No es fácil explicarlo con pocas palabras, pero trataré de ser breve.

El control de un satélite depende mucho del tipo de que se trate, pero conceptualmente casi siempre requiere los mismos pasos a seguir. En el caso concreto de satélites interplanetarios, que son con los que yo trabajo, podemos hablar de dos equipos de trabajo bien diferenciados (aunque en permanente contacto): el denominado "Flight Control Team" (FCT o Equipo de Control de Vuelo) y la sección de "Flight Dynamics" (FD o Dinámica de Vuelo), para la que yo trabajo.

En FD llevamos el control de la órbita del satélite, mientras que en el FCT se encargan de los instrumentos, baterías, paneles solares, antenas, etc.

Dentro de la sección de FD hay varios equipos que se encargan de tareas distintas aunque complementarias:

- Determinación Orbital (ORB): estiman, a partir de los datos de las diferentes antenas y estaciones de seguimiento, la posición del satélite.
- Optimización de Maniobras (MAN): calculan, basándose en la predicción de la órbita realizada por los de ORB, las maniobras necesarias para que el satélite describa una órbita fijada de antemano (que se conoce como Órbita Operacional); esta órbita suele basarse fundamentalmente en lo que los científicos quieren observar.
- Generación de Comandos (CMD): preparan las órdenes que deben enviarse al satélite a partir de las maniobras calculadas por los de MAN.
- Monitorización y Control de Actitud (ATT): se encargan de comprobar que el satélite está siempre orientado de la manera adecuada, para que las maniobras se realicen correctamente, etc. Se ocupan sobre todo de verificar los datos de los sensores de estrellas, comparándolos con ciertos catálogos.
- Prueba y validación (TV): comprueban que los cálculos de los demas equipos están bien.

El ciclo no es exactamente lineal, sino que todos los equipos están en continua interacción. Cada cierto tiempo, en función de las exigencias del satélite, de las incidencias que haya, etc., se repite la misma secuencia, dando lugar a lo que conocemos como operaciones de rutina. En el caso de Mars Express, se preparan maniobras dos veces por semana; mientras que para Venus Express tan sólo se hace una vez por semana. El caso de Rosetta es bastante diferente, porque ocurren muy pocas cosas y cada muchos meses; se pasa la mayor parte del tiempo en hibernación, con casi todos los equipos apagados.

Habitualmente, las maniobras rutinarias que realizan los satélites son para lo que se denomina "desaturación de las ruedas de inercia" (o "wheel off-loadings", en inglés). Por decirlo en pocas palabras: cada vez que el satélite gira para apuntar un instrumento, una antena o un panel solar en determinada dirección, las ruedas de inercia que lleva a bordo se "cargan" (aumentan su momento de inercia); cada cierto tiempo es necesario "descargarlas", porque de lo contrario se saturarían y dejaría de poder controlarse el satélite. Esta descarga se hace por medio de los motores, en forma de pequeñas maniobras.

En fin, espero haber sido de alguna ayuda. Y no haber aburrido demasiado. Si tienes dudas, no dejes de preguntar.

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"Lo importante es no dejar de hacerse preguntas" - Albert Einstein
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vaya...esto suena a conferencia ehh..jejeje

Bueno, aprovecho que X-Pacer ya os ha contado todo lo gordo, para quedarme con las anécdotas, chascarrillos y esas cosas, que son más divertidas

Satélites geoestacionarios: Pues si, hay que hacerles 2 tipos de maniobras, para mantener la "ventana" en longitud (station keeping), ya que por culpa del J2 (vamos, de que la Tierra no es redonda) tienden a precesar hacia el este (u oeste, según en que lado estés) y más raramente para corregir el plano de la órbita.´Depende del satélite, de si va en formación, de... pero se pueden estar semanas sin hacer una maniobra (no vale apelotonarse en Hispasat a pedir trabajo, yo lo vi primero)

Lo de los volantes de inercia no son más que una peonza grande, una especie de tanque de momento angular... si lo aceleras el satélite gira en sentido contrario. Normalmente se cargan por efecto acumulado de las preturbaciones (cada vez se aceleran más o se frenan más, y llega un momento que alcanzas el límite de funcionamiento)

Lo de corregir la órbita, básicamente se hace con propulsores (hay de 2 tipos, para actitud que dan momento respecto al centro de masas e idealmente no dan resultante y los de órbita, que de nuevo idealmente son justo lo contrario)

Cotilleando.... X-Pacer y yo estamos en optimización de maniobras para misiones interplanetarias

Space Debris... usease basura espacial: Pues para satélites terrestrres es un problemón y se rastrea con radar (hasta objetos de 1 cm de tamaño)

Luego sigo...

