Órbita sincrónica

El período orbital de un satélite aumenta cuando crece su distancia media a la Tierra. La lanzadera espacial en una órbita circular de baja altitud, justo sobre la atmósfera, completa el círculo en unos 90 minutos. Su órbita está a unos 6.700 km del centro de la Tierra, mientras que la luna, que está a 380.000 km, completa una órbita en 27,3 días. A distancias intermedias hay períodos intermedios y en algún lugar entre los los dos extremos está la distancia donde el período orbital es de 24 horas. Está a unos 42.000 km o 26.000 millas, unos 6,6 radios terrestres.

[La fórmula para el período T de un satélite que orbite la Tierra en un circulo de radio R radios terrestres se puede calcular con la 3ª ley de Kepler y su

T = 84 minutos x R x (raíz cuadrada de R)

Si tiene a mano una calculadora, puede fácilmente comprobar el valor de T para R=6.6]

Un satélite que esté en órbita sobre el ecuador a esa distancia mantiene su posición sobre algún punto sobre el suelo; se la conoce como órbita sincrónica, del griego sin–mismo, cronos–tiempo. Una órbita así es útil primero y sobretodo para los satélites de comunicaciones, debido a que una estación en tierra enlazada con el satélite estará siempre en contacto con él, todo el tiempo que su antena apunte hacia un punto fijo en el cielo. Lo mismo ocurre con las antenas parabólicas que reciben las emisiones de TV desde esos satélites y por supuesto, los satélites meteorológicos diseñados para observar (digamos) el tiempo en los EE.UU. siempre tendrá la visión apropiada si está estacionado en una órbita sincrónica y mirando hacia los EE.UU. La agencia NOAA del gobierno de los EE.UU. (”National Oceanic and Atmospheric Administration”) mantiene un conjunto de satélites sincrónicos  GOES para la observación del tiempo y vigilar el ambiente espacial. Las imágenes obtenidas por esos satélites están disponibles en la web y son actualizadas cada 15 o 30 minutos.

La red de seguimiento de la NASA, también usa satélites TDRSS (Tracking, Data and Relay Satellite System) en órbitas sincrónicas para recopilar datos de los vehículos espaciales cercanos a la Tierra. Actualmente más de 200 vehículos espaciales comparten esa órbita, la mayoría satélites de comunicaciones comerciales.

La órbita sincrónica también es la frontera aproximada entre la protegida magnetosfera terrestre y las partes exteriores donde suceden las subtormentas y otros cambios activos. Por esta razón muchos satélites sincrónicos transportan detectores de campos magnéticos y para la detección de iones y electrones atrapados o inyectados. El interés en esa región está motivada en parte para la comprensión de que la llegada repentina de una gran cantidad de partículas energéticas, como ocurre de vez en cuando, pueden cargar los satélites con varios cientos de voltios, pueden crear señales falsas en sus circuitos y pueden incluso, en casos extremos, causar serios daños.

Arriba, podemos ver un registro de los electrones interceptados por el satélite sincrónico ATS 6 el 20 de julio de 1974. Los picos dentados marcan la llegada de electrones en subtormentas y desaparecen gradualmente de nuevo. Las menores energías que persisten pertenecen a la lámina de plasma de la cola magnética en la que el satélite está inmerso durante casi la mitad de su órbita.

Fuente: NASA