Articulo de referencia

Intelsat VI

La serie de satélites Intelsat VI fue la octava generación de satélites de comunicaciones geoestacionarios de la corporación Intelsat . Diseñados y construidos por Hughes Aircra...

La serie de satélites Intelsat VI fue la octava generación de satélites de comunicaciones geoestacionarios de la corporación Intelsat . Diseñados y construidos por Hughes Aircraft Company (HAC) entre 1983 y 1991, se construyeron cinco satélites de la serie VI: 601, 602, 603, 604 y 605.

Diseño

El satélite Intelsat VI fue diseñado como un satélite giratorio, al igual que los diseños de satélites anteriores. El cuerpo principal de la nave giraba a 30 revoluciones por minuto (rpm) para proporcionarle estabilidad giroscópica en el campo gravitatorio terrestre. Una sección de la nave, que albergaba la carga útil de comunicaciones y la antena, se desorientó para permitir que la antena apuntara a la ubicación deseada en la Tierra.

La serie Intelsat VI combinó dos características de diseño de satélites HAC anteriores: un panel solar más grande y un diseño de cuerpo ancho. [ 1 ] El satélite HS376, con su sistema de giro de potencia extendida, contaba con un panel solar cilíndrico concéntrico adicional que se desplegaba tras el lanzamiento para aumentar la capacidad de generación de energía del satélite y permitir una mayor carga útil de comunicaciones. La nave espacial de cuerpo ancho del gobierno estadounidense era un satélite de mayor diámetro diseñado para ser lanzado por el Sistema de Transporte Espacial (STS, Transbordador Espacial de EE. UU.). Por lo tanto, el satélite Intelsat VI tenía un diseño de cuerpo ancho giratorio con un panel solar más grande, debido a su panel desplegable. La posterior serie de satélites HS393 también utilizó el diseño de cuerpo ancho y panel solar extendido.

Esto dio como resultado una nave espacial de 3,6 metros (11 pies 10 pulgadas) de diámetro y aproximadamente 5,2 metros (17 pies 1 pulgada) de altura, tal como estaba configurada para su lanzamiento en un cohete Ariane 4. Una vez que la nave espacial llegara a su órbita asignada, se desplegaría el panel solar concéntrico, junto con la antena de comunicaciones. La nave espacial tendría entonces una longitud de 11,7 metros (38 pies 5 pulgadas) .        

Los satélites de la serie Intelsat VI fueron diseñados para ser lanzados mediante cohetes Ariane 4 o el transbordador espacial estadounidense.

Propulsión

En los satélites de la serie Intelsat VI se utilizó un subsistema de propulsión bipropelente líquido, que empleaba tetróxido de nitrógeno y monometilhidrazina . Cuatro propulsores radiales, con una potencia nominal de 22 newtons (N) (5 lbf ), se emplearon para el mantenimiento de la posición este-oeste y el control de aceleración/desaceleración. Dos  propulsores axiales de 22 N proporcionaron el mantenimiento de la posición norte-sur y el control de actitud. Dos propulsores de apogeo de 490 N (110 lbf) se utilizaron para impulsar el satélite en el apogeo y facilitar las maniobras de reorientación.  

subsistema de potencia

El panel solar del Intelsat VI fue dimensionado para proporcionar aproximadamente 2600 vatios de potencia al inicio de la vida útil del satélite. Los satélites Intelsat VI utilizaban baterías de níquel-hidrógeno de tipo recipiente a presión para mantener su funcionamiento cuando la nave espacial se encontraba en un eclipse por detrás de la Tierra.

Como se mencionó en la introducción, la serie de satélites Intelsat VI se diseñó con un cuerpo cilíndrico cubierto de células solares fotovoltaicas (FV). Dado que el satélite giraba a 30 rpm, un panel solar plano en un lateral de la nave estaría expuesto al sol de forma intermitente y no generaría energía continua. Con un panel cilíndrico, parte del conjunto solar estaría siempre expuesto a la luz solar y generaría energía para el funcionamiento de la nave.

