Ver el código de «Órbita tundra»

[[Archivo:Animation_of_Tundra_orbit.gif|miniaturadeimagen|300x300px| Animación de órbitas tundra con una inclinación de 63,4° en un [[Coordenadas geocéntricas|marco fijo en la Tierra]].{{leyenda|Cyan|Excentricidad: 0,2}}{{leyenda|OrangeRed|Excentricidad: 0,3}}{{leyenda|RoyalBlue|Tierra}}]]

Una '''órbita tundra''' ({{Lang-ru|орбита «Тундра»}}) es una [[órbita geosíncrona]] [[Órbita altamente elíptica|altamente elíptica]] con una alta [[Inclinación orbital|inclinación]] (aproximadamente 75,4°), un [[período orbital]] de un [[Tiempo sidéreo|día sideral]] y una [[Excentricidad orbital|excentricidad]] típica entre 0,2 y 0,3. Un [[Satélite artificial|satélite]] colocado en esta órbita pasa la mayor parte de su tiempo sobre un área elegida de la [[Tierra]], un fenómeno conocido como [[Ápside|apogeo]], que los hace particularmente adecuados para [[Satélite de comunicaciones|los satélites de comunicaciones]] que prestan servicios en regiones de latitudes altas. La [[trayectoria terrestre]] de un satélite en una órbita tundra es una figura cerrada en forma de 8 con un bucle más pequeño sobre el hemisferio norte o sur. <ref name="fortescue">{{Cita libro|nombre=P. W.|apellidos=Fortescue|nombre2=L. J.|apellidos2=Mottershead|nombre3=G.|apellidos3=Swinerd|nombre4=J. P. W.|apellidos4=Stark|título=Spacecraft Systems Engineering|editorial=John Wiley and Sons|fecha=2003|capítulo=Section 5.7: highly elliptic orbits|isbn=978-0-471-61951-2}}</ref> <ref>{{Cita libro|url=https://books.google.com/books?id=s2FgDwAAQBAJ&pg=PT203|título=The Universe Today Ultimate Guide to Viewing The Cosmos: Everything You Need to Know to Become an Amateur Astronomer|apellidos=Dickinson|nombre=David|fecha=2018|editorial=Page Street Publishing|isbn=9781624145452|páginas=203|idioma=en}}</ref> Esto las diferencia de las [[Órbita de Mólniya|órbitas de Molniya]] diseñadas para dar servicio a regiones de latitudes altas, que tienen la misma inclinación pero la mitad del período y no merodean sobre una sola región. <ref name="jenkin">{{Cita conferencia|fecha=2017|publisher=ESA Space Debris Office|conferencia=7th European Conference on Space Debris|fechaarchivo=https://web.archive.org/web/20171002121240/https://conference.sdo.esoc.esa.int/proceedings/sdc7/paper/328}}</ref> 

== Usos ==
Las órbitas tundra y [[Órbita de Mólniya|Mólniya]] se utilizan para proporcionar a los usuarios de altas [[Latitud|latitudes]] ángulos de elevación más altos que una [[órbita geoestacionaria]] . Esto es deseable ya que la transmisión a estas latitudes desde una órbita geoestacionaria (sobre el [[Ecuador terrestre|ecuador]] de la Tierra) requiere una potencia considerable debido a los bajos [[Ángulo de incidencia|ángulos de elevación]] y a la distancia adicional y la atenuación atmosférica que conlleva. Los sitios ubicados por encima de los 81° de latitud no pueden ver satélites geocéntricos en absoluto y, como regla general, los ángulos de elevación de menos de 10° pueden causar problemas, dependiendo de la frecuencia de las comunicaciones.<ref name="gsmo">{{Cita libro|url=https://books.google.com/books?id=K9Q5DwAAQBAJ&pg=PA57|título=Global Satellite Meteorological Observation (GSMO) Theory|volumen=1|editorial=Springer International Publishing|isbn=978-3-319-67119-2|nombre=Stojče Dimov|apellidos=Ilčev|página=57|fecha=2017|fechaacceso=2019-04-16|bibcode=2018gsmo.book.....I}}</ref> {{Rp|499}}<ref>{{Cita publicación|url=http://www.ngs.noaa.gov/CORS/Articles/SolerEisemannJSE.pdf|título=Determination of Look Angles To Geostationary Communication Satellites|apellidos=Soler|nombre=Tomás|apellidos2=Eisemann|nombre2=David W.|fecha=August 1994|publicación=Journal of Surveying Engineering|volumen=120|número=3|fechaacceso=2019-04-16|página=123|issn=0733-9453|doi=10.1061/(ASCE)0733-9453(1994)120:3(115)|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20160304084630/http://www.ngs.noaa.gov/CORS/Articles/SolerEisemannJSE.pdf|fechaarchivo=2016-03-04}}</ref>

