Cuando se lanza un satélite geosíncrono/geoestacionario, ¿cómo calculan sus diseñadores su esperanza de vida? Una muestra aleatoria de algunos satélites de comunicación sugiere que ~diez años podría ser la norma. ¿Cómo se llega a esta cifra? ¿Es simplemente una cuestión de propulsor requerido para las correcciones orbitales y el eventual retiro a una órbita de cementerio?
Por lo general, los consumibles de propulsores para el mantenimiento de la estación eran el factor limitante. Una vez que un Geosat llega casi al final de su vida útil de propulsor, deben maniobrarlo para sacarlo de GEO a fin de liberar la ranura para su reemplazo.
Esto se ha mitigado un poco mediante el uso de propulsión eléctrica, en la que se usa xenón o similar como propulsor después de acelerarse eléctricamente para el empuje. El propulsor en ese caso es mucho menor en cantidad debido al ISP más alto pero al empuje más bajo. Es decir, si usa un sistema ISP muy alto y de bajo empuje, y tiene mucho tiempo, es más eficiente a largo plazo.
Los paneles solares solían degradarse y, por lo tanto, la energía se reducía hasta el punto en que ya no podía funcionar. (O por el contrario, sabiendo qué tan rápido se degradarían los paneles, lanzarían paneles sobredimensionados, de modo que en 10 años, degradados, todavía tendría suficiente energía para operar). Mejores paneles han mitigado eso un poco.
Si hay un requisito de apuntamiento fuerte, las ruedas de control de reacción (giroscopios) son puntos de falla bien conocidos, ya que, por definición, son partes móviles. (Kepler, Hubble, ISS, etc. son ejemplos en los que han surgido problemas).
La exposición de la electrónica a la radiación en el espacio, fuera de los cinturones de Van Allen, puede degradar la electrónica, pero esto se ha mitigado principalmente con mejores blindajes y electrónica.
Para calcular la esperanza de vida, hay algunas cosas a considerar. El primero es determinar cuánto tiempo queremos que dure, ya que esto va a impulsar otras consideraciones. Dado que el costo de lanzamiento es una parte considerable de la inversión, uno tiene como objetivo maximizar la vida útil, teniendo en cuenta todas las demás consideraciones. Para asegurarnos de que el satélite vive todo el tiempo que queremos, se realiza un análisis de fiabilidad teniendo en cuenta todo lo que puede fallar. A partir de ahí, la cantidad de unidades de repuesto para volar (duplicar las unidades esenciales, volar 5 amplificadores cuando 3 se usan para el funcionamiento normal, etc., etc.).
El segundo elemento importante es el presupuesto de combustible. En el lanzamiento, aproximadamente la mitad de la masa del satélite es combustible, considerando un sistema de propulsión química. De esto, con mucho, la mayor parte se utiliza para llevar el satélite desde su órbita de transferencia (que es lograda por el vehículo de lanzamiento) a la órbita geoestacionaria. El presupuesto de combustible cubre una serie de incertidumbres (precisión de la órbita de transferencia, eficiencia de las maniobras de elevación de la órbita). Si no se utiliza el combustible asignado para estas incertidumbres, queda disponible para todas las demás tareas y normalmente prolonga la vida útil más allá de la vida útil de diseño del satélite.
Cazador de ciervos