Los satélites de
radioaficionado son una de las áreas de la radioafición que
menos se practica. La creencia a que operar satélites es
complejo y caro no es necesariamente cierta: hay satélites que
podemos trabajar sin tener que estudiar el tema por meses ni
contar con equipo sofisticado. Aunque parezca difícil de
creer en la mayoría de nuestros cuartos de radio existen los
equipos necesarios para iniciarse en este campo de la radio
experimentación.
La presente es una lista de
preguntas básicas sobre la operación de satélites de
radioaficionados exclusivamente y sus correspondientes
respuestas. Su nivel es elemental e introductorio y es muy
probable que quien desee operar algún satélite deba de
consultar otras fuentes, mismas que se citan a lo largo de este
documento.
1. ¿Qué es un satélite?
En su concepción más
sencilla, y quizá simplista, los satélites de radioaficionados
son repetidoras voladoras. Sus principales diferencias con sus
equivalentes terrestres son:
2. ¿Cómo funciona un
satélite?
Al igual que en una
repetidora un radioaficionado "A" emite una señal que
es recibida por el satélite. El satélite la amplifica y la
retransmite inmediatamente. El radioaficionado "B" la
recibe y le contesta. Así inicia un comunicado por satélite.
3. ¿Cómo se mueven los
satélites?
Los actuales satélites con
los que podemos experimentar los radioaficionados tienen dos
tipos de órbita: circular y elíptica.
Los satélites con órbitas
circulares se mantienen mas o menos a la misma distancia de la
tierra pero su posición respecto a la superficie varía cada
momento. Es la más común y conocida de las órbitas. Por lo
general son en las que el satélite viaja de norte a sur o de sur
a norte tratando siempre de permanecer frente al sol para cargar
sus baterías.
Por su parte los satélites
de órbitas elípticas o molinya tienen la característica que
pueden permanecen más tiempo viendo un mismo lugar de la tierra
y sus órbitas son mucho más largas y lejanas por lo que
requieren de mayor equipo para trabajarlos.
No existen en la actualidad
satélites de radioaficionado geoestacionarios, similares a los
satélites comerciales de televisión.
4. ¿Qué cobertura tiene un satélite
de órbita baja?
Al igual que en las
repetidoras tradicionales a mayor altitud mayor cobertura. Los
satélites de órbita baja se encuentran entre 400 y 1400 kilómetros
de altura así que el área que pueden cubrir equivale a una gran
parte de México en los más bajos o prácticamente todo Norteamérica
o todo Europa en los de mayor altura.
Esta área o sombra del satélite
permite que cualquier estación que se encuentre dentro de ella
pueda, en principio, contactar otras estaciones que están dentro
de esa sombra. La duración del satélite en esa posición en muy
breve ya que se mueven a gran velocidad. La sombra mantiene su diámetro
pero también se esta moviendo.
5. ¿Cuántas veces pasa
sobre nosotros?
Un satélite de órbita
baja pasa por arriba de un determinado punto, entre 4 y 6 veces
al día. La duración de cada pase varía dependiendo de la órbita
pero en promedio podemos decir que entre 10 y 18 minutos están
disponibles para que los operemos. Tenemos pues mas de una hora
diaria para usarlo.
Si consideramos que hay
unos 15 satélites de órbita baja nos daremos cuenta que hay más
tiempo de satélites que tiempo para hacer radio.
6. ¿Cómo funciona un
satélite de órbita elíptica?
Los satélites de órbita
elíptica tienen otras características. Su órbita tiene dos
puntos claves: el más cercano se le conoce como perigeo y el más
lejano como apogeo. En su apogeo casi toda una cara de la tierra
esta disponible para comunicar ya que en el caso de algunos satélites
como el OSCAR 10 llega a estar a más de 35,000 kilómetros de
distancia.
Estos satélites equivalen
en cierta manera a 20 metros en HF: hay buen DX y siempre hay
estaciones llamando CQ.