Las [[Órbita altamente elíptica|órbitas altamente elípticas]] ofrecen una alternativa a las geoestacionarias, ya que permanecen sobre las regiones deseadas de alta latitud durante largos períodos de tiempo en el apogeo. Sin embargo, su conveniencia se ve mitigada por el costo: se necesitan dos satélites para proporcionar cobertura continua desde una órbita tundra (tres desde una órbita de Mólniya). <ref name="jenkin"/>

Una estación terrestre que recibe datos de una constelación de satélites en una órbita altamente elíptica debe cambiar periódicamente entre satélites y lidiar con diferentes intensidades de señal, latencia y [[Efecto Doppler|efectos Doppler]] a medida que el alcance del satélite cambia a lo largo de su órbita. Estos cambios son menos pronunciados para los satélites en órbita tundra, dada su mayor distancia desde la superficie, lo que hace que el seguimiento y la comunicación sean más eficientes.<ref name="scs"/> Además, a diferencia de la órbita de Mólniya, un satélite en órbita tundra evita pasar por los [[cinturones de Van Allen]].<ref name="satellites">{{Cita libro|url=https://books.google.com/books?id=BAihdjtLZXcC&q=tundra+&pg=PA189|página=228|título=Satellites|isbn=9782287213175|apellidos=Capderou|nombre=Michel|año=2005|editorial=Springer}}</ref>

A pesar de estas ventajas, la órbita tundra se utiliza con menos frecuencia que la órbita de Mólniya,<ref name="satellites"/> en parte debido a la mayor energía de lanzamiento requerida.<ref name="fortescue"/>

=== Usos propuestos ===
En 2017, la oficina de Desechos Espaciales de la [[Agencia Espacial Europea]] publicó un documento en el que proponía utilizar una órbita similar a la tundra como órbita de eliminación de antiguos satélites geosincrónicos de alta inclinación, a diferencia de las [[Órbita cementerio|órbitas cementerio]] tradicionales.<ref name="jenkin"/>

== Propiedades ==
Una órbita tundra típica tiene las siguientes propiedades:<ref name="scs"/>

* [[Inclinación orbital|Inclinación]]: 63,4°
* [[Argumento del periastro|Argumento del perigeo]]: 270°
* [[Período orbital|Período]]: 1436 minutos
* [[Excentricidad orbital|Excentricidad]]: 0,24–0,4
* [[Semieje mayor]]: {{Convertir|42164|km|mi|abbr=on}}

=== Inclinación orbital ===
En general, el [[Esferoide|achatamiento]] de la Tierra perturba el [[Argumento del periastro|argumento del perigeo]] de un satélite (<math>\omega</math>) de modo que cambia gradualmente con el tiempo.<ref name="fortescue"/> Si sólo consideramos el coeficiente de primer orden <math>J_2</math>, el perigeo cambiará de acuerdo con la ecuación {{NotaEcuación|1}}, a menos que se corrija constantemente con encendidos de los propulsores de mantenimiento de la posición orbital.
{{NumBlk|:|<math>\dot{\omega} = \frac{3}{4} n J_2\left(\frac{R_E}{a}\right)^2 \frac{4 - 5\sin^2 i}{(1 - e^2)^2},</math>|{{EquationRef|1}}}}
dónde <math>i</math> es la [[inclinación orbital]], <math>e</math> es la [[Excentricidad orbital|excentricidad]], <math>n</math> es el movimiento medio en grados por día, <math>J_2</math> es el factor perturbador, <math>R_E</math> es el [[radio de la Tierra]], <math>a</math> es el [[semieje mayor]], y <math>\dot{\omega}</math> está en grados por día.

Para evitar este gasto de combustible, la órbita tundra utiliza una inclinación de 63,4°, para lo cual el factor <math>(4 - 5\sin^2 i)</math> es cero, por lo que no hay cambios en la posición del [[perigeo]] con el tiempo.  {{Rp|143}} Esto se llama inclinación crítica, y una órbita diseñada de esta manera se llama [[órbita congelada]].

