Del GPS a mandar un mensaje en altamar

Ver la televisión desde cualquier parte del mundo, descargar aplicaciones en millones de dispositivos a gran velocidad, sacar dinero en un cajero automático de una aldea en la montaña, acceder a una receta electrónica en un pueblo remoto, monitorizar las condiciones de los campos y la situación del ganado, mandar un mensaje de texto en altamar, restablecer las comunicaciones tras un terremoto, descubrir los secretos del universo, saber si mañana hará sol o lloverá, conducir de una ciudad a otra sin perdernos y sin necesidad de pedir indicaciones, controlar la deforestación o el cambio climático, determinar la contaminación del aire o el agua… ¿qué lo hace posible?

Cuesta imaginar que sean necesarias máquinas que se encuentran a miles de kilómetros de la Tierra para realizar operaciones de la vida diaria que se nos antojan básicas, pero lo cierto es que «el mundo actual en el que vivimos sería simplemente inconcebible sin los servicios que nos prestan los satélites». Así lo afirma Javier Ventura-Traveset, director de la Oficina de Ciencia del Satélite de navegación Galileo (GSSC) y portavoz de la Agencia Espacial Europea (ESA) en España, quien invita a visualizar un hipotético apagón espacial. Al instante, todas las funciones citadas anteriormente, y muchas otras, se verían limitadas o desaparecerían, y el desarrollo de la humanidad quedaría en un punto similar al que tenía varios siglos atrás. Además, «el impacto económico global de este apagón sería extraordinario e inasumible. En la Unión Europea, por ejemplo, se calcula que más del 10% de su PIB depende de la disponibilidad de servicios satelitales», detalla el especialista.

Existen satélites de telecomunicaciones, de observación de la Tierra, de navegación, científicos, meteorológicos y militares. Aun así, el 75% de los que actualmente están en órbita ofrecen servicios de los tres primeros tipos. La cifra no es pequeña. Desde que la extinta Unión Soviética lanzara el primero de todos (Sputnik 1) —allá por el año 1957— hasta hoy, se han enviado al espacio del orden de 10.000 satélites. De ellos, unos 5.500 siguen actualmente en órbita, aunque solo 2.300 están activos.

El número de lanzamientos ha ido in crescendo a lo largo de las décadas. Entre 2000 y 2013, se proyectaban unos 100 al año; entre 2013 y 2017 entre 150-200; y en los dos últimos años alrededor de 400, según cifras de la Oficina de Space Debris de Alemania, del Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC), perteneciente a la ESA. Solo diez naciones tienen capacidad para lanzar satélites en órbita de manera independiente, mientras que 80 países disponen de sus propios satélites nacionales. China, Estados Unidos y Rusia encabezan el pódium de esta carrera espacial.

Según la función que tengan, los satélites se diseñan con instrumentos diferentes. Un satélite de comunicaciones, por ejemplo, lleva antenas y amplificadores de señal. Uno de navegación, está equipado de un reloj muy preciso y transmite su posición y la hora. Por su parte, uno de observación de la Tierra puede llevar radar, telescopio u otros instrumentos para analizar diferentes parámetros de la superficie terrestre o de la atmosfera. «La construcción de un satélite es un proceso muy largo y complejo que puede prolongarse durante cuatro o cinco años; a veces más», explica Antonio Abad, director técnico y de operaciones de la compañía de satélites de comunicaciones española Hispasat.

La tarea comienza con un estudio de las necesidades del mercado a largo plazo pues, una vez en órbita, no se pueden modificar sus especificaciones técnicas. «El fin es tratar de ajustar muy bien la previsión de demanda futura de servicios para que pueda ser útil durante muchos años», declara Abad. «Hoy en día, los nuevos satélites dan algo más de margen de maniobra una vez en órbita, pero dentro de unos límites muy estrechos».

