Satélites LEO, GEO y MEO: ¿cuál es la diferencia?

Jesús Sánchez, 9 julio 2022

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Los satélites desempeñan un papel crucial como enlaces de comunicación. Hay tres categorías de satélites -LEO, MEO y GEO- que hacen referencia a las diferentes órbitas en las que se puede colocar un satélite. Vamos a desglosar estas diferentes órbitas y las características de cada una de ellas.

Nombre de órbitaAltura
LEO (Low Earth Orbit)de 160 a 2000 km
MEO (Medium Earth Orbit)de 2.000 a menos de 35.786 km
GSO (Geosynchronous Orbit)35.786 km
GEO (Geostationary Equatorial Orbit)35.786 km

LEO - Órbita terrestre baja

Uno de los temas más candentes en estos momentos es la carrera por establecer una red de satélites de órbita terrestre baja. Los satélites LEO ocupan la órbita más baja de todos los tipos de satélites. Esta proximidad a la Tierra los hace ideales para comunicaciones de muy alta velocidad y baja latencia, que a menudo presentan un retardo de sólo 0,05 segundos.

La franja de altura más ocupada es la que va desde los 800 y 1.600 km sobre la superficie.

Los satélites LEO suelen ser muy pequeños, por lo que su producción es mucho más rápida y barata que la de sus hermanos mayores. También vuelan mucho más rápido, completando una órbita en tan sólo 40 a 100 minutos. Sin embargo, su proximidad a la Tierra significa que se necesitan muchos más para proporcionar una cobertura global completa.

Empresas como SpaceX (Starlink) e Iridium tienen previsto poner en órbita decenas de miles de satélites LEO en los próximos años. Es probable que estas enormes mega constelaciones proporcionen una cobertura más rápida, estable y completa para las conexiones de datos en el futuro, pero todavía están en una fase temprana en cuanto al desarrollo de la red.

MEO - Órbita terrestre media

Los satélites MEO orbitan a menor altura mayor que los LEO, ocupando normalmente el espacio comprendido entre los 2.000 y los 35.786 km. Dependiendo de su altitud, los satélites MEO suelen completar una órbita de la Tierra entre dos y ocho horas, aunque algunos pueden tardar hasta 24 horas en orbitar. Su menor tamaño y su órbita más baja significan que se necesitarán entre ocho y 20 unidades para proporcionar una cobertura completa de la Tierra.

Los satélites MEO pueden transmitir datos a una velocidad de hasta 1,6 Gbit/s, lo que supone una conexión mucho más rápida que la que la mayoría de nosotros conseguimos a través de las conexiones de fibra hasta nuestros hogares. Este tipo de satélites también se utilizan para funciones como el GPS, Glonass y Galileo, así como en órbita polar para dar cobertura en latitudes extremas.

GEO y GSO

Los términos GEO y GSO suelen causar confusión, en parte porque uno es un caso especial del otro. El término más amplio GSO significa Órbita Geosincrónica, lo que significa que tarda un día en completar una órbita. Para un observador que esté parado en la superficie de la Tierra, el satélite GSO volverá exactamente al mismo punto del cielo después de un día.

La GEO, u órbita ecuatorial geosíncrona, es un caso especial de la OSG en el que el satélite aparece siempre estacionario sobre el mismo punto de la superficie terrestre. La ventaja añadida es que las antenas no tienen que girar para seguir la posición del satélite. Las órbitas síncronas existen alrededor de todas las lunas, planetas, estrellas y agujeros negros, a menos que roten tan lentamente que la órbita estuviera fuera de su esfera de Hill. En la Tierra, esta órbita tendría un radio aproximado de 42.164 km desde el centro de la Tierra, que equivalen a aproximadamente 35.786 km sobre el nivel del mar.

Los satélites GEO son también llamados geoestacionarios.

Al ser el tipo de satélite más grande y la distancia extrema a la que orbitan la Tierra, sólo se necesitan tres satélites GEO para una cobertura completa de las comunicaciones.

Los satélites GEO existen desde hace más de 50 años. El primero fue el experimento Syncom III de la NASA, que tuvo lugar en 1964 y proporcionó cobertura televisiva mundial de los Juegos Olímpicos de Tokio. Hoy en día, la base de datos de satélites de la UCS recoge 574 satélites GEO en órbita, pero el espacio aún no está lleno. El “anillo” alrededor de la Tierra puede albergar hasta 1.800 satélites GEO.

Aunque los satélites GEO han sido los más probados para todo, desde la televisión hasta las comunicaciones gubernamentales esenciales, tienen sus inconvenientes. Son los satélites más caros y, debido a la curvatura de la Tierra, no se puede dar cobertura por encima o por debajo de los 70 grados de latitud.

Otro inconveniente de los satélites GEO es que sufren mayores pérdidas de conectividad cuando nos alejamos del ecuador

Resumen

  • Las órbitas LEO y GEO/GSO son los dos extremos en cuanto a altitud. Los satélites LEO son mucho más pequeños y sus órbitas están mucho más cerca de la Tierra, por lo que los cohetes necesarios para lanzarlos son también más pequeños y baratos
  • El inconveniente de los satélites LEO es que se necesitan muchos para cubrir una zona geográfica concreta
  • Esto también aumenta la complejidad de la red, ya que se necesitan muchas estaciones terrestres para comunicarse con todos estos satélites y también tienen que utilizar diferentes frecuencias para evitar interferir en la comunicación de los demás
  • Los satélites GEO son más grandes y más caros de desplegar
  • Con un satélite GEO, la antena tiene que apuntar al satélite
  • Todos los satélites GEO están en órbita por encima del ecuador, así que a medida que se avanza hacia latitudes más altas en lugares como Canadá o Europa, el ángulo de la antena es cada vez menor. El hecho de tener que recibir la señal desde un ángulo hace que la transmisión sea susceptible a las interferencias de obstáculos como edificios altos o montañas
  • Los satélites GEO sólo cubren alrededor del 42% de la superficie de la Tierra

Fuentes

  1. es.wikipedia.org