=== Argumento del perigeo ===
Un [[Argumento del periastro|argumento de perigeo]] de 270° sitúa el [[apogeo]] en el punto más septentrional de la órbita. Un argumento de perigeo de 90° también serviría para las altas latitudes meridionales. Un argumento de perigeo de 0° o 180° haría que el satélite permaneciera sobre el [[Ecuador terrestre|ecuador]], pero esto no tendría mucho sentido ya que podría lograrse mejor con una [[órbita geoestacionaria]] convencional. <ref name="scs">{{Cita libro|url=https://books.google.com/books?id=PEsmLaDXzvsC&q=perturbations+and+control+of+tundra+orbits&pg=PT110|capítulo=2.2.1.2 Tundra Orbits|isbn=9781119965091|título=Satellite Communications Systems: Systems, Techniques and Technology|apellidos=Maral|nombre=Gerard|apellidos2=Bousquet|nombre2=Michel|fecha=2011-08-24|editorial=John Wiley & Sons}}</ref>

=== Período ===
El período de un [[día sidéreo]] garantiza que los satélites sigan la misma [[trayectoria terrestre]] a lo largo del tiempo. Esto está controlado por el semieje mayor de la órbita.<ref name="scs"/>

=== Excentricidad ===
La [[Excentricidad orbital|excentricidad]] se elige según el tiempo de permanencia requerido y cambia la forma de la [[trayectoria terrestre]]. Una órbita tundra generalmente tiene una excentricidad de aproximadamente 0,2; una órbita con una excentricidad de aproximadamente 0,4, que cambia la trayectoria terrestre de una forma de 8 a una forma de lágrima, se llama '''órbita''' '''supertundra'''.<ref>{{Cita libro|url=http://fgg-web.fgg.uni-lj.si/~/mkuhar/Pouk/SG/Seminar/Vrste_tirnic_um_Zemljinih_sat/Orbit_and_Ground_Track_of_a_Satellite-Capderou2005.pdf|página=224|isbn=978-2-287-27469-5|título=Satellites: Orbits and Missions|apellidos=Capderou|nombre=Michel|fecha=2006-01-16|editorial=Springer|fechaacceso=2019-04-30|fechaarchivo=17 de mayo de 2018|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20180517031908/http://fgg-web.fgg.uni-lj.si/~/mkuhar/Pouk/SG/Seminar/Vrste_tirnic_um_Zemljinih_sat/Orbit_and_Ground_Track_of_a_Satellite-Capderou2005.pdf|deadurl=yes}}</ref>

=== Semieje mayor ===
La altura exacta de un satélite en una órbita tundra varía entre misiones, pero una órbita típica tendrá un [[perigeo]] de aproximadamente {{Convertir|25,000|km|mi}} y un [[apogeo]] de {{Convertir|39700|km|mi}}, para un [[semieje mayor]] de {{Convertir|46,000|km|mi}}.<ref name="scs"/>