El proceso de fabricación dura dos o tres años y requiere un sinnúmero de pruebas para garantizar que los componentes del satélite van a mantenerse en funcionamiento a pesar de las condiciones extremas a las que se someterán (entorno sin atmósfera, radiación solar, temperaturas extremas). El problema de los satélites es que, al estar en el espacio exterior, no se puede subir a arreglarlos como quien arregla una bombilla, de ahí que todos ellos, además de tecnología avanzada y materiales de alta calidad, lleven incorporados redundancia. De esta forma, si uno de los equipos se estropea, se activará el de repuesto

Tras el lanzamiento, el tiempo de llegada del satélite a su posición orbital varía en función del vehículo lanzador y del tipo de satélite: los de propulsión eléctrica pueden tardar varios meses, los de combustible químico solo unos días. Una vez allí, se realizan pruebas para comprobar su estado y, finalmente, entra en operación.

Que el satélite se sitúe más cerca o más lejos de nuestro planeta depende de su misión. Por ejemplo, la mayoría de satélites para el estudio de la Tierra y el pronóstico del tiempo están en órbitas bajas o LEO (Low Earth Orbit), a 800 y 1.500 km de la superficie terrestre. «Es el caso de los pequeños satélites tipo CubeSat, dado que transmiten muy poca potencia y su coste de lanzamiento debe ser muy bajo», explica Ventura-Traveset. Además, gran parte de los satélites de observación de la Tierra están en órbitas heliosíncronas o SSO (Sun Sincronous Orbit), que se caracterizan porque un objeto ubicado en ellas pasa todos los días por un mismo lugar a la misma hora.

Los satélites de navegación, como GPS o Galileo, están, en su gran mayoría, en lo que determinamos órbitas intermedias o MEO (Medium Earth Orbit). Estas están a una distancia de entre 2.000 y 35.700 km de altura y su periodo orbital es de 12 horas. Por su parte, la mayoría de los satélites de telecomunicaciones se colocan en la órbita geoestacionaria o GEO (Geostationary Earth Orbit), que es concéntrica al ecuador de la Tierra y se situa a 36.000 km de altura. Su periodo de rotación de la órbita tiene la misma duración que la rotación sideral de la Tierra, por eso son ideales para la radiodifusión de televisión pues, una vez se coloca la antena parabólica apuntando a uno de ellos, no es necesario volver a ajustarla cada vez que el satélite se mueve.

Además, un gran número de satélites de misiones científicas están a más de once millones de kilómetros de la Tierra, en lo que se denomina el punto de Lagrange L2, pero también hay otros que se envían incluso más lejos, al Sistema Solar o a Marte. Todo depende de cuál sea su finalidad: encontrar vida en Marte, observar el sol.

La pregunta es, ¿qué pasa con todos estos satélites cuando dejan de funcionar? Pues que van al 'cementerio'. Esta es una órbita donde se ubican de manera permanente, tal y como establecen las recomendaciones de la normativa internacional. «El objetivo es evitar que acaben convirtiéndose en un problema para los satélites de posiciones orbitales cercanas», expresa Abad. El director técnico de Hispasat detalla que los satélites de telecomunicaciones, por ejemplo, tienen una vida útil de 15 años, «aunque siempre existe el riesgo de que una avería los inutilice antes de tiempo».

Aun así, hasta hace unos años, el destino de los satélites una vez obsoletos no se tenía en cuenta. Esto ha contribuido a generar mucha basura espacial. «Una vez se identificó el problema, varias regulaciones aparecieron para paliarlo, pero todavía estamos lejos de un estado de equilibrio y, en ciertas regiones del espacio, los satélites tienen que hacer maniobras para esquivar estos restos», afirman desde la Oficina de Space Debris de Alemania.

Distintas iniciativas se han puesto en marcha para reducir la cantidad de basura espacial y automatizar los procesos para realizar las maniobras que eviten colisiones. Uno de ellos es el programa de Seguridad Espacial (S2P) de la ESA. «Si no se toman medidas efectivas, la situación podría agravarse con consecuencias desastrosas», remarca Ventura-Traveset.

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