Los satélites en órbita terrestre geoestacionaria (GEO) han sido una tendencia de diseño cada vez más discutida en la industria, ya que cuentan con el mismo alcance regionalizado que los modelos GEO tradicionales a un precio reducido por el ahorro de costos de la tecnología micronizada.
Es una idea nueva en un momento en que algunos temen que las tecnologías GEO se interpreten como estancadas.
Se avecinan cambios en GEO
En la conferencia Satellite 2024 celebrada en Washington DC en marzo, la firma de investigación de mercado Northern Sky Research habló extensamente de la aceleración de la expansión de la conectividad en órbita baja terrestre (LEO), impulsada por Starlink de SpaceX, con Kuiper de Amazon pisándole los talones. Sin embargo, los analistas se esforzaron en enfatizar que el sol no se estaba poniendo para los satélites geoestacionarios.
“Ya pasaron los tiempos en que se encargaban entre 25 y 30 GEO de gran tamaño cada año”, afirmó Christopher Baugh, fundador y director ejecutivo de Northern Sky Research.
“GEO coexistirá con LEO como una opción multiórbita, pero ya pasó su apogeo”, agregó José Del Rosario, director de investigación de Northern Sky.
Hablaron de conversaciones más amplias en otros lugares de esa conferencia sobre cómo GEO se estaba adaptando a las nuevas realidades del mercado.
Una de esas revelaciones ha sido la exploración de pequeños satélites geoestacionarios, como los pequeños satélites GEO 702X de Boeing, las misiones SGEO de la Agencia Espacial Europea con Hispasat 36W-1 y, más recientemente, con el proyecto MicroGEO de Astranis y el HummingSat de Swissto12.
Mientras que las centrales geoestacionarias más grandes podrían aspirar a abarcar muchas longitudes de onda de transmisión, múltiples haces para servir a varias aplicaciones y clientes a la vez, y varias redundancias para asegurar un funcionamiento continuo, el pequeño satélite GEO se centra en aplicaciones más específicas, a menudo para un cliente singular, con la intención de ofrecer el mismo rendimiento y alcance.
“Si bien los satélites LEO ofrecen una capacidad de banda ancha impresionante con baja latencia de señal, las pequeñas constelaciones de satélites GEO pueden ofrecer conectividad de bajo costo a los clientes con la infraestructura terrestre de menor costo”, dijo a DCD Mike Kaliski, director técnico de Swissto12, un desarrollador de sistemas satelitales que explora los satélites GEO pequeños. “El futuro se construirá sobre redes integradas que combinen los mejores servicios basados en una entrega a través de la combinación de activos LEO, MEO y GEO”.
El pequeño satélite GEO moderno
Esta definición “pequeña” puede ser, y ha sido, interpretada creativamente en el pasado, aunque los satélites geoestacionarios que pesan menos de una tonelada son un punto de referencia razonable, como el MicroGEO Omega de 800 kg de Astranis, que está destinado a permitir 50 gigabits por segundo en banda Ka.
“Los satélites MicroGEO se pueden construir rápidamente, lo que significa que los MicroGEO superan a los GEO tradicionales en cuanto a precio”, explica Christian Keil, vicepresidente de Astranis, a DCD. “Su formato único y más pequeño también significa que se pueden dedicar a clientes individuales, lo que les brinda una flexibilidad sin precedentes”.
En el Simposio Espacial de este año, John Gedmark, director ejecutivo de Astranis, sugirió que los compradores de defensa preferirían un diseño más pequeño, que permitiera una arquitectura resistente. “Se acabaron los objetivos grandes, gordos y jugosos”, dijo.
El enfoque parece aplicar las sensibilidades de fabricación proliferadas del negocio LEO al GEO, aumentando los números de pedidos y acelerando la producción de máquinas más pequeñas, aunque esta medida tiene ramificaciones para la longevidad de la tecnología.
Keil confirmó que los MicroGEO no se estaban construyendo con compatibilidad para reabastecimiento de combustible, descartando presumiblemente la actualización y reparación al mismo tiempo, prefiriendo lanzar nuevos satélites cada década, otra tarjeta de presentación de LEO.
Siendo el régimen geoestacionario el mercado tradicional de servicios satelitales, esta medida apuesta contra la formación de esa economía emergente.
Está previsto que Omega se complete en 2025 y se lance en 2026. La compañía aún tiene previsto lanzar cuatro de sus satélites modelo originales en 2024, comenzando su camino hacia el lanzamiento de 100 satélites MicroGEO para 2030.
“El término “satélite GEO pequeño” es relativo”, explica Jean-Luc Froeliger, vicepresidente sénior de sistemas espaciales de Intelsat. “Los satélites construidos en los años 70 y 80 tenían la misma capacidad que los que hoy llamamos GEO pequeños. La tecnología ha avanzado tanto en los últimos 50 años que los GEO grandes de los años 70 son ahora los GEO pequeños de hoy. Con los GEO pequeños de hoy podemos adquirir y lanzar satélites que tienen una capacidad similar a los satélites de los años 70 y 80, pero a un precio mucho más bajo”.
Froeliger añade que los GEO pequeños no son una mejora económica universal, pero pueden adaptarse a aplicaciones de mercado o sectores regionales donde las grandes inversiones en GEO no tienen sentido comercial, un punto en el que coincidió Kaliski de Swissto12.
“La asequibilidad de [los GEO pequeños] los convierte en una opción preferida para abordar mercados regionales, para reemplazar un GEO grande al final de su vida útil o para ofrecer soluciones de conectividad seguras y soberanas a estados pequeños y medianos”, explica.