Carga útil de comunicaciones

La carga útil de comunicaciones consiste básicamente en los receptores, filtros, amplificadores y cables de interconexión o guías de onda que se utilizan para recibir señales de radio de transmisores terrestres, convertirlas a frecuencias de enlace descendente adecuadas y retransmitir las señales de vuelta a la Tierra.

El satélite Intelsat VI utilizaba la banda C a 6 GHz para el enlace ascendente y a 4  GHz para el enlace descendente, y la banda Ku a 14  GHz para el enlace ascendente y a 11  GHz para el enlace descendente. Contaba con 50 transpondedores de comunicaciones diseñados para transmitir 33 000 circuitos telefónicos, el equivalente a 33 000 llamadas telefónicas bidireccionales, además de cuatro canales de televisión. Los satélites Intelsat VI empleaban una red de conmutación de radiofrecuencia (RF) para permitir conexiones estáticas entre los canales de enlace ascendente y descendente. Asimismo, utilizaban una red de conmutación dinámica de microondas (TDMA) en los canales 1-2 y 3-4 para permitir la interconexión dinámica de los canales para señales TDMA.

Antenas

El sistema de antenas y la cobertura se diseñaron para ser idénticos en todos los satélites Intelsat VI. Esto simplificó el diseño y la fabricación de los cinco satélites de la serie, ya que todos los componentes de la antena podían ser idénticos para cada uno de ellos. Además, permite que cualquiera de los satélites de la serie VI reemplace a otro en caso de fallo en órbita.

Se utilizó una antena reflectora de 2,0 m de diámetro para recibir señales de banda C transmitidas desde la Tierra. El satélite contaba con dos haces hemisféricas de banda C, diseñadas para cubrir las áreas terrestres desde cualquier posición orbital. Cuatro haces adicionales proporcionaban cobertura de zona más reducida para áreas específicas de la Tierra, según la posición orbital. Tanto los haces hemisféricas como los de zona utilizaban una antena reflectora de 3,2 m (10 pies 6 pulgadas) de diámetro con una distancia focal de 4,2 m (13 pies 9 pulgadas) . Un conjunto de bocinas de alimentación de 149 elementos y cuatro redes de conmutación (tres de ellas conmutables en órbita) permitían ajustar la cobertura de zona según la posición orbital.      

El satélite disponía de una antena de banda C con cobertura global, que proporcionaba cobertura de toda la Tierra, para la recepción y transmisión de dos canales o repetidores.

El satélite también contaba con dos haces puntuales orientables en banda Ku que podían desplazarse para cubrir cualquier área específica de la Tierra y reorientarse según fuera necesario. Estos haces puntuales en banda Ku ofrecían capacidad tanto de recepción como de transmisión.

TC&R

El subsistema de telemetría , seguimiento y control (TT&C), o de telemetría, comando y medición de distancia (TC&R), se utiliza para recibir los comandos de control de la nave espacial enviados desde las estaciones de control terrestre, enviar datos de telemetría desde los subsistemas del satélite a los receptores terrestres y facilitar el seguimiento y la medición de distancia del satélite por parte de las estaciones terrestres.

Los satélites Intelsat VI utilizaban la banda C para el subsistema TC&R, y un par de antenas omnidireccionales estaban montadas en un brazo desplegable.