A diferencia de los satélites
de órbita el efecto dopler no se nota tanto. Dopler se llama al
movimiento de frecuencia que se origina por la velocidad a la que
se mueve el satélite. Algo similar como cuando escuchamos una
ambulancia o un auto a gran velocidad: el tono de la sirena o el
motor es distinto antes y después de que pasan frente a nosotros.
7. ¿Cómo saber cuando
pasará un satélite?
La predicción de las órbitas
satelitales se hace por lo general con ayuda de una computadora
personal. No es la única opción pero hoy por hoy es la más fácil.
En la página de AMSAT Hay diversos programas de computadora
disponibles en Internet . Para aquellos que desean consultar las
órbitas sin necesidad de un programa existen opciones dentro de
Internet a las cuales pueden encontrar ligas desde el sitio de
AMSAT.
Los programas indican gráficamente
cuando el satélite pasará y dan otros datos importantes como la
elevación o altitud sobre el horizonte y el azimut o posición
respecto a los cuatro puntos cardinales.
Pueden, con la ayuda
del hardware correspondiente, mover con precisión nuestras
antenas en la dirección indicada así como controlar el dopler.
8. ¿Con qué información la
computadora hace estos cálculos?.
Los programas de
computadora para seguimiento de satélite se actualizan con una
serie de datos sobre los satélites mejor conocidos como
elementos Keplerianos. Existen dos tipos de formatos: NASA o de
dos líneas y AMSAT que es más fácil de entender y por lo mismo
son más largos. Para efectos de una computadora da igual cual
utilices. Los últimos elementos Keplerianos los puedes
encontrar en la página de AMSAT.
9. ¿Cuál es la mejor
elevación?
La elevación óptima, que
es de 90 grados, sólo se da cuando el satélite pasa exactamente
sobre nosotros. Pero esto no quiere decir que con otras
elevaciones no se pueda trabajar, pues cualquier elevación
superior a 2 o 3 grados es suficiente si nuestro horizonte lo
forman montañas lejanas o montes cercanos pero no muy altos.
10. ¿Cuántos satélites
hay?
A la fecha hay
aproximadamente 20 satélites de radioaficionados disponibles de
una u otra forma y está por lanzarse algunos francamente
impresionantes por sus características técnicas y posibilidades.
11. ¿Qué actividad
encuentro en los satélites?
Hay satélites para todos
los gustos. Muchos de los modos de operación que encontramos en
las bandas tradicionales también están disponibles en los satélites:
banda lateral, telegrafía, teletipo, televisión de barrido
lento, FM y packet de diversos tipos.
En los satélites se hace
DX tan bueno como en 20 metros, hay plie-ups y
DXpediciones que trabajan en split. Hay diplomas aunque no hay concursos, salvo el Field
Day americano. Hay espacio para los que les gusta conversar y
hacer nuevos amigos. Para el experimentador y en constructor de
equipos y antenas, este es un mundo muy amplio. En pocas palabras:
lo que hoy te gusta del radio casi seguro lo encontraras también
vía satélite.
12. ¿Qué tipos de satélites
hay?
Este es un punto importante
ya que dependiendo de las características de los satélites será
la manera de trabajarlos. Para efectos didácticos podemos
dividirlos en cuatro:
12.1 Satélites de órbita
baja para voz o analógicos.
Son los más fáciles de
trabajar y casi todos nos iniciamos en ellos. El sistema por el
que operan es el de retransmitir entre 50 y 100 kHz de una banda,
en lugar de una sola frecuencia como lo hace una repetidora, a 50
o 100 kHz de otra banda con todo lo que se encuentre en ella, sea
CW o banda lateral. Esto se conoce como transpondeador.
Entre los satélites de
este tipo destacan los rusos RS-10/11, RS-12/13, RS-15 y los satélites
japoneses FO-20 y FO-29 que también pueden operar como satélites
digitales. No se requiere de equipo sofisticado para trabajarlos,
quizá sólo de un poco de paciencia.
