Un satélite artificial es cualquier vehículo destinado a girar en torno a un planeta, especialmente la Tierra, que se coloca en órbita mediante un cohete polietápico (de varias etapas) o desde otro vehículo espacial.

La primera etapa suele llegar hasta los 100 km de altura; la segunda sitúa al satélite hasta una altura muy próxima a la de la órbita definitiva; las demás etapas llevan al satélite hasta su órbita estable, es decir, hasta una órbita en la cual sucede que, en cualquiera de sus puntos, la fuerza de atracción gravitatoria terrestre y la fuerza centrífuga se contrarrestan (peso relativo del satélite = 0).

Para determinar numéricamente la órbita se utilizan cuatro parámetros: apoapsis o apogeo; periapsis o perigeo; período orbital, e inclinación del plano orbital con respecto al ecuador del planeta.

El apoapsis o apogeo es el punto de la órbita del satélite que se halla a más distancia del centro del planeta; el perigeo, por el contrario, es el punto más próximo a ese centro.

El periodo orbital se calcula a partir de la tercera ley de Kepler ("Los cuadrados de los períodos de revolución son directamente proporcionales a los cubos de los semiejes mayores de las órbitas").

El cuarto parámetro, el ángulo que forman el plano orbital del satélite y el plano ecuatorial del planeta, puede variar entre 0º y 180º. Entre 0º y 90º, el ángulo se dice que es directo, debido a que lo es el movimiento del satélite con respecto al planeta; entre 90º y 180º, el ángulo es retrógrado, por cuanto lo es el movimiento del satélite con respecto al planeta.

Si el planeta, como sucede habitualmente, es la Tierra, resultan de particular interés las órbitas circulares a 35.000 km de altura cuyo período de revolución es de 24 horas, como el planeta; es decir, el satélite se desplaza sincrónicamente con la Tierra; por lo tanto, su velocidad relativa es nula y el vehículo parece no moverse (satélite estacionario).

En ese caso la inclinación de la órbita dará lugar a un movimiento de precesión, que será de velocidad nula en el caso de trayectoria polar o ecuatorial.

En cuanto a las aplicaciones debe distinguirse entre las no militares (científicas... ) y las militares.

Su altura de vuelo suele variar entre 500 y 1.200 km, sirven fundamentalmente para observar: la radiación térmica; la disposición de las capas de nubes; la búsqueda y captación de diversos datos para pronóstico del tiempo, y la formación y evolución de huracanes.

Entre estos satélites destacan los americanos Nimbus, Tyros y Meteosat, los soviéticos Molnya, Meteor y algunos de la serie Cosmos.

Inventado por el escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke, el satélite de comunicaciones permite la retransmisión de radioseñales entre estaciones terrestres que se hallan fuera del alcance visual directo. Los hay de muy diversas clases: satélites de comunicaciones activos o pasivos; no estacionarios, como el Telstar; de órbita sincrónica; como el Molya; como el Early Bird (pájaro del Alba -1965- ), etc.

Entre los satélites de telecomunicaciones podemos citar al italiano Sirio que tiene forma de tambor y un peso de 95 kg.

Desde el 18 de diciembre de 1958, cuando los Estados Unidos pusieron en órbita al Score, primer repetidor espacial de la voz humana, se han lanzado más de 500 satélites para telecomunicaciones: experimentales, preexperimentales, preoperativos y operativos, civiles y militares. Es la categoría más numerosa, no solo entre los satélites aplicativos, sino entre los satélites de todo tipo.

Satélites de telecomunicaciones significa satélite en órbita geoestacionaria y los puesto en esta órbita privilegiada estan materialmente limitados, como las bandas de frecuencias tradicionales. Un satélite geoestacionario se ha convertido, por lo tanto, en una especie de "status symbol" de un país.

Hasta el 28 de junio de 1965 ( Early Bird) las comunicaciones a larga distancia seguían tres caminos: los cables transatlánticos, las ondas de radio y las microondas. Los cables transatlánticos tienen una capacidad de circuitos muy reducida (algunas decenas), aunque un solo canal puede ser utilizado para realizar miles de llamadas simultaneas.

Las ondas radio en HF (Higth Frecuency), entre las frecuencias 3 y 30 MHz o millones de oscilaciones de onda por segundo, rebotan entre la Tierra y la ionosfera y son captadas en cualquier punto de la Tierra, pero la señal se debilita y está sujeta a fluctuaciones provocadas por perturbaciones de la ionosfera. Las microondas (más allá de los 30 MHz) no precisan de la ionosfera, son de buena calidad, pero se propagan en línea recta, no van más allá de 50 u 80 km como máximo y deben ser utilizadas con repetidores que se "ven" recíprocamente. Por lo tanto los satélites son los artefactos más confiables para las comunicaciones de todo tipo. El principal problema que afecta a los satélites es el Sol, pues las partículas cargadas emitidas por el astro los, afecta significativamente a tal punto que pueden quedar inoperantes e inservibles. A diario vemos de qué forma los afecta, por ejemplo al ver TV las imágenes se congelan o se descompones en forma de cuadros y el sonido sale entrecortado; cuando esto ocurre no es problema de la estación de TV o de radio, sino del satélite que retransmite la señal.

