El episodio respondemos preguntas tan importantes como... ¿Cómo se diseña un satélite? ¿Hay ingenieros de satélite? ¿Médicos de satélite? ¿Los satélites son de usar y tirar?

La respuesta a algunas de estas preguntas, en este episodio.

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 Intro

-Karaka. Karakaaa. Nada, aquí no está tampoco. Alfonso, ¿has visto a Karaka?

+Sí, se ha encerrado en el cuarto de edición.  

- ¿Y por qué ha hecho eso?

+Es que… a ver, el chiste de esta semana no me hacía ni gracia a mí. Era que iban a meter un nuevo personaje en Frozen 3, Elsa Telite, y claro… pues se ha enfadado.

Karaka: Y otra vez que lo cuenta. Hay que tener valor. Estoy hasta las narices de tanto chiste malo.

-Vaya follón. Alfonso, tú ve poniendo el episodio, y yo hablo con él... Karaka, venga, que tampoco es para tanto.

Karaka: HARTO ME TENEIS. Y TÚ DEJA DE REIRTE

Jairo: Perdón, perdón

Cabecera

Desde que el ser humano tiene memoria, siempre ha mirado al cielo. Estrellas, planetas,  constelaciones y demás movidas del inmenso, insondable, oscuro, aterrador, insultantemente largo a lo ancho y ancho a lo largo, caótico por naturaleza y nada acogedor espacio. Pero… ¿conoces el origen de sus historias? Empieza Astro.

Satélites famosos

Pues sí, hoy hablamos de satélites artificiales. Una tecnología que aunque no lo sepamos, estamos utilizando a diario.

En el episodio 16 hablábamos de la carrera espacial y del primer satélite puesto en órbita por el ser humano, el famoso Sputnik 1. ¿Y qué hacía el sputnik, os preguntaréis? Os podría decir que si queréis saberlo tenéis el episodio con un apartado dedicado a él… Pero como soy majo os resumo. Básicamente daba vueltas a la Tierra mientras enviaba un código en morse a todo aquel que quisiera escucharlo. Desde ese lejano 1957, se cuentan más de 24.500 objetos orbitando alrededor de nuestro planeta. De esta burrada, sólo cerca de 3500 siguen en funcionamiento… Algo menos del 10%. ¿Y el resto? Pues están ahí, flotando y siendo parte de la basura espacial que orbita el planeta…

Pero no nos adelantemos, ya volveremos más adelante a estos números. Ahora os estaréis preguntando: ¿para qué tanto satélite? ¿Hace falta tanta señal GPS? Bueno, es cierto que uno de los usos que nos viene a la mente son los sistemas de navegación por satélite. Al fin y al cabo, todos llevamos encima un dispositivo capaz de determinar nuestra posición en todo momento gracias a que son capaces de medir el tiempo que tarda la señal en llegar desde varios satélites a nuestro móvil y, con estos retardos, calcula nuestra posición triangulando entre ellos.

Sin embargo, hay muchos más usos para la tecnología satélite. Si hablamos de comunicaciones, el sistema Starlink de Elon Musk podría considerarse uno de los más recientes. Estos satélites orbitan a baja altitud y pueden resultar bastante molestos para quienes observan el cielo nocturno. ¿Y para qué están ahí? Pues proporcionan conexión a internet, especialmente en zonas remotas, donde la cobertura tradicional no llega ni de casualidad. Además, esta misma tecnología se puede reutilizar para hacer llamadas telefónicas o para retransmitir radio y televisión. Son también una herramienta vital para la comunicación en medios de transporte como barcos y aviones, donde tener conexión a tierra no es tan sencillo.

Sin embargo, cuando pensamos en satélites, solemos imaginar satélites científicos. Dispositivos dotados de una gran cantidad de telescopios, cámaras y sondas que permiten p hacer mediciones. Satélites como el Voyager , que han abandonado el sistema solar y se adentran en el espacio profundo, dispuestas a desvelarnos los misterios del universo.

Peeeero, no tenemos que irnos tan lejos para encontrar satélites cargados de cámaras. De hecho, simplemente tenemos que mirar a 35mil 786 kilómetros por encima de la superficie terrestre para encontrar todos los satélites meteorológicos. Esta distancia es la que caracteriza la llamada órbita geosíncrona, que permite a un satélite mantenerse mirando siempre el mismo punto en la tierra. O lo que es lo mismo, orbitan a la misma velocidad que la Tierra lo hace sobre su eje.

