El primer satélite de telecomunicaciones, el Telstar-1, llegó a la órbita terrestre el 10 de julio en 1962. Hace casi 60 años. Nadie hubiera pensado, cuando Arthur C. Clarke -el conocido autor de ciencia ficción autor de 2001: Odisea del Espacio- tuvo la idea allá por 1945. En octubre de ese año, el británico publicó en la revista británica Wireless World un artículo técnico titulado Extra-terrestrial Relays - Can Rocket Stations Give World-wide Radio Coverage?, en el cual estudiaba la posibilidad de utilizar satélites artificiales como estaciones relevadoras para comunicaciones terrenales. Clarke predijo que un día las comunicaciones de todo el mundo se cursarían por una red de tres satélites geoestacionarios ubicados a intervalos fijos alrededor del ecuador terrestre, según recuerda la Unión Internacional de Telecomunicaciones en una entrada que da cuenta del popular autor.

Claramente, este objetivo se cumplió y ahora Elon Musk quiere completar el siguiente paso: dar conectividad satelital rápida, completa y barata desde la órbita: en 2017, SpaceX patentó Starlink, un proyecto de satélites de órbita baja que brindarán servicio de internet. En principio, el servicio busca ofrecer una velocidad de internet más rápida a los usuarios radicados en zonas rurales con opciones de conectividad actualmente limitadas.

Al día de hoy, Starlink lanzó alrededor de 1.015 satélites al espacio exterior. El lanzamiento más reciente fue a finales de enero, cuando el cohete Falcon 9 -que también llevó al último satélite argentino al espacio- fabricado por SpaceX despegó con 60 satélites de órbita baja Starlink.

Por el momento, el proyecto continúa en etapa experimental: fue utilizado, con éxito, en una zona remota de Canadá y en los incendios que tuvieron lugar en California el año pasado. Antes de pasar a la masificación del servicio, la compañía de Musk tiene que resolver dos cuestiones: la latencia (el tiempo de reacción) y los problemas que sus dispositivos le causan a los astrónomos.

Cómo funcionan los satélites de Elon Musk

La constelación Starlink se compone de numerosos satélites pequeños fabricados en serie que existen en la órbita terrestre baja. Funcionan en combinación con los transceptores terrestres. Estos satélites están situados más cerca de la Tierra, lo que ayuda a reducir la latencia, y se apoyan en el láser para ofrecer mayores velocidades.

La empresa había prometido inicialmente una velocidad de descarga de entre 50 y 150 Mbps; sin embargo, ahora está superando las expectativas de los usuarios con velocidades de descarga de más de 160 Mbps. Según el popular proveedor de pruebas de velocidad Ookla, esto supone un 95% más que otros proveedores de Internet en los Estados Unidos. Sin embargo, por ahora, la prueba beta pública de SpaceX Starlink sólo está disponible para los usuarios del norte de Estados Unidos y el sur de Canadá.

Qué son los satélites de órbita baja y en qué se diferencian de los satélites geoestacionarios

Los satélites de órbita baja (como los de Starlink), conocidos por sus siglas en inglés LEO (Low Earth Orbit), están a menos de 1.600 kilómetros por encima de la Tierra. Por lo general, están entre 800 y 500 kilómetros de la Tierra. Los satélites Starlink de SpaceX, por ejemplo, orbitan a unos casi 600 km de altura.

Un segundo ejemplo puede ser Iridium, la constelación de 66 satélites de comunicaciones que giran alrededor de la Tierra en seis órbitas bajas LEO a 780 km de la Tierra. Iridium brinda servicios al Gobierno de los Estados Unidos, a la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y a la guardia costera del país. También la empresa ofrece servicios con Internet de las Cosas (IoT) y conectividad en lugares alejados de las redes que disfrutan las zonas más pobladas como la Antártida o África. 

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Otro ejemplo es la empresa argentina Satellogic -que recientemente se alió con SpaceX para lanzar satélites en 2021. La empresa tiene 13 satélites de órbita baja de observación terrestre, es decir, toman imágenes de la Tierra.

"Los satélites que orbitan en LEO se utilizan para observación terrestre (ópticos, de microondas, etcétera), también meteorológicos, internet, IAS y rastreo terrestre y de aeronaves. Los satélites de ancho de banda se utilizan para comunicación, telefonía móvil satelital, transmisión de datos", enumera Federico Brito, cofundador de LIA Aerospace. 

