ITU-R S 1003-2 SPANISH-2010 Environmental protection of the geostationary-satellite orbit《地球同步卫星轨道的环境保护》.pdf

1、 Recomendacin UIT-R S.1003-2(12/2010)Proteccin medioambiental de la rbitade los satlites geoestacionariosSerie SServicio fijo por satliteii Rec. UIT-R S.1003-2 Prlogo El Sector de Radiocomunicaciones tiene como cometido garantizar la utilizacin racional, equitativa, eficaz y econmica del espectro de

2、 frecuencias radioelctricas por todos los servicios de radiocomunicaciones, incluidos los servicios por satlite, y realizar, sin limitacin de gamas de frecuencias, estudios que sirvan de base para la adopcin de las Recomendaciones UIT-R. Las Conferencias Mundiales y Regionales de Radiocomunicaciones

3、 y las Asambleas de Radiocomunicaciones, con la colaboracin de las Comisiones de Estudio, cumplen las funciones reglamentarias y polticas del Sector de Radiocomunicaciones. Poltica sobre Derechos de Propiedad Intelectual (IPR) La poltica del UIT-R sobre Derechos de Propiedad Intelectual se describe

4、en la Poltica Comn de Patentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI a la que se hace referencia en el Anexo 1 a la Resolucin UIT-R 1. Los formularios que deben utilizarse en la declaracin sobre patentes y utilizacin de patentes por los titulares de las mismas figuran en la direccin web http:/www.itu.int/ITU-R/go/pat

5、ents/es, donde tambin aparecen las Directrices para la implementacin de la Poltica Comn de Patentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI y la base de datos sobre informacin de patentes del UIT-R sobre este asunto. Series de las Recomendaciones UIT-R (Tambin disponible en lnea en http:/www.itu.int/publ/R-REC/es) Seri

6、es Ttulo BO Distribucin por satlite BR Registro para produccin, archivo y reproduccin; pelculas en televisin BS Servicio de radiodifusin sonora BT Servicio de radiodifusin (televisin) F Servicio fijo M Servicios mviles, de radiodeterminacin, de aficionados y otros servicios por satlite conexos P Pro

7、pagacin de las ondas radioelctricas RA Radio astronoma RS Sistemas de deteccin a distancia S Servicio fijo por satlite SA Aplicaciones espaciales y meteorologa SF Comparticin de frecuencias y coordinacin entre los sistemas del servicio fijo por satlite y del servicio fijo SM Gestin del espectro SNG

8、Periodismo electrnico por satlite TF Emisiones de frecuencias patrn y seales horarias V Vocabulario y cuestiones afines Nota: Esta Recomendacin UIT-R fue aprobada en ingls conforme al procedimiento detallado en la Resolucin UIT-R 1. Publicacin electrnica Ginebra, 2011 UIT 2011 Reservados todos los d

9、erechos. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT. Rec. UIT-R S.1003-2 1 RECOMENDACIN UIT-R S.1003-2*Proteccin medioambiental de la rbita de los satlites geoestacionarios (Cuestin UIT-R 34/4) (1993-2003-2010) Comet

10、ido En esta Recomendacin se ofrece orientacin respecto de las rbitas de eliminacin para los satlites en la rbita de los satlites geoestacionarios y comentarios sobre el incremento de los desechos debidos a los fragmentos resultantes del incremento del nmero de satlites y de sus correspondientes lanz

11、amientos. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que la rbita de los satlites geoestacionarios (OSG) (vase la Fig. 1) es un recurso nico que ofrece beneficios considerables a los operadores desde el punto de vista de los requisitos de mantenimiento en posicin de la estacin, bu

12、ena visibilidad y cobertura del suelo, falta de necesidad de sistemas de seguimiento en antenas de pequeas estaciones terrenas y entorno orbital relativamente favorable; b) que los satlites tienen pocas posibilidades de seguir funcionando en caso de colisin en rbita; c) que las funciones de telecomu

13、nicaciones de un satlite se perderan o al menos se degradaran notablemente si se produce una colisin en rbita; d) que la desintegracin de un satlite debido a una colisin o a una explosin provocara una nube de fragmentos orbitales que se dispersaran alrededor de la rbita aumentando la probabilidad de