Pero el caso más especial de satélites científicos y meteorológicos son los que se dedican a estudiar los cambios en el medio ambiente. Gracias a este tipo de satélite, somos capaces de determinar cuánto se ha expandido el desierto del Sahara, cuánto se ha derretido el polo norte o cuánto se ha reducido la superficie de la selva del Amazonas este año. Como dato curioso, España cuenta desde el año 2007 con un Programa Nacional de Observación de la Tierra por Satélite. En 2018 se lanzó el primer satélite, llamado PAZ. El segundo lanzamiento estaba programado para 2020, y se produjo. Lamentablemente, el cohete VEGA encargado de ponerlos en órbita, que fue desarrollado por la agencia espacial italiana, se desvió de su trayectoria y, en lugar de colocar en órbita el satélite español y a uno francés que completaba el viaje…  Los mandó a freír espárragos espaciales.

Ingeniería de satélites

Todos sabemos muy bien lo qué es un satélite y que se usan para el GPS, para hacer llamadas o para ver la tele... Pero, ¿cómo se fabrican los satélites? ¿Acaso la NASA, la ESA o cualquier agencia espacial compran los componentes de satélite en un bazar al peso?

Bueno, pues lo primero que hay que aclarar es que los satélites se diseñan por misiones. Cuando vas a poner un cacharro que cuesta veinte millones de lereles en órbita, revisas hasta la pintura del camión que te trae las piezas.

En términos generales, toda misión satelital se puede dividir en cuatro segmentos.

El primer segmento es denominado segmento lanzador. O, como lo llamamos todos, el cohete. Y cohetes hay muchos y de muchos colores. Su tamaño y número dependen de dos factores: lo lejos que tengamos que mandar el satélite y cómo de pesado sea. De hecho, es en este segmento donde más está avanzando la compañía de SpaceX, desarrollando modelos de cohetes reutilizables que son capaces de aterrizar de pie ellos sólos. Puede sonar baladí, pero son los primeros que realmente han dejado atrás los cohetes de usar y tirar. Lanzabas un cohete y adiós muy buenas. Unas cuantas decenas de millones de dólares que sabías que no iban a volver.

El siguiente segmento es el segmento espacial, que se corresponde con el satélite en sí mismo. En este punto se suelen diferenciar 4 equipos de diseño:

En primer lugar, están los que se encargan de la estructura y el control del satélite. Que si usamos aluminio, que si usamos fibra de carbono, que si los chorros de aire a presión para recolocar el satélite…

El siguiente equipo se encarga de garantizar que el satélite tenga electricidad para hacer sus cosas de satélite. La solución conlleva usar paneles solares. Pero surge un problema curioso. Cuando a algo le da la luz del sol, se calienta. Quizás podréis pensar: “¿y qué problema hay? Si total ahí fuera seguro que hace suficiente frío como para que no se caliente como tal”, pues bien, vamos por partes: la temperatura de un objeto no es más que una forma de medir cómo de rápido se mueven las partículas de dicho objeto. Y claro, en la Tierra, las cosas se enfrían cuando esas partículas se “chocan” con otras más lentas y ceden parte de su energía. Ahora bien, en el vacío del espacio, sin embargo, ¿contra qué partículas se enfría rápidamente un satélite? Si no hay nada con lo que chocarse y enfriarse, las partículas no pueden reducir su movimiento ni disminuir su temperatura.

El siguiente grupo del segmento espacial incluye todo el sistema de comunicación para recibir órdenes y poder enviar datos. Antenas, amplificadores de señal, filtros… todas esas cosas que le gustan a los ingenieros de telecomunicaciones, vaya. Como dato curioso, todo este equipamiento se instala por duplicado en el interior del satélite, de forma que se garantice la redundancia en caso de que uno de los módulos presente algún fallo. Imaginaos que te gastas millones de dólares en poner un bicharraco enorme en órbita y que no funcione una de las antenas… Hay que ser previsores, que allí el equipo técnico no suele dar soporte. Ni los cerrajeros de guardia salen tan caros.

El último grupo de diseño es el responsable de la carga útil. Son todos esos telescopios, cámaras y sondas que lleva el satélite para realizar las distintas misiones científicas. Aquí es donde entran los que fabricaron la famosa lente del Hubble, que, como recordarás porque has escuchado el capítulo 4 sobre este satélite, la hicieron mal y tuvieron que mandar a un equipo de astronautas a corregir el estropicio.

Volviendo a los segmentos, el tercer segmento es el segmento terrestre: son las salas de control que tanto aparecen en series y películas con cuentas atrás, botones, pantallas y un montón de gente concentrada. Bueno, este segmento también incluye las antenas que contactan con el satélite. Y los servidores que almacenan la información que envían. Y el equipo informático que envía los comandos de posición y funcionamiento al satélite. Ah y también detectan si hay algún problema y actúan para solucionarlo… Vaya, En este segmento nadie tiene tiempo de aburrirse.