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Bueno, se me ha adelantado X-Pacer, pero es que he estado liado... así que ahora ya sólo me quedan los chascarrillos

Me quedé en lo de la basura espacial, un tema que evidentemente es grave para satélites terrestres. Sobre todo el problema son las órbitas bajas (por la cantidad de restos de lanzadores, experimentos,... cualquiera llega a 200 km de altura ) y en las más cotizadas tipo la geoestacionaria o las de GPS/Galileo (órbitas con periodo 1/3 o 1/4 de día) Incluso hay definidas órbitas cementerio o para dejar las tapas de los instrumentos.

Lo de arreglar el satélite trae más cola de lo que parece. Como dice X-Pacer, las partes críticas van redundantes. Además se puede hacer lo mismo por diferentes vías. Aún así el problema evidente es que no se suele poder subir a arreglarlo (digo suele, porque el Hubble ya lleva varias visitas)
En general la única herramienta que tienes es el ingenio. Hay casos realmente espectaculares de "reparación" como el de SOHO (completamente descontrolado y "autista" y que lograron controlarlo tras meses de búsqueda y esfuerzo) o Artemis (que se subió a su órbita usando un motor de actitud experimental) Por supuesto el caso más llamativo fue el del Apollo XIII, pero cosas más normalitas ocurren más a menudo de lo que nos gustaría.

En cuanto a lo de los swing-by, sólo señalar que cambiar el módulo de la velocidad es difícil, pero lo que si que se altera es la dirección... o lo que es lo mismo giramos el plano de la órbita, que es la operación más cara que hay desde el punto de vista del combustible. El resultado final suele ser una combinación de las dos, pero normalmente un optimizador tiende más a cambiar el módulo de la velocidad con el motor y la dirección con un swing-by.

Para terminar, el sistema operativo... pues de todo en realidad. En Flight dynamics el 99.9% es Solaris 8 o 10, pero hay equipos en Windows XP y servidores en 2003 por ahí perdidos (normalmente para tareas menores) e incluso alguna que otra máquina en linux (lo lograré, impondré linux en la ESA )

En cuanto al FCT... aparte de que nos soportan y logran hacer lo que pedimos con los satélites, no puedo aportar nada más a la explicación de Selene

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Bueno, yo puedo responder a Ezperun (lo siento Tecker pero no sé mucho sobre sistemas de guiado)

Respecto al tiempo de comunicación con un satélite depende de muchos factores, como el tipo de órbita y la distancia a la Tierra. Por ejemplo, un satélite de órbita baja da una vuelta a su órbita más o menos cada hora y media y su tiempo de contacto con una estación suele ser de unos 15 minutos. En cambio un satélite interplanetario suele tener periodos de contacto de varias horas. Y si hablamos de los satélites geoestacionarios (que giran al mismo tiempo que la rotación de la Tierra) permanecen siempre fijos respecto a una estación de control y por lo tanto en cualquier momento hay posibilidad de comunicación.
Luego también dependerá de las estaciones de control que se utilicen, hay satélites que sólo utilizan una estación y otros que utilizan varias estaciones en puntos diferentes del planeta, y de esto dependerá evidentemente el número de pases y horas de contacto al día. Por supuesto está el problema, y pongo el ejemplo de la ESA, que dispone de una serie de estaciones repartidas por el mundo con un limitado número de antenas, con lo que hay que repartir el uso de las mismas entre los distintos satélites (o sea, puede que un satélite tenga visibilidad con una antena pero esté siendo utilizada por otro).

Respecto a lo de saber la posición del satélite, la gente de Flight Dynamics realiza una predicción de la órbita que el satélite va a seguir y su posición en cada momento, aunque evidentemente siempre se producirá cierto error. Para corregir estos pequeños errores, cada vez que se contacta con el satélite, además de bajar la telemetría y subir los comandos se realiza lo que se llama el “ranging”. Hay varias técnicas, pero consiste básicamente en enviar desde Tierra una serie de tonos de distintas frecuencias que llegan al satélite y se reenvían de vuelta. Con ello se consigue información, creo recordar, sobre la distancia y la velocidad del satélite, y a partir de esto los de Flight Dynamics calculan los elementos orbitales y realizan de nuevo la predicción de la órbita. Pero sobre esto yo no puedo entrar mucho en detalle, supongo que KillerRex o X-Pacer pueden decir si estoy en lo cierto y/o explicar algo más al respecto…

Y no, no hay botón de autodestrucción!!

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Ahhh, qué alucinante, como mola la sala de las pantallitas.

Muchas gracias de nuevo.

Solo os falta decirnos cuál es vuestro sitio en la FD Room

Muchas gracias

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Mejor todavía, una foto de cada uno en su puesto de trabajo (y si ya sale CPI en la pantalla del ordenador...)