== Naves espaciales con órbita tundra ==
[[Archivo:Qzss-45-0.09.jpg|miniaturadeimagen| La [[trayectoria terrestre]] de la órbita [[Quasi-Zenith|QZSS]], que tiene características similares a una órbita tundra, pero una inclinación más baja]]
De 2000 a 2016, [[Sirius Satellite Radio]] operó una [[Constelación de satélites|constelación]] de tres satélites en órbitas tundra para [[Radio por satélite|radio satelital]].<ref name="Sirius Launch">{{Cita web|url=http://www.americaspace.com/2013/10/18/sirius-rising-proton-m-ready-to-launch-digital-radio-satellite-into-orbit/|título=Sirius Rising: Proton-M Ready to Launch Digital Radio Satellite Into Orbit|fechaacceso=2017-07-08|fecha=2013-10-18|sitioweb=AmericaSpace|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20170628043459/http://www.americaspace.com/2013/10/18/sirius-rising-proton-m-ready-to-launch-digital-radio-satellite-into-orbit/|fechaarchivo=2017-06-28}}</ref> <ref name="hso">{{Cita libro|url=https://books.google.com/books?id=1_68BAAAQBAJ&q=+tundra+&pg=PA395|página=290|título=Handbook of Satellite Orbits: From Kepler to GPS|isbn=9783319034164|apellidos=Capderou|nombre=Michel|fecha=2014-04-23|editorial=Springer|bibcode=2014hso..book.....C}}</ref> La [[longitud del nodo ascendente]] y la [[anomalía media]] de cada satélite estaban compensadas 120° de modo que cuando un satélite se salía de su posición, otro había pasado el perigeo y estaba listo para tomar el control. La constelación se desarrolló para llegar mejor a los consumidores en latitudes más septentrionales, reducir el impacto de los cañones urbanos y requirió sólo 130 repetidores en comparación con los 800 de un sistema [[geoestacionario]]. Después de la fusión de Sirius con XM Satellite Radio, se cambió el diseño y la órbita del satélite de reemplazo FM-6 de tundra a geoestacionario.<ref>{{Cita web|url=https://spacenews.com/sirius-xm-needs-install-600-new-ground-repeaters/|título=Sirius XM Needs To Install 600 New Ground Repeaters|autor=Selding|nombre=Peter B. de|fecha=2012-10-05|sitioweb=SpaceNews.com}}</ref> <ref>{{Cita web|url=https://www.smithsonianmag.com/smithsonian-institution/sirius-satellite-comes-to-udvar-hazy-91167868/|título=Sirius Satellite Comes to Udvar-Hazy|fechaacceso=8 May 2019|autor=Binkovitz|nombre=Leah|fecha=2012-10-24|sitioweb=Smithsonian|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20190508135434/https://www.smithsonianmag.com/smithsonian-institution/sirius-satellite-comes-to-udvar-hazy-91167868/|fechaarchivo=8 May 2019}}</ref> Esto complementó al ya geoestacionario FM-5 (lanzado en 2009),<ref>{{Cita web|url=https://www.space.com/6909-sirius-xm-radio-satellite-launches-orbit.html|título=New Sirius XM Radio Satellite Launches to Orbit|fechaacceso=8 May 2019|autor=Clark|nombre=Stephen|fecha=2009-06-30|sitioweb=Space.com|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20190508135437/https://www.space.com/6909-sirius-xm-radio-satellite-launches-orbit.html|fechaarchivo=8 May 2019}}</ref> y en 2016 Sirius suspendió la transmisión desde órbitas tundra.   Los satélites Sirius fueron los únicos satélites comerciales que utilizaron una órbita tundra.<ref>{{Cita publicación|url=https://scholarworks.sjsu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=3538&context=etd_theses|título=Tundra Constellation Design and Stationkeeping|apellidos=Bruno|nombre=Michael J.|apellidos2=Pernicka|nombre2=Henry J.|publicación=Journal of Spacecraft and Rockets|volumen=42|número=5|páginas=902–912|bibcode=2005JSpRo..42..902B|doi=10.2514/1.7765|año=2005}}</ref>

El sistema japonés de satélites [[Quasi-Zenith]] (QZSS) utiliza una órbita geosincrónica similar a la órbita tundra, pero con una inclinación de sólo 43°. Está compuesto por cuatro satélites que siguen la misma [[trayectoria terrestre]]. Fue probado a partir de 2010 y entró en pleno funcionamiento en noviembre de 2018.<ref name="QZSO">{{Cita web|url=http://qzss.go.jp/en/technical/technology/orbit.html|título=Quasi-Zenith Satellite Orbit (QZO)|fechaacceso=2018-03-10|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20180309194252/http://qzss.go.jp/en/technical/technology/orbit.html|fechaarchivo=2018-03-09}}</ref>

=== Sistemas propuestos ===
Se ha considerado el uso de la órbita tundra en el proyecto Arquímedes de la [[Agencia Espacial Europea|ESA]], un sistema de transmisión propuesto en la década de 1990.<ref name="hso"/> <ref>{{Cita libro|doi=10.1007/978-1-4471-1516-8_13|capítulo=Digital Audio Broadcasting (DAB) via Archimedes/Media ''Star'' HEO-Satellites|título=Mobile and Personal Satellite Communications 2|url=https://archive.org/details/mobilepersonalsa0000euro|páginas=[https://archive.org/details/mobilepersonalsa0000euro/page/150 150]–161|año=1996|apellidos=Hoeher|nombre=P.|apellidos2=Schweikert|nombre2=R.|apellidos3=Woerz|nombre3=T.|apellidos4=Schmidbauer|nombre4=A.|apellidos5=Frank|nombre5=J.|apellidos6=Grosskopf|nombre6=R.|apellidos7=Schramm|nombre7=R.|apellidos8=Gale|nombre8=F. C. T.|apellidos9=Harris|nombre9=R. A.|isbn=978-3-540-76111-2}}</ref>

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}}

== Véase también ==
* [[Órbita elíptica]]
* [[Órbita de Mólniya|Órbita de Molniya]]

== Referencias ==
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== Enlaces externos ==
{{Traducido ref|en|Tundra orbit|oldid=1169041929}}
{{Control de autoridades}}
[[Categoría:Radiodifusión por satélite]]
[[Categoría:Órbitas terrestres]]
[[Categoría:Wikipedia:Páginas con traducciones sin revisar]]