La mayoría de los satélites viajan en órbita terrestre baja (LEO), al igual que la Estación Espacial Internacional (ISS). En términos sencillos, LEO es exactamente lo que parece: una órbita alrededor de la Tierra con una altitud que se encuentra hacia el extremo inferior del rango de órbitas posibles; es decir, alrededor de 1.200 millas (2.000 kilómetros) o menos.

Para permanecer en esta órbita, un satélite tiene que viajar a unas 17.500 millas por hora (7,8 kilómetros por segundo) y tarda unos 90 minutos en completar una órbita alrededor del planeta.

Las órbitas son posibles gracias a la fuerza de la gravedad, la misma que nos mantiene en la superficie del planeta. Así como flotaríamos si no existiera la gravedad, un satélite volaría siguiendo una tangente si esta fuerza no estuviera allí para mantenerlo viajando alrededor de la Tierra.

La velocidad de 17.500 mph (7,8 km/s) es la velocidad a la que la fuerza de la gravedad evita que un objeto salga volando por la tangente. Como resultado, un objeto que se mueva a esta velocidad simplemente dará vueltas y vueltas alrededor de la Tierra.

Esto puede generar confusión si se tiene en cuenta que, en los lanzamientos espaciales, los cohetes generalmente suben verticalmente cuando despegan. Eso se debe a que necesitan elevarse por encima de la atmósfera —o la mayor parte de ella— lo más rápido posible para evitar las fuerzas de arrastre.

Sin embargo, una vez están por encima de la atmósfera, cambian al movimiento horizontal. De esta manera, cuando un satélite alcanza la velocidad orbital está oficialmente en órbita.

La velocidad orbital de 7,8 km/s (17.500 mph) se refiere al régimen LEO justo por encima de la atmósfera terrestre. A mayores altitudes, la velocidad requerida para mantener un satélite en órbita cambia.

No obstante, esto no significa que un cohete deba gastar menos energía para poner un satélite en una órbita más alta; de hecho, se necesita una gran cantidad de energía para alcanzar esa altitud superior. Este esfuerzo adicional para llegar a altitudes más altas es una de las razones por las que la mayoría de los satélites se colocan en LEO, además de otras consideraciones, como, por ejemplo, la vista de mayor resolución que los satélites de observación de la Tierra pueden obtener desde un rango más cercano.

Aun teniendo esto en cuenta, hay una órbita de gran altitud por la que vale la pena el esfuerzo extra para llegar: la geosincrónica (GEO).

Un satélite en LEO hace alrededor de 16 órbitas diariamente. Sin embargo, GEO se encuentra a una altitud de alrededor de 22.000 millas (36.000 km), por lo que una sola de sus órbitas corresponde exactamente a una rotación de la Tierra.

Esto significa que un satélite a esa altitud flota efectivamente sobre un solo punto en la superficie de la Tierra, lo que lo hace especialmente útil para la televisión por satélite y otros sistemas de comunicaciones.

Las órbitas de los satélites suelen seguir una trayectoria de tipo ovalada, denominada elipse, cuya longitud y anchura se conocen como ejes mayor y menor. Cuando estos dos ejes tienen el mismo tamaño, la órbita es un círculo perfecto. La mayoría de los satélites tienen órbitas casi circulares, pero, en algunos casos, la elipse puede ser mucho más alargada, con su eje mayor mucho más largo que el menor.

La órbita de Molniya, por ejemplo, utilizada para las comunicaciones en las latitudes del norte, tiene un punto bajo de alrededor de 308 millas (495 km), pero un punto alto de alrededor de 25.000 millas (40.000 km).

Aunque LEO es el tipo de órbita más común, no el único; hay otros como HEO, GEO y MEO.

Los sistemas LEO tienen la desventaja de que todos los satélites de la constelación deben estar en su lugar antes de que los ingresos puedan comenzar a fluir para los sistemas comerciales.

Esto contrasta con los sistemas GEO, en los que se pueden obtener ingresos con un solo satélite instalado. Además, el equipo de control terrestre necesario para mantener una constelación LEO es más extenso que el requerido para un sistema GEO, ya que los sitios terrestres deben estar ubicados en varios puntos sobre la Tierra para garantizar un control adecuado.

La ventaja de los sistemas LEO es que la proximidad de los satélites al suelo les permite comunicarse con un retraso de tiempo mínimo. Por lo tanto, para los servicios que son sensibles a los retrasos, como la comunicación de voz, estas constelaciones son ideales.

Además, una distancia más corta con la Tierra representa que los enlaces de comunicación de satélite sufren menos pérdida de trayectoria y, por lo tanto, se puede establecer un enlace fiable con menos potencia y/o un tamaño de antena reducido. Esto generalmente da como resultado que los satélites LEO sean más pequeños y de menor masa, lo cual los hace menos costosos que los GEO.

¿Pueden los satélites LEO ayudar realmente a lograr la conectividad universal?

Hoy en día, Internet de alta velocidad no solo es conveniente, sino que se ha convertido en una necesidad moderna. Aunque la pandemia de COVID-19 ha acelerado la digitalización a nivel mundial, 2900 millones de personas aún no usan Internet. El acceso y la asequibilidad siguen siendo las principales barreras para la conectividad.

El desarrollo de una infraestructura digital robusta que pueda llegar a todo lugar es fundamental para cerrar las brechas de conectividad. La banda ancha requiere una gran cantidad de cables subterráneos y, en las áreas más remotas del mundo, la conectividad satelital puede ser la única opción.

En este sentido, los satélites LEO pueden conectar a las personas a Internet de alta velocidad donde la infraestructura terrestre tradicional es difícil de alcanzar, lo que los convierte en una solución atractiva para cerrar la brecha de conectividad rural.

Así mismo, los satélites LEO operan en una red giratoria donde se necesitan múltiples satélites para brindar cobertura de Internet. Esto les permite brindar conectividad durante los viajes aéreos e incluso en medio del océano. Sin embargo, con tantas compañías lanzando miles de satélites en órbita alrededor de la Tierra, el espacio está más lleno que nunca.

El problema del tráfico espacial y el aumento de los desechos espaciales —además de las preocupaciones de los astrónomos relacionadas con la contaminación lumínica que obstruye la vista en el cielo nocturno— se deben tener en cuenta al explorar la conectividad del satélite LEO.

En AXESS Networks estamos siempre dispuestos a brindarle soluciones clave, a la medida de sus necesidades y de sus requerimientos individuales, sin importar ni el sector económico ni la industria a la cual pertenezca, ni la zona ni las condiciones de operación en las que debamos estar.