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Hardware de un Satélite
Todo dispositivoaeroespacial “satélite” con
características dedesenvolvimientoautónomo orientados a
ladifusión, adquisición yprocesamiento deinformación en
formatodigital o analógico,comparten similitudes
físicas de diseño yfuncionamiento, siendoconsideradas como
laestructura funcional o basedel satélite
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S a t é l i t e c o m o S i s t e m a
La estructura mecánica
Subsistemas
Subsistema de propulsión
Subsistema de control
térmico
Subsistema de suministro
de energía
Subsistema detelemetría, seguimientoy comando
Subsistema de control deórbita y posición
Subsistema de carga útil Subsistema de antena
Subsistemas
S a t é l i t e c o m o S i s t e m a
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LA ESTRUCTURA MECÁNICA
Funcionalidades
Consideraciones de
Diseño
• Soportar mecánicamente• Protección parcial•
Reducir deformaciones y cambios
en las relaciones geométricas• Control térmico•
Referencia común• Jaula de Faraday• Interfaz
mecánica
• Costo del lanzamiento de unsatélite es una función de
su masa
• Aceleraciones mecánica yvibraciones
• Ciclos térmicos• Protección contra colisión
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Subsistema de propulsión
Funcionalidades
- Mantenimiento de la órbita y/omantenimiento en estación
(station keeping):• Satélites LEO: mantener la altura para
que
no caigan a Tierra• Satélites GEO: para que siempre vean
la
misma superficie de la Tierra
- Transferencia a órbita final (Órbita detransferencia de
Hohmann)
- Motor de apogeo
Consideraciones deDiseño
• Empuje: fuerza proporcionada por el motor
= × ⁄• Impulso específico: medida del
contenido
energético del propulsante y su eficienciapara producir empuje
(1Kg Masa – 1KgFuerza)
= =( ⁄ )
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TIPOS DE PROPULSORES
“Para cada acción, hay una reacción igual y opuesta” .
Newton
Propulsión de combustiblesólido
Propulsión de combustibleLíquido
Propulsión iónica y eléctrica
Combustión de elementossólidos como el aluminio en
polvo y el percloratoamónico:Fuerza de empuje de
10NewtonImpulso específico deaproximadamente 300segundos
Motores monopropelentes:
Impulso específico:de 200 sEmpuje generado: 0,05 a 0,25
N
Bipropelentes:Impulso especifico: 300 a 400 sFuerza de
empuje: hasta 10
• Arcjet_IE: de 500 a 800 s y FE:menor a 0,05 a
0,25 N
• Plasma pulsado empujador_IE: 1000 s
• Hall de proa_ IE: 1600s• Propulsión
iónica_ IE: 3000 s
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SUBSISTEMA DE CONTROLTÉRMICO
Condiciones Térmicas
Equipos electrónicos : −20℃ + 55℃
Las baterías:−40℃ ≤ 0℃ ≤ +30℃
Las células solares: −190℃ + 60℃
Amplificadores de potencia : −10℃ +80℃
Fuentes Térmicas
Fuentes Externas• Radiación solar: 5.760 K.• L
órbita de la Tierra, la tierra y su
atmósfera :250 K.
• El Espacio : 0 K.Fuentes InternasSe hace referencia a
la disipación de calorque exigen los equipos y
circuitoselectrónicos en el interior del satélite.
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Transferencia de Calor
• Conducción (mecanismo de transferenciade calor a través
de un sólido).
• La convección (mecanismo detransferencia de calor a
través de unfluido), modo dominante en la tierra
• La radiación (mecanismo de latransferencia de calor a
través del vacío),modo dominante en el espacio.
Control Térmico
• Técnicas pasivas: múltiples superficies
deaislamiento de capa
• Técnicas Activas: Procesos Físicos y
Químicos
SUBSISTEMA DE CONTROLTÉRMICO
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SUBSISTEMA DE SUMINISTRO DEENERGÍA
Basados en energíasolar
Basados en energíaquímica
Basados energíanuclear
Los paneles solares
Sistemas a base decalor
Baterías
- Níquel-cadmio: utilizadas ensatélites LEO y GEO- Níquel
hidruro metálico: noadecuadas para el ambienteespacial-
Níquel-hidrógeno: alto costo,y se utilizan en satélites LEO
y
GEO
Fisión nuclear (actualmente latécnica de uso común de
lageneración de energíanuclear).Fusión nuclear comocompetidor
inmediato de laprimera y muy posiblesustituto.