14、 colisin en dicha regin orbital; e) que la deriva de un satlite en la OSG una vez finalizada su vida til puede provocar un bloqueo en los enlaces de radiofrecuencia de los satlites activos, recomienda 1 que durante el emplazamiento de un satlite en rbita se introduzcan en la regin de la OSG el menor

15、 nmero posible de residuos; 2 que se hagan todos los esfuerzos posibles para acortar el tiempo de permanencia de los residuos en rbitas elpticas de transferencia, con los apogeos a la altitud de la OSG o prximos a ella; *Esta Recomendacin debe sealarse a la atencin de las Comisiones de Estudio 5, 6

16、y 7 de Radiocomunicaciones. Se solicita que la Comisin de Estudio 7 de Radiocomunicaciones considere el tema relativo a la no utilizacin del arco geoestacionario para depositar los vehculos espaciales o las componentes de la etapa de transferencia que representan un peligro para el funcionamiento de

17、 otros vehculos espaciales. 2 Rec. UIT-R S.1003-2 3 que, antes de que se agote completamente su combustible, un satlite geoestacionario al final de su vida til debe retirarse de la regin de la OSG de tal forma que bajo la influencia de las fuerzas perturbadoras en su trayectoria, se ubique posterior

18、mente en una rbita con un perigeo mayor de 200 km por encima de la altitud geoestacionaria (vase el Anexo 1); 4 que la transferencia a la rbita de desecho se realice teniendo un cuidado especial para evitar la interferencia de radiofrecuencia con los satlites activos. Anexo 1 Proteccin medioambienta

19、l de la OSG En 2010, se conoce la presencia de unos 1 100 vehculos espaciales y cohetes de propulsin cerca de la OSG, aproximadamente un tercio de los cuales es actualmente operativo. El conocimiento del entorno geoestacionario est limitado por la resolucin de las observaciones efectuadas desde la T

20、ierra. Actualmente, la dimensin ms pequea de un objeto detectable y del que es posible hacer un seguimiento (en las mejores condiciones) en la OSG, es de 1 m. A efectos comparativos, puede sealarse que en la rbita terrestre baja puede determinarse y clasificarse el nmero de objetos con dimensiones s

21、uperiores a 30 cm y puede incluso caracterizarse estadsticamente en cuanto a altitud e inclinacin el nmero de objetos con dimensiones que pueden descender hasta a 5 mm. El conocimiento de la posicin de los vehculos espaciales u objetos no sometidos a control de radiofrecuencia no es tan bueno como e

22、l conocimiento que tienen los operadores sobre la ubicacin de los vehculos espaciales activos. El riesgo que corren los vehculos espaciales en estado operacional se debe fundamentalmente a la explosin de fragmentos de desecho causada por los combustibles y gases residuales de los dispositivos de pro

23、pulsin y, con menos frecuencia, por la energa almacenada en las bateras. El riesgo tambin puede derivarse de los fragmentos resultantes de colisiones entre naves espaciales intactas. Adems, tambin se producen fragmentos adicionales cuando un fragmento colisiona con una nave espacial intacta u otro f

24、ragmento. Este ltimo riesgo se ha incrementado de manera importante en los ltimos aos en determinadas alturas como consecuencia de un reducido nmero de eventos. Aproximadamente el 60% de los objetos que figuran en el Catlogo de Vigilancia Espacial (Space Surveillance Catalogue) son residuos proceden

25、tes de fragmentacin. Se han sealado dos fragmentaciones en la regin geoestacionaria, ambas caracterizadas como explosiones. Es muy probable que se hayan producido otros eventos similares que no se han detectado debido a las limitaciones de los mtodos de observacin a esa altitud. Si bien las colision

26、es en la rbita geosncrona no tienen las graves consecuencias que las que se producen en la rbita terrestre baja, cuyas velocidades caractersticas de impacto son del orden de 500 m/s, dichas colisiones pueden ocasionar daos significativos a los sistemas en rbita. Dadas las limitaciones actuales (impu

27、lso especfico principalmente) de los sistemas de propulsin espacial, resulta poco prctico retirar los objetos situados a la altitud de la OSG o devolverlos a la Tierra al final de su vida operativa. Por lo tanto, debe establecerse una regin protegida por encima, por debajo y alrededor de la OSG, en