12.2 Satélites de órbita
baja digitales.
Son satélites de órbita
circular que operan principalmente packet en sus distintas
modalidades. Son el equivalente a BBSes de packet voladores. A la
fecha hay más de 10 satélites digitales operando.
Los satélites
tradicionales de este tipo, conocidos como pacsats, son el UO-14,
AMSAT OSCAR 16, el DOVE OSCAR 17, el Webersat o WO-18 y el satélite
argentino LUSAT o LO-19.
Los satélites UO-22 y
KITSAT OSCAR 23 también son BBS voladores pero trabajan a 9600
bps y tienen entre sus curiosidades cámaras que toman fotos de
la tierra y las retransmiten vía packet.
Una nueva generación de
satélites digitales fue lanzada recientemente: el SUNSAT,
ITAMSAT-A, KITSAT-B, EYESAT-A, POSAT-1 y UNAMSAT-B aunque no
todos ellos están funcionando.
12.3 Satélites de órbita
elíptica.
Son como ya dijimos en los
que se llevan a cabo la mayoría de las comunicaciones
intercontinentales, algunos modos como SSTV y RTTY, así como
otro tipo de experimentos propios del mundo de los satélites.
Entre ellos destacan el OSCAR 10, el OSCAR 13 y el ARSENE.
El primero ya está
cumpliendo su ciclo de vida y está fuera de control.
Eventualmente da sorpresas y funciona estupendamente bien. No hay
que menospreciarlo.
El OSCAR 13 dejo de
funcionar a finales de 1996 según lo planeado. El ARSENE
desafortunadamente nunca funcionó. Muy pronto habrá nuevos satélites
de este tipo: la llamada FASE 3-D.
Por último las naves
espaciales tripuladas: el MIR ruso y el Space Shuttle
norteamericano que traen equipos de dos metros y hacen contacto
con radioaficionados en la tierra tanto en voz como en packet.
El MIR es relativamente fácil
de trabajar en packet dado que los cosmonautas permanecen en el
espacio por mucho tiempo y cuando no usan el radio para contactos
en voz lo dejan trabajando como un PBBS de packet.
El Space Shuttle, cuando
esta en misión alrededor de la tierra, tiene un ROBOT de packet
que da un número de serie a las estaciones que lo contactan.
Para obtener más información sobre como contactar o simplemente
escuchar a los astronautas visita la página de SAREX de la ARRL.
13. ¿Qué equipo
necesito para operar un satélite?
¡Esa es siempre una difícil
pregunta! A continuación se presenta una tabla con los equipos mínimos
necesarios para que con un poco de paciencia y tenacidad se
pueda operar satélite.
Satélite |
Modo |
Equipo Uplink |
Equipo Downlink |
Antenas |
Amp. / Preamp (1) |
Módem |
Analógicos RS-12/13 AO-27 |
KT J |
15 m SSB Portátil VHF/UHF |
10 o 2 m SSB Portátil VHF/UHF |
Omnis Direccional portátil |
No / No No / No |
No No |
Digitales DO-17 AO-16 KO-23 |
JD J |
2 m FM 2 m FM |
2 m FM 70 cm. SSB 70 cm. SSB |
Omni Omnis Omnis |
No / No No / No No / No |
1200 AFSK No 9600 FSK |
Elípticos AO-10 |
B |
70 cm. SSB |
2 m SSB |
Yagis |
Si / Si |
No |
Tripulados MIR / STS |
|
2 m FM |
2 m FM |
Omnis |
No / No |
1200 AFSK |
(1) Amplificador de salida y preamplificador
para recepción.
14. ¿Qué es el "modo"
en los satélites?
El término modo de los satélites
es uno de los que hacen parecer complicada esta área de la
radioexperimentación. En HF el modo es el tipo de emisión en el
que trabajamos: SSB, FM, CW, etc.
