Satélite Intel VI

La serie de satélites Intelsat VI fue la octava generación de satélites de comunicaciones geoestacionarios de Intelsat Corporation . Diseñados y construidos por Hughes Aircraft Company (HAC) entre 1983 y 1991, se construyeron cinco satélites de la serie VI: 601, 602, 603, 604 y 605.

El satélite Intelsat VI fue diseñado como un satélite giratorio, como los diseños de satélites anteriores. El cuerpo principal de la nave espacial giraba a 30 revoluciones por minuto (rpm) para impartir estabilidad giroscópica al satélite en el campo gravitatorio de la Tierra. Una sección de la nave espacial que soportaba la carga útil de comunicaciones y la antena fue descentrada para permitir que la antena apuntara a la ubicación deseada en la Tierra.

La serie Intelsat VI combinó dos características de diseño de los satélites HAC anteriores, un panel solar más grande y un diseño de cuerpo ancho. ^[1] El satélite HS376 con rotor de propulsión extendido tenía un panel solar cilíndrico concéntrico adicional que se desplegaba después del lanzamiento para aumentar la capacidad de generación de energía del satélite y permitir una carga útil de comunicaciones más grande. La nave espacial de fuselaje ancho del gobierno de los EE. UU. era un satélite de mayor diámetro diseñado para ser lanzado por el Sistema de Transporte Espacial (STS, transbordador espacial estadounidense). Por lo tanto, el satélite Intelsat VI tenía un diseño de rotor de cuerpo ancho con un panel solar más grande, debido al panel desplegable. La serie posterior de satélites HS393 también utilizó el diseño de cuerpo ancho y panel solar extendido.

El resultado fue una nave espacial de 3,6 metros (11 pies 10 pulgadas) de diámetro y aproximadamente 5,2 metros (17 pies 1 pulgada) de altura, configurada para su lanzamiento en un cohete Ariane 4. Cuando la nave espacial hubiera llegado a su posición orbital asignada, se extendería (desplegaría) el panel solar concéntrico, junto con el despliegue de la antena de comunicaciones. La nave espacial tendría entonces 11,7 metros (38 pies 5 pulgadas) de longitud.

La serie de satélites Intelsat VI fue diseñada para ser lanzada mediante cohetes Ariane 4 o el transbordador espacial estadounidense.

En los satélites de la serie Intelsat VI se utilizó un subsistema de propulsión de bipropelente líquido, que utilizaba tetróxido de nitrógeno y monometilhidrazina . Se utilizaron cuatro propulsores radiales, con una potencia nominal de 22 newtons (N) (5 lbf ) para mantener la posición este-oeste y controlar la aceleración y desaceleración de la rotación. Dos propulsores axiales de 22 N proporcionan el mantenimiento de la posición norte-sur y el control de actitud. Se utilizaron dos propulsores de apogeo de 490 N (110 lbf) para proporcionar el impulso de apogeo al satélite y apoyar las maniobras de reorientación.

El sistema de paneles solares del Intelsat VI fue diseñado para proporcionar unos 2600 vatios de energía al comienzo de la vida útil del satélite. Los satélites Intelsat VI utilizaban baterías de níquel-hidrógeno para su funcionamiento cuando la nave espacial se encontraba en eclipse detrás de la Tierra.

Como se señaló en la introducción, la serie de satélites Intelsat VI se diseñó con un cuerpo cilíndrico que estaba cubierto por células solares fotovoltaicas (PV). Como el satélite giraba a 30 rpm, un panel solar plano en un costado de la nave espacial estaría expuesto al sol de manera intermitente y no generaría energía continua. Con un panel cilíndrico, parte del panel solar siempre estaría expuesto a la luz solar y generaría energía para que la nave espacial funcionara.

La carga útil de comunicaciones consiste básicamente en receptores, filtros, amplificadores y cables de interconexión o guías de ondas utilizados para recibir señales de radio de transmisores terrestres, convertirlas a frecuencias de enlace descendente adecuadas y retransmitir las señales de vuelta a la tierra.

El satélite Intelsat VI utilizaba la banda C a 6 GHz para el enlace ascendente/4 GHz para el enlace descendente, y la banda Ku a 14 GHz para el enlace ascendente/11 GHz para el enlace descendente, y tenía 50 transpondedores de comunicaciones que estaban diseñados para transportar 33.000 circuitos telefónicos, el equivalente a 33.000 llamadas telefónicas bidireccionales, así como cuatro canales de televisión. Los satélites Intelsat VI utilizaban una red de conmutación de RF para permitir conexiones estáticas entre los canales de enlace ascendente y los canales de enlace descendente. El satélite también utilizaba una red de conmutación dinámica de microondas de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) en los canales 1-2 y 3-4 para permitir la conexión cruzada dinámica de los canales para señales de tipo TDMA.

El sistema de antena y las coberturas fueron diseñados para ser idénticos para todos los satélites Intelsat VI. Esto proporcionó simplicidad de diseño y fabricación para los cinco satélites de la serie, ya que todos los componentes de la antena pudieron fabricarse idénticos para cada uno de los cinco satélites. También permite que cualquiera de los satélites de la serie VI reemplace a otro satélite en caso de una falla en órbita.