28、la que se defina el rgimen nominal orbital con arreglo al cual se ubicarn y maniobrarn los satlites operativos. A fin de evitar una acumulacin de objetos intiles en esta regin, y el aumento inherente de la densidad de poblacin de tales objetos con el posible riesgo de colisin que se originara, deben

29、 retirarse de esta regin los satlites que llegan al final de su vida operativa. Con objeto de asegurarse de que estos objetos no supongan un peligro de Rec. UIT-R S.1003-2 3 colisin para los satlites que se lanzan a la OSG, deben maniobrarse a altitudes superiores a la de la regin de la OSG y no a a

30、ltitudes inferiores. La altitud de la rbita de desecho del satlite debe ser lo suficientemente elevada como para que, bajo la influencia de fuerzas perturbadoras, el satlite no pueda obstaculizar a los satlites operativos existentes en la regin de la OSG. La regin de la OSG abarca tanto la OSG (zona

31、 de mantenimiento en posicin de la estacin operativa) como el corredor de maniobra situado directamente sobre la OSG, y alcanza una altitud de 200 km sobre la altitud de la OSG (como se muestra en la Fig. 1). El requisito fundamental es que, una vez aparcado en una rbita a mayor altitud, el vehculo

32、espacial, que quedar bajo la influencia de fuerzas perturbadoras, no vuelva a situarse en la regin de la OSG: H h + (1) FIGURA 1 Ilustracin de la regin de la OSG (zonas sombreadas) y altitud mnima de la nueva rbita S.1003-02hHAltitud geoestacionariaUmbral de altitud mnima de la nueva rbita Perturbac

33、in de altitudZona de mantenimiento enposicin de la estacinCorredor de maniobras: Hh: aumento mnimo de la altitud por encima de la altitud de la OSG del vehculoespacial situado en la nueva rbita descenso mximo del vehculo espacial situado en la nueva rbita debido a perturbaciones: altitud mnima de la

34、 regin de la OSG protegida por encima de la altitud de la OSG1 Perturbaciones producidas a un satlite situado en una rbita supersncrona El movimiento de un satlite lanzado a una rbita con una altitud superior a la de la OSG queda perturbado peridicamente debido a: la influencia gravitacional de la e

35、sfericidad de la Tierra; la atraccin gravitacional del Sol y de la Luna; la presin de radiacin del Sol. La perturbacin orbital global, , puede representarse empricamente mediante dos componentes. La influencia combinada de las perturbaciones gravitacionales peridicas no debe superar los 35 km en nin

36、gn satlite en una rbita circular (excentricidad inferior a 0,003), o: grav 235 + 1 000 CrA/M (4) para excentricidades 0,003. Alturas inferiores de perigeo de la rbita de eliminacin, que seguirn evitando la regin OSG por al menos 100 aos son posibles en ocasiones, cuando el plano orbital y la lnea de

37、 psides estn favorablemente alineados. 2 Presupuesto para combustible y reservas de combustible Se alienta a los operadores de vehculos espaciales a que supervisen la utilizacin del combustible a bordo a fin de garantizar la disponibilidad de la cantidad suficiente para llevar a cabo la maniobra req

38、uerida al final de su vida til. Cabe sealar que tal vez algunos satlites operativos existentes en la OSG en 2003 tengan dificultades para lograr este objetivo, lo cual puede aumentar el riesgo de que se produzcan colisiones. Adems, se recomienda aadir una reserva de combustible al presupuesto con ob

39、jeto de tener en cuenta los efectos de las imprecisiones en la determinacin de la rbita y los posibles errores de ejecucin. Se recomienda seguir una estrategia de maniobra mltiple para aumentar el perigeo de la rbita hasta la mnima altitud prevista, reduciendo as al mnimo las consecuencias de los fa

40、llos en el sistema de propulsin ya sea debido a un mal funcionamiento o a una reserva de combustible insuficiente. Una vez alcanzada la mnima altitud del perigeo, se debe seguir aplicando una estrategia de maniobra mltiple, aumentando progresivamente el perigeo de la rbita y utilizando en la mayor medida posible todo el combustible y, si puede ser, los presurizantes restantes. Una vez agotados el combustible y los presurizantes restantes, deben desactivarse todas las dems fuentes de energa almacenadas a bordo (por ejemplo, bateras, girscopos) a fin de evitar toda posibilidad de fragmentacin.