En satélite el modo
significa las bandas que estoy utilizando para trabajar al satélite:
que banda uso en el uplink, esto es para transmitir o subir al
satélite y el downlink o la banda en la que el satélite
transmite de regreso o baja y en la que nosotros recibimos.
Modo |
Uplink MHz |
Downlink MHz |
A |
145 |
29 |
B |
435 |
145 |
J |
145 |
435 |
K |
21 |
29 |
L |
1200 |
435 |
S |
435 |
2400 |
T |
21 |
145 |
15. ¿Qué significan los modos
de dos letras?
En algunas ocasiones vemos
modos de dos letras como JA y JD en este caso se refiere a modo J
Analógico o modo J Digital. En otras vemos que el satélite
trabaja en modo compuesto, por ejemplo KT esto significa que se
puede subir en 15 metros y bajar simultáneamente en 2 metros y
en 10 metros. El RS-12/13 opera actualmente en modo KT. En los
futuros satélites se prevén nuevos modos.
16. ¿Qué potencia
requiero para trabajar satélite?
Los satélites no requieren
de grandes potencias, por el contrario muchos de ellos se
bloquean o bajan su potencia de downlink como aviso de que se están
protegiendo. Si se tiene antenas direccionales un amplificador de
100 watts esta en el limite máximo de lo decente.
Como regla general mi señal
que baja del satélite nunca debe ser mas fuerte que alguno de
los beacons o radiofaros del satélite.
17. ¿Cuáles son los más
fáciles de operar?
Una vez que se inicia en el
mundo de los satélites todos son fáciles. Sin embargo hay
algunos que son francamente sencillos de escuchar y trabajar.
Uno de ellos es el AO-27 el cual puede ser trabajado con un
equipo portátil de VHF y UHF y una antena direccional. Ray,
W2RS, tiene una excelente página con un FAQ de cómo operar este satélite.
La fase 3-D es un esfuerzo multinacional para poner en
órbita el satélite de radioaficionados más completo hasta
ahora.
Estará activo en todas las
bandas disponibles para satélite entre 21 MHz y 24 GHz con una
infraestructura que simplificará el equipo necesario para
utilizarlo.
Funcionará principalmente
en SSB y CW aunque podrá operársele en packet a 9600 bps o
escuchar sus boletines informativos en 10 metros AM. Su órbita
será elíptica y se espera que sea lanzado en 1999.
19. ¿Existen otros
proyectos de satélites?
Existen varios proyectos
que llevarán cargas útiles para los radioaficionados. En la página
de AMSAT hay ligas para las páginas electrónicas correspondientes. Es de
esperarse que muy pronto estemos trabajando en alguno de ellos.
20. ¿En dónde puedo
encontrar más información?
20.1 En Internet:
La mejor opción es visitar
el sitio de AMSAT que contiene gran cantidad de información y
ligas hacia otros puntos de interés. Muy ilustrativas son las listas de correo que operan, por las cuales puedes
recibir gran cantidad de información sobre el tema así como
aclarar dudas que pudieras tener.
No incluyo mas ligas pues
tenerlas al corriente sería un trabajo adicional difícil de
cumplir. Sugiero a los interesados visitar en detalle los sitios
indicados y las ligas que se mencionan a lo largo del documento.
Sin embargo si encuentras una que valga francamente la pena
incluirla con todo gusto la incluiré.
20.2 En libros:
Muchos
para detallar todos. De nuevo sugiero visitar el sitio de AMSAT para tener mas información sobre que hay publicado. Entre los que me han parecido
mejores están:
How
to use the Amateur Radio Satellites (AMSAT)
The
Satellite Experimenters Handbook (ARRL)
The
ARRL Satellite Antology (ARRL)
20.3 Revistas del tema:
The
AMSAT Journal (AMSAT)
20.4 Revistas de radio:
CQ
Radio Amateur
QST
(ARRL)
World
Radio
73
Amateur Radio
20.6 En la red de packet:
Los
mensajes bajo los títulos de AMSAT y KEPS principalmente.
fuente:XE1KK Ramon Santoyo