadro.
Empleo de satélites artificiales
CONSECUENCIAS

  • Para la salud de las personas.
  • En la comunicación.
  • En la educación.
  • En la seguridad.
  • En animales.
  • Para la agricultura.
  • Otros
EFECTOS TEMPORALES:

  • A corto plazo:
  • A mediano plazo:
  • A largo plazo:

Fuentes de consulta:

Textos Segarra, P. y Jiménez, E. (2012). Física I. Conect@ entornos. México: SM de Ediciones, S.A. de C.V.
Sitios Simulador: Gravedad y órbitas

https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/gravity-and-orbits

Satélites artificiales de México

https://es.wikipedia.org/wiki/Sat%C3%A9lites_artificiales_de_M%C3%A9xico
Semblanza histórica del telégrafo al satélite

http://www.telecomm.net.mx/telecomm/dmdocuments/conocenos_telegrafo_al_satelite.pdf
Colectivo espacial Mexicano. Ulises I.

http://www.ulises1.mx/Ulises_1/Inicio.html
Tendrá México satélite que ayudaría a predecir terremotos

http://www.uv.mx/boletines/banner/vertical/noviembre05/141105/satelite.htm

Discusión (9)

  1. Imagen de perfil de martin martin dice:

    Esta situaciòn problema se aplicarse y motivar a los jovenes a comprender el tema de la cinemàtica, los efectos de la gravedad. Tambièn contiene la parte procedimental.

  2. Imagen de perfil de Fatima Fatima dice:

    En lo personal esta actividad promueve el pensamiento critico del estudiante, asi mismo le permite mediante las imagenes, las consecuencias y efectos temporales del uso de los satelites, reconocer realmente el uso de los mismos.
    Mediante la aplicación de las actividades descritas en este tema el estudiante lograra un aprendizaje significativo

  3. Me parece que la lectura es un buen apoyo como una introducción al tema cuando se tiene tiempo suficiente para utilizarla y realizar las actividades.

  4. Imagen de perfil de Alejandro Alejandro dice:

    Es una lectura muy entretenida que me ha detonado (aún cómo profesor) bastantes preguntas que buscan ampliar aún más mi curiosidad. Especialmente en la teoría del “campo unificado”. Yo espero poder despertar esas inquietudes en los alumnos, de una forma ligera y fácil.

  5. Imagen de perfil de FREDY FREDY dice:

    En mi opinión la lectura nos sirve de apoyo para explicar las tres leyes de newton, de igual manera poder ejemplificar la aplicación y el aporte de la física en las actividades cotidianas. Así mismo, sembrar el interés en los alumnos para profundizar en la investigación y vinculación del tema con otras áreas de estudio.

  6. Imagen de perfil de David David dice:

    Es una lectura básica que forma parte de la mecánica gravitacional, propongo anexar los avances que México tiene en el tema pues ha lanzado su cohete espacial y próximo a lanzar un satélite. Existe áreas de oportunidad en esta temática

  7. Imagen de perfil de Josue Josue dice:

    Saludos
    Muy interesante “Felicitaciones” considero pertinente realizar un cruzamiento entre la asignatura de Física (movimiento de los cuerpos en el espacio leyes de Keppler) y la asignatura de matemáticas Geometría Analítica (Elipse). por lo que propongo utilizar el software Geogebra utilizando la herramienta animacion con la finalidad de reafirmar el tema.

  8. Imagen de perfil de RAMIRO RAMIRO dice:

    Me parece interesante la lectura, pero porque no publican mas resultados o información resultante de todos estos satélites que han colocado en el espacio y serían mas enriquecidos los conocimientos, tanto para maestros como para estudiantes.

  9. Imagen de perfil de david david dice:

    en efecto existen 2 fuerzas que mantienen la posición de un material en el espacio : La centrípeta manifestada por la fuerza de gravitación y la centrifuga ocasionada por los movimientos de rotación y traslación.

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