Lanzamiento

Vía Ariane 4

Cuando el Ariane 4 lanza el satélite, este se monta en un adaptador SPELDA (un sistema portador de carga útil para satélites), que se instala en la parte superior del cohete. Una cubierta protectora o carenado cubre el satélite y la etapa superior, protegiéndolos de las fuerzas aerodinámicas (flujo de aire a alta velocidad) durante el lanzamiento. El carenado se desprende cuando el cohete alcanza la atmósfera superior y las fuerzas aerodinámicas dejan de ser significativas. Una vez finalizado el encendido de la etapa superior y durante su fase de planeo, esta (junto con el satélite) se acelera hasta alcanzar las 5 rpm antes de la liberación del satélite. Esto proporciona estabilidad inicial al satélite tras su separación de la etapa superior del cohete. El Ariane 4 coloca los satélites Intelsat VI directamente en una órbita de transferencia. Mediante comandos terrestres, se encienden los motores del apogeo para circularizar la órbita inicial y estabilizarla en la posición orbital geoestacionaria deseada. Posteriormente, también se utilizan comandos terrestres para que el satélite acelere hasta su velocidad de rotación normal.

A través del transbordador espacial estadounidense

Cuando era lanzado por el transbordador espacial estadounidense, una etapa de perigeo de propulsor sólido (motor y soporte) se acoplaba a la parte inferior de la nave espacial. Este soporte se utilizaba para montar el satélite en una cuna en la bodega de carga del transbordador espacial. El satélite era eyectado del transbordador espacial " al estilo frisbee ", lo que le impartía un giro estabilizador. Se dejaba que el satélite derivara a una distancia segura del transbordador espacial antes de que se encendiera el motor de perigeo. [ 2 ] El motor de perigeo proporcionaba energía (velocidad) al satélite para elevar el apogeo de su órbita; su nombre proviene de la ubicación en la órbita en la que se utiliza. El motor de perigeo se desechaba después de su uso. Los motores de apogeo de combustible líquido de los satélites Intelsat VI se utilizaban entonces para impulsar el perigeo del satélite y proporcionar circularización de la órbita mediante encendidos de apogeo.

En la estación

Al llegar a la estación (ubicación orbital geoestacionaria asignada) y tras la correcta orientación, la sección de carga útil (y antena) del satélite se detendría y apuntaría hacia la ubicación deseada en la Tierra, se desplegarían los paneles solares y la antena de comunicaciones.

Intelsat 603

El Intelsat 603 fue lanzado por un cohete comercial Titan III el 14 de marzo de 1990. La separación de la etapa superior (segunda) del satélite falló. [ 3 ] Esto dejó al satélite y a la etapa superior unidos, e Intelsat no pudo encender el motor de perigeo para impulsar el satélite a su órbita más alta. Los controladores de vuelo de Intelsat desecharon el motor de perigeo, lo que separó al satélite de la etapa superior del Titan. Sin embargo, sin el motor de perigeo, el satélite no pudo ser impulsado a su órbita geoestacionaria nominal. El sistema de propulsión a bordo se utilizó para mover el satélite a una órbita estable ligeramente más alta.

Intelsat coordinó el rescate del satélite 603 con el transbordador espacial estadounidense . La misión STS-49 se lanzó el 7 de mayo de 1992 a las 19:40 (hora del este de EE. UU.). Tres astronautas del transbordador lograron capturar el satélite manualmente el 14 de mayo de 1992, tras varios intentos fallidos con una barra de captura. Una vez asegurado en la bodega de carga del transbordador, se instaló un nuevo motor de perigeo. El Intelsat 603 se liberó del transbordador, se encendió el motor de perigeo y el satélite fue colocado en la órbita geoestacionaria correcta.

Modelo Intelsat VI

Una maqueta a escala 1/2 se exhibe en el vestíbulo principal del edificio de la sede de Intelsat , ubicado en 3400 International Drive NW, Washington DC 20008. También se muestran maquetas de otros satélites de Intelsat, junto con modelos de varios cohetes que se han utilizado para lanzar dichos satélites.

Referencias

  1. Folleto del Grupo de Espacio y Comunicaciones de Hughes Aircraft Corporation Intelsat V 826421M/20K/10-82
  2. Folleto del SBS F6 Prime, Hughes Space and Communications Group 856268/6-85/10M
  3. "STS-49: El rescate de INTELSAT-VI" . Archivado del original el 16 de diciembre de 2008. Consultado el 4 de enero de 2009 .