A esta altura, un satélite gira en torno a la Tierra a la misma velocidad en que gira la Tierra sobre su eje. El satélite se mantiene, pues, casi inmovil respecto al observador terrestre ,siempre mirando a la estación transmisora.

Para mantener las antenas del satélite siempre apuntadas hacia la estación, el vehículo espacial tiene su rotación estabilizada en torno al eje principal, y se mantiene así perpendicular al plano de la órbita, con un sistema de contrarrotación, las antenas son apuntadas hacia la Tierra. El satélite también puede ser estabilizado sobre tres ejes (balance, avance y retroceso) y en este caso las antenas no tienen necesidad de contrarrotación para que el satélite esté quieto, vuelto hacia la Tierra.

El satélite que confirmó el triunfo de la órbita geoestacionaria para las telecomunicaciones fue el Intelsat I o Early Bird (Pájaro madrugador). Lanzado desde Cabo Cañaveral el 5 de abril de 1965, fue el primero que entró en servicio comercial el 28 de junio del mismo año, sobre el Atlántico, a 27,8º de longitud oeste.

El satélite repetidor está constituido, por lo que respecta a las telecomunicaciones, de receptores, transmisores y antenas. En particular, una antena receptora , un sistema de pre-amplificación de bajo rumor, un amplificador piloto, un sistema de amplificación de potencia y una antena transmisora. Esta última puede ser o bien de cobertura global de un hemisferio y orientada (cubriendo una vasta área, continental, pero limitada) o bien de haz estrecho sobre más zonas puntiformes.

Sirven para asegurar la navegación aérea y marítima. Para ello, los sistemas de radionavegación determinan las coordenadas de posición de una nave con respecto a ciertos puntos referenciales de la órbita del satélite. Su altura de vuelo es de unos 800 a 3.000 km; por ejemplo, el Transit.

Tienen la misión de determinar las coordenadas de determinados puntos de la Tierra por medios ópticos o por radio, basándose en la posición de satélite. Por ejemplo, el satélite Secor.

Realizan exploraciones en las capas superiores de la atmósfera y cuidan de la recolección de datos relativos a diversos cuerpos celestes, incluida la Tierra. Su altura de vuelo puede ser muy elevada, hasta 400.000 km. Podríamos destacar el Explorer norteamericano y el Cosmos ruso.

Satélites militares

Es la fuerza que se pone de manifiesto en los movimientos rotatorios y que tiende a impulsar al objeto hacia el extremo de la curva. Aumentando la velocidad de rotación del cuerpo, su valor tiende a crecer. En el caso de un cuerpo unido a la extremidad de una cuerda que se hace girar en una órbita circular, teniendo con la mano el otro extremo de la cuerda extendida, la fuerza centrífuga es la que mantiene la cuerda en tensión y que se siente como una tracción en la mano.

A ella se opone una fuerza igual y contraria y llamada centrípeta, la que la mano ejerce sobre el objeto a través de la cuerda. En el caso de un satélite artificial en órbita alrededor de la Tierra, la fuerza centrífuga que le imprime a éste el cohete con el cual ha sido lanzado equilibra exactamente la fuerza centrípeta, que en este caso coincide con la fuerza de atracción gravitacional, y el cuerpo permanece girando alrededor de nuestro planeta. Sin embargo, si el espacio en el cual órbita el satélite tiene un elemento que opone al movimiento una leve resistencia, como por ejemplo partículas de gas rarificadas pertenecientes a la atmósfera exterior de la Tierra, la velocidad de rotación tiende a disminuir, así como la fuerza centrífuga. En este caso, la fuerza de atracción gravitacional, que ya no está equilibrada, predominará sobre la fuerza centrífuga y tenderá a atraer al satélite, haciéndolo caer hacia la Tierra. Este es el mecanismo por medio del cual los

Por su propia naturaleza, sus características no son divulgadas, aunque, obviamente, disponen de sensores diversos y de material fotográfico de primerísima calidad; ejemplos: Samos, Vela y Discoverer. Su altura de vuelo es baja (unos 100 km). Lo que hemos llamado "satélites de amenaza bélica directa", es decir, con cargas atómicas y nucleares a bordo, están legalmente prohibidos por una serie de convenios internacionales.