Con muchos gobiernos del mundo ansiosos por demostrar capacidad espacial en defensa en una era cada vez más avanzada y disputada, un precio competitivo podría resultar efectivo para vender a estados más pequeños con vecinos beligerantes, aunque muchos de estos actores han demostrado estar más interesados en la observación de la Tierra que en la conectividad satelital.
Los GEO pequeños: ¿una nueva tendencia?
Las nuevas tendencias tecnológicas pueden crear y han creado cambios significativos en toda la industria satelital, aunque los GEO pequeños han existido durante más de cinco años, ya que los operadores geoestacionarios han seguido produciendo satélites grandes, de alta potencia, de larga duración y actualizables.
El seguimiento de la popularidad y el progreso de la nueva dirección puede depender de a quién le pregunte.
“Los pedidos de satélites GEO tradicionales de gran tamaño se han reducido en los últimos 10 años a un nivel más bajo, mientras que, al mismo tiempo, vemos una gran demanda de este satélite de clase GEO SmallSat del que Swissto12 fue pionero con HummingSat”, nos dijo Kaliski de Swissto12. “Los cuatro satélites que hemos encargado a operadores líderes de la industria como Intelsat y ViaSat/Inmarsat son un testimonio de la relevancia de esta nueva clase de satélites GEO”.
HummingSat afirma tener una décima parte del tamaño de los satélites GEO convencionales, con un volumen de poco más de 1,5 metros cúbicos (aproximadamente la mitad del tamaño de un automóvil pequeño) y una carga útil de 200 kg. Aunque es pequeña, esta carga útil de telecomunicaciones está alimentada con 2 kW de potencia y debería tener una vida útil de 15 años.
Swissto12 describe el satélite como capaz de ofrecer “una amplia gama de frecuencias de RF, desde la banda L hasta la banda Q/V… [ofreciendo a los operadores] haces con forma de área amplia y haces puntuales de alto rendimiento”. Swissto12 es la primera empresa en vender un GEO SmallSat, su modelo HummingSat, a operadores de satélites GEO globales establecidos, dice Kalliski.
Swissto12 ha ganado contratos de Intelsat, propiedad de SES, e Inmarsat, propiedad de ViaSat, para construir un total de cuatro satélites GEO basados en su diseño HummingSat.
“La complejidad de las comunicaciones globales significa que creemos que se necesitarán muchos diseños, enfoques y tecnologías diferentes para seguir satisfaciendo la demanda de los clientes en el futuro”, nos dijo Mark Dickinson, director de sistemas espaciales de Viasat.
Viasat busca una estrategia híbrida espacial y terrestre que integre las mejores funciones de muchas tecnologías, que es lo que vieron en Swissto12.
Los servicios de aumento basados en satélites (SBAS) y la impresión 3D patentada de tecnología de carga útil de radiofrecuencia distinguen a Swissto12, a ojos de Viasat, ampliando la flexibilidad para adaptarse a los casos comerciales emergentes.
“[Estas tecnologías avanzadas] significan que [Swissto12] tiene la capacidad de respaldar los servicios de seguridad críticos [de Viasat] hasta bien entrada la década de 2040”, dice Dickinson.
¿Un nuevo ecosistema multiórbita?
Aunque está ansioso por cubrir sus apuestas en todas sus inversiones, Dickinson sigue convencido de que la órbita geoestacionaria nunca perdería relevancia.
“La GEO es sencillamente más eficaz y rentable”, afirma. “Dicho esto, Viasat no está en contra de la LEO ni de ninguna órbita. Existen beneficios en distintas órbitas para distintos propósitos y bandas operativas… Estamos al borde de una revolución satelital, con la llegada prevista de nuevos satélites en LEO, estamos mejorando de forma proactiva nuestras capacidades GEO con soluciones en órbita terrestre y no geoestacionaria (NGSO) para mantenernos a la vanguardia en innovación y diferenciación de servicios”.
La certeza de las integraciones multiórbitales en todos los regímenes satelitales parecía más amplia que las convicciones sobre los GEO pequeños.
Foreliger de Intelsat cree que la mejor solución de conectividad es la multiórbita.
“Si bien las soluciones LEO tienen sus ventajas, incluida una menor latencia, GEO sigue siendo la mejor solución económica en términos de costo por bit”, afirma.
Kaliski de Swissto12 vio cómo esta tendencia multi-órbita se desarrollaba en operadores GEO establecidos como SES, Eutelsat y Telesat: SES ya posee una de las flotas GEO más grandes y ha iniciado un servicio complementario de órbita terrestre media (MEO) a través de la constelación O3B mPower; Eutelsat posee una gran flota de satélites geoestacionarios y se ha fusionado con el operador LEO OneWeb para hibridar ofertas; y Telesat es otro actor GEO que está desarrollando su propia constelación LEO, Telesat Lightspeed.
“Al combinar los servicios LEO o MEO, que tienen alta capacidad con baja latencia de señal, con GEO, que brinda capacidad global al menor costo, los operadores pueden combinar lo mejor de ambos mundos”, explica Kaliski.
Swissto12 se centra actualmente en las actividades de ensamblaje, integración y pruebas en HummingSat y espera anunciar los próximos pedidos una vez completado.
Aunque parece haber consenso sobre el tema de la relación coste-eficacia del enfoque de los satélites GEO pequeños, y algunos operadores y fabricantes esperan ver a los pioneros ofrecer ahorros de costes y longevidad antes de sumarse a la tendencia, parece una suposición más fiable que el futuro de los GEO funcionará en conjunto con los LEO y las redes multiórbita se volverán más comunes.