Y nos falta el último segmento… ¡que eres tú! Y también yo, claro. Y el de edición. Y el de guión. Y tu familia. Y tu jefe. Y tu mejor amigo. Porque estamos hablando del segmento usuario. Hablamos de toda la infraestructura que se desarrolla para que los usuarios puedan utilizar los servicios por el satélite. En el caso del GPS, pues la infraestructura ya está. Pero para los satélites meteorológicos, sería la infraestructura que permite a los distintos meteorólogos acceder a los datos de las nubes, vientos, precipitaciones…

Así que, cuando se diseña un satélite, se tiene que trabajar en estos cuatro segmentos de manera independiente. Hay empresas que se especializan en trabajar en sólo uno de estos cuatro segmentos, mientras que hay agencias espaciales que prestan soporte en los cuatro a la vez. Las condiciones de diseño de los cohetes son completamente diferentes a lo que necesita un satélite en órbita. Y claro, las antenas del centro de control requieren características muy distintas a las del satélite. Todos estos segmentos están interconectados y tienen complejidades técnicas diferentes. Un gran trabajo en equipo. Y aún así al de guión no le funciona el GPS… Qué perdido está el pobre con los chistes… Ay Dios mío. No triangula… No triangula.

Me han modificado el guión para decirme que este chiste ya lo usó el guionista en el episodio de Galileo. Que aprenda a ser original. Pero bueno.

La basura espacial

Antes de terminar de hablar de los satélites, queremos dedicar unos minutos a hablar de ese número que hemos dejado en pendiente. Aunque hoy en día sólo se cifran unos 3700 satélites en funcionamiento, recordemos que se han puesto más de 24500 en órbita. Los 20800 que ya no están en uso, ¿dónde están?

Bueno, pues por suerte, muchos de ellos han caído a la tierra de forma segura y no ha habido que lamentarse por accidentes, golpes o contusiones. Sin embargo, hay muchos satélites que han fallado antes de caer a la tierra de forma segura. El problema suele ser que los satélites no se limitan a quedarse donde dejan de funcionar, sino que siguen orbitando sin control. En el mejor de los casos, se limitan a flotar o acaban cayendo a la Tierra e impactan en una zona deshabitada. En el peor de los casos, se estrellan contra otros satélites, se inutilizan unos a otros y el espacio que rodea nuestro planeta acaba convirtiéndose en un auténtico basurero.

Este choque entre restos de satélites preocupa a los científicos. Y mucho. De hecho, llevan dándole vueltas al tema desde 1978. Aunque parece que nadie se lo está tomando demasiado en serio porque cada vez hay más restos de satélite flotando. Los últimos cálculos demuestran que, de media, se pierde un satélite al año debido al choque con los fragmentos de otro satélite destruido. Y si te vienen a la cabeza los programas de defensa espacial, capaces de destruir satélites en órbita, debemos decir que no ayudan demasiado. De hecho es al contrario, suelen generar aún más fragmentos flotantes. Tened en cuenta que cuando destruyen un satélite, generan una nube de nuevos restos que se quedan por ahí pululando.

Sin embargo, los fragmentos de satélite no son la única forma de polución en el espacio. Aunque hoy en día se utilizan paneles solares, algunos modelos más antiguos se basaban en reactores nucleares en miniatura. Y algunos de estos modelos han sido destruidos en órbita, dejando que sus núcleos de uranio flotaran libremente antes de caer sobre la superficie terrestre.

En el peor de los casos, podríamos acabar llenando el espacio cercano a nuestro planeta de tanta chatarra espacial que se vuelva casi imposible lanzar nuevas misiones. Una especie de campo de minas que cualquier misión que quisiéramos lanzar tendría que superar. Para que os hagáis a la idea, los cálculos dicen que un fragmento que pese 1kilo, orbitando a 3600 km por hora puede destruir satélites de hasta una tonelada de peso. Incluso objetos más pequeños, si van a velocidades más altas, pueden ser aún más devastadores.

Algunos astrónomos también se quejan de que este elevado número de fragmentos hace imposible la observación del espacio. Además, proyectos como Starlink, que está desplegando un gran número de satélites muy cerca de la tierra, empeoran esta situación. Al igual que el acceso al agua o el cuidado del medio ambiente, el espacio es un recurso que debemos regular para poder compartir entre todos. Veremos si esta vez se nos da un poco mejor.

Cierre

Con esta reflexión, llegamos al final del episodio. Hoy queremos dar muchísimas gracias a María José González Bonilla y al INTA, el Instituto nacional de Técnica Aeroespacial en Torrejón, por todo el material que tienen publicado y ha ayudado a escribir este episodio.

Una vez más, muchas gracias a todos los que nos escucháis episodio a episodio. ¡Gracias también a todos los que nos escucháis por primera vez!

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¡Nos vemos en el siguiente episodio con más movidas del espacio!

¡Astro luego!