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Lanzamientos
a. ¿Cuáles son las principales etapas en la preparación de un lanzamiento?
Entrevistamos a Ron Capozzi, miembro más antiguo de nuestro equipo de ingeniería, y le formulamos las siguientes preguntas:
1) ¿Qué pasos esenciales se deben llevar a cabo para el lanzamiento de un satélite?
Con frecuencia, se necesitan años de preparación desde el momento en que solicitamos el registro de una posición orbital en la FCC hasta el lanzamiento mismo. Incluso antes, es necesario tomar innumerables decisiones de ventas y marketing. En forma paralela, los equipos de telemetría, telemando y control deben desarrollar la programación TTC exclusiva que se requiera y deben capacitarse para "hacer volar" el satélite, puesto que Americom también opera sus satélites una vez lanzados. Además, es necesario obtener un seguro y se deben contratar con anterioridad el satélite mismo y los servicios de lanzamiento, que incluyen el vehículo de lanzamiento requerido. Todo esto transcurre en secuencia hasta que un día el satélite llega al sitio de lanzamiento a fin de aprestarse para su gran jornada.
2) ¿Cómo llega un satélite al sitio del lanzamiento y qué sucede después de que llega?
Generalmente, el satélite se transporta dentro de un contenedor especial en camión o avión. Por ejemplo, el GE-5 llegó al complejo de lanzamientos ArianeSpace en la Guyana Francesa a bordo de un 747 cerca de cuatro semanas antes del lanzamiento. Luego, se trasladó en su contenedor al centro de procesamiento de carga útil, se colocó en un recinto limpio y allí se examinó los sensores del contenendor para determinar si temperatura, humedad e impactos se mantuvieron dentro de los límites aceptables durante el transporte.
3) ¿Se somete a pruebas el vehículo espacial?
Ciertamente. Cada subsistema se somete a pruebas para asegurar que el satélite entrega resultados idénticos a aquellos previos al transporte. De lo contrario, y dependiendo del defecto, el satélite se recalibra en el lugar y los preparativos para el lanzamiento continúan o bien se devuelve a la fábrica para su reprocesamiento.
4) ¿Qué viene a continuación?
Los tanques de combustible a bordo del satélite se llenan con hidrazina, un combustible que se utiliza inicialmente para circularizar la órbita del satélite y luego proporciona combustible para maniobras de mantenimiento de la posición durante su vida útil. Posteriormente, el satélite se acopla a un adaptador y se encierra dentro del carenado del vehículo de lanzamiento. A continuación, el satélite cubierto con el carenado se traslada a la plataforma de lanzamiento y allí se fija en la parte superior del vehículo de lanzamiento erecto para esperar la cuenta regresiva. En ese momento falta casi una semana para el lanzamiento del satélite.
Durante esta semana final, se efectúan revisiones de la plataforma para garantizar la fiabilidad de las comunicaciones del vehículo de lanzamiento y los enlaces de control y telemetría. Finalmente, alrededor de dos días antes del lanzamiento, se inicia el abastecimiento de combustible del vehículo de lanzamiento de manera que se pueda completar justo antes del despegue. Entonces, tal como ocurrió con el GE-5, lo único que queda por hacer es disfrutar del espectáculo de un lanzamiento exitoso.
b. ¿Cómo llega un satélite a su posición orbital?
Entrevistamos a Sue Hubert de Ingeniería de vehículos espaciales para averiguar cómo se sitúa un satélite en su posición orbital:
1) Sabemos que un satélite de comunicaciones típico "vuela" en una órbita circular geosincrónica a 22.300 millas sobre el ecuador. ¿Por qué?
Un satélite situado a 22.300 millas sobre el ecuador tiene un período orbital que coincide exactamente con la velocidad de rotación de la Tierra. Esto hace que desde la Tierra el satélite parezca estar inmóvil en el espacio. Si el satélite no se desplazara por esta órbita geosincrónica, no permanecería en una ubicación constante en el cielo y, como mínimo, requeriría de antenas de telemando para efectuar los enlaces ascendentes y descendentes de sus señales.
2) Después del lanzamiento, ¿qué debe suceder para llevarlo hasta esa posición?
Hay leves diferencias entre un lanzamiento y otro, pero, por lo general, un satélite lanzado mediante un cohete pasa por una serie de fases antes y después de separarse del vehículo de lanzamiento. Normalmente, el vehículo de lanzamiento consta de varias etapas. Los motores de la primera etapa, a menudo asistidos por propulsores auxiliares, permiten que la estructura completa escape a la fuerza gravitacional de la Tierra. Luego del agotamiento del combustible en la primera etapa, ésta se separa y deja que los motores de combustible líquido de la segunda etapa se hagan cargo del desplazamiento de la restante tercera etapa y el satélite hacia el espacio exterior.
Después de la separación de la segunda etapa, la tercera se enciende para dar aceleración al vehículo espacial y ubica el satélite en una órbita altamente elíptica (200 km en su punto más cercano a la Tierra y 35.786 km en su punto más lejano) Una vez separado de la tercera etapa el satélite permanece en la órbita elíptica aproximadamente cinco días. Durante este período se revisan los subsistemas del satélite. Luego, el satélite se conduce hacia una posición favorable donde el Sol pueda irradiar en forma eficaz una parte operativa de las estructuras solares que aún no se han desplegado, de manera que los sistemas de telemetría, telemando y control puedan activarse y funcionar. Una vez logrado lo anterior, una serie de igniciones del motor de apogeo ubica el satélite en una longitud favorable y circulariza la órbita a 22.300 millas sobre el ecuador.
3) ¿Está operativo el satélite en ese momento?
Todavía no. Luego de llegar a la órbita circular, es necesario que se produzcan varios sucesos clave. El primero de ellos es el despliegue exitoso de las estructuras solares y las antenas del satélite. Éstas permiten que el satélite entre en plena actividad y transmita las señales de comunicación hacia y desde el vehículo espacial. A continuación, se debe lograr el "enganche con la Tierra" a través de los sensores infrarrojos a bordo que detectan el calor de la Tierra en oposición al frío del espacio y orientan la antena del vehículo espacial hacia la Tierra. Finalmente, desde la Tierra se envían frecuencias de localización para determinar la posición exacta del satélite de manera que igniciones de los propulsores de rectificación puedan conducir el satélite a su posición orbital. Entonces, luego de poner a prueba los transpondedores, el satélite se declara operativo y comercialmente disponible.
c. Ejemplo de lanzamiento: GE-4
Entrevistamos a Henry White, Ingeniero principal de Ingeniería de vehículos espaciales, y le pedimos que nos describiera el lanzamiento del GE-4 a bordo del cohete Ariane 44LP de Arianespace.
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