Se utilizó una antena reflectora de 2,0 m de diámetro para recibir señales de banda C transmitidas desde la Tierra. El satélite tenía dos coberturas de haz "hemi" de banda C que se diseñaron para cubrir las áreas de la masa terrestre tal como se ven desde cualquiera de las posiciones orbitales. Se diseñaron cuatro haces para proporcionar una cobertura de zona más pequeña para áreas específicas de la Tierra según la posición orbital. Tanto el haz "hemi" como el haz de zona utilizaron un reflector de antena de 3,2 m (10 pies 6 pulgadas) de diámetro con una longitud focal de 4,2 m (13 pies 9 pulgadas). Un conjunto de bocinas de alimentación de 149 elementos y cuatro redes de conmutación (tres eran conmutables en órbita) permitieron cambiar la cobertura de zona para que coincidiera con la posición orbital.

El satélite tenía una bocina de cobertura global de banda C, que proporcionaba cobertura de toda la Tierra, para recepción y transmisión de dos canales o repetidores.

El satélite también tenía dos haces puntuales orientables en banda Ku que podían moverse para cubrir cualquier área específica de la Tierra y podían reorientarse según fuera necesario. Los haces puntuales en banda Ku brindan capacidad tanto de recepción como de transmisión.

El subsistema de telemetría , seguimiento y control (TT&C), o telemetría, comando y medición de distancia (TC&R), se utiliza para recibir comandos de control de naves espaciales enviados desde estaciones de control terrestres, enviar telemetría desde los subsistemas satelitales a receptores terrestres y respaldar el seguimiento y la medición de distancia del satélite por parte de estaciones terrestres.

Los satélites Intelsat VI utilizaron la banda C para el subsistema TC&R y se montaron un par de antenas omnidireccionales en un brazo desplegable.

Cuando se lanza el satélite con el Ariane 4, se monta un adaptador SPELDA (un sistema de transporte de carga útil del satélite), que se monta en la parte superior del cohete Ariane 4. Una cubierta protectora o carenado cubre el satélite y la etapa superior y los protege de las fuerzas aerodinámicas (flujo de aire a alta velocidad) durante el lanzamiento. El carenado se desecha cuando el cohete ha alcanzado la atmósfera superior y las fuerzas aerodinámicas ya no son significativas. Cuando la etapa superior ha terminado de disparar y se está desplazándose, la etapa superior (y el satélite) se hace girar hasta 5 rpm antes de liberar el satélite. Esto proporciona estabilidad inicial para el satélite después de la liberación de la etapa superior del cohete. El Ariane 4 puso los satélites Intelsat VI directamente en una órbita de transferencia. Los comandos terrestres encenderían los motores de apogeo para circularizar la órbita inicial y estabilizarlos en la ubicación orbital geoestacionaria deseada. Los comandos terrestres también se utilizarían para ordenar al satélite que girara hasta su velocidad de giro normal.

Cuando se lanzaba el transbordador espacial estadounidense, se fijaba una etapa de perigeo de combustible sólido (motor y portador) a la parte inferior de la nave espacial. Este portador se utilizaba para montar el satélite en una cuna en la bahía de carga del transbordador espacial. El satélite era expulsado del transbordador espacial "al estilo Frisbee ", lo que impartía un giro estabilizador al satélite. Se le permitía desplazarse a una distancia segura del transbordador espacial antes de que se encendiera el motor de perigeo. ^[2] El motor de perigeo proporcionaba energía (velocidad) al satélite para elevar el apogeo de la órbita del satélite; recibe su nombre por la ubicación en la órbita en la que se utiliza. El motor de perigeo se desechaba después de su uso. Los motores de apogeo de combustible líquido de los satélites Intelsat VI se utilizaban entonces para impulsar el perigeo del satélite y proporcionar circularización de la órbita mediante quemaduras de apogeo.

Al llegar a la estación (ubicación orbital geoestacionaria asignada) y después de una orientación correcta, la sección de carga útil (y antena) del satélite se desenrollaría y apuntaría a la ubicación deseada en la Tierra, se desplegaría el panel solar y se desplegaría la antena de comunicaciones.

El 14 de marzo de 1990, Intelsat 603 fue lanzado por un Titan III comercial . La separación de la segunda etapa superior del satélite falló. ^[3] Esto dejó al satélite y a la etapa superior unidos entre sí, e Intelsat no pudo encender el motor de perigeo para impulsar el satélite a su órbita más alta. Los controladores de vuelo de Intelsat desecharon el motor de perigeo que separó al satélite de la etapa superior del Titan. Sin embargo, sin el motor de perigeo, el satélite no pudo ser impulsado a su órbita geoestacionaria nominal. El sistema de propulsión a bordo se utilizó para mover el satélite a una órbita estable ligeramente más alta.

Intelsat organizó el rescate del 603 por parte del transbordador espacial estadounidense . La misión STS-49 se lanzó el 7 de mayo de 1992 a las 19:40 EDT. Tres de los astronautas del transbordador lograron capturar el satélite con sus manos el 14 de mayo de 1992, después de varios intentos fallidos utilizando una barra de captura. Después de colocarlo en la bodega de carga del transbordador, se instaló un nuevo motor de impulso de perigeo. El Intelsat 603 fue liberado del transbordador y el motor de impulso de perigeo se encendió con éxito y el 603 fue colocado en la órbita geoestacionaria adecuada.

En el vestíbulo principal del edificio de la sede de Intelsat , ubicado en 3400 International Drive NW, Washington DC 20008, se exhibe un modelo a escala 1/2. También se exhiben otros modelos de satélites Intelsat, así como modelos de varios cohetes que se han utilizado para lanzar satélites Intelsat.