En conclusión, los satélites LEO operan según la necesidad de cada empresa. Una pequeña cantidad de satélites LEO pueden cubrir de norte a sur siguiendo la rotación de la Tierra.

En cambio, los satélites geoestacionarios o GEO, por sus siglas en inglés, viajan con la órbita de la Tierra, es decir, su período orbital es el mismo que el del planeta. El satélite llega todos los días a la misma hora al mismo lugar. Sus órbitas son ecuatoriales y circulares, de aquí proviene su sigla GEO: "Geosynchronous Earth Orbit" o "sincronizado con la órbita de la Tierra". Estos satélites solo cubren una región específica, a comparación de un satélite LEO, que se mueven rápidamente y cubren más lugares. Este tipo de satélites son los que actualmente se usan mayoritariamente para las telecomunicaciones, como los ARSAT 1 y 2 argentinos.

"Los ARSAT son satélites geoestacionarios, es decir, siempre observan la misma zona de la Tierra. Es como una antena constante. Los satélites de órbita baja giran, como el SAOCOM. Lo que hacen las constelaciones como los Starlink, como son muchos, se aseguran de cubrir una zona siempre, que no pasa con un geoestacionario", diferencia Josefina Pérès, ingeniera y subgerenta de proyectos satelitales de la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE). Y agrega: "Los costos del desarrollo de un satélite depende de cuán madura está la tecnología. En el caso del SAOCOM, fue una tecnología que tuvimos que aprender desde el inicio, desarrollamos el radar en el país y la ingeniería del sistema. La misión completa costó US$ 6 millones e incluye ensayos, infraestructura, dos satélites, etcétera. Pero también existen constelaciones de bajo costo. Depende muchísimo del alcance y del desafío tecnológico".

"GEO, la órbita ecuatorial geoestacionaria, es quizás la más conocida de todas. Se ubica a 35.786 Km de la superficie terrestre y tiene un período orbital de exactamente 23,93446 horas (coincidiendo prácticamente con la duración del día sideral), lo que hace que los satélites puestos en esa órbita parezcan "inmóviles" en el espacio, ya que rotan con la misma velocidad angular que la Tierra", expone Alejandro Cordero, CEO y cofundador de Innova Space, una startup de picosatélites, incubado por Neutrón desde Mar del Plata.

Entre GEO y LEO, existe un tercer tipo de satélite: los satélites de órbita circular intermedia conocidos como MEO. En el espacio, hay una constelación de 24 satélites MEO funcionando. Es utilizado para navegación GPS y telecomunicaciones. De hecho, el primer satélite, el Telstar-1, estaba ubicado en esta posición.

"Los satélites MEO (orbitas medias) entre los 10000 y los 20000km de altitud y GEO (órbitas geoestacionarias) se diferencian en que los primeros no tienen una posición fija con respecto al planeta Tierra", explica Brito.

El asunto de la latencia con los Starlink

Aunque Starlink promete internet ultrarrápido, la compañía deberá mejorar la latencia. ¿Qué es la latencia? Es el tiempo de retardo. Por ejemplo, cuando una persona juega un videojuego, realiza clic en botones y elige diferentes opciones. Si la respuesta de ese clic se retrasa, es probable que la persona pierda. La latencia importa cuando el tiempo de respuesta es importante.

Las latencias de los satélites Starlink oscilan, según pruebas experimentales, en 25 ms y 35 ms. Entre 20 ms y 40 ms es considerado un rango "óptimo". Una buena latencia, en cambio, alcanza los 100 ms. Esta última se recomienda para jugar videojuegos.

Según Brito, "hoy se puede tener internet vía satélite dada la baja latencia en las comunicaciones de los satélites en LEO".

"El internet vía satélite existe desde hace mucho, y originalmente estuvo dado mediante satélites GEO con alta latencia lo que limitaba su uso. Pero luego aparecieron constelaciones en órbitas LEO y MEO que brindan este tipo de servicios, y que funcionan con muy baja latencia", dice un vocero de Satellogic consultado por Infotechnology.

El cofundador de Innova Space, por otro lado, asegura que "es la alternativa más viable para llegar donde no llegan las comunicaciones convencionales". "El internet satelital vino para quedarse, ya que democratiza el acceso a las comunicaciones. Además, teniendo en cuenta que el acceso al espacio es cada vez es más barato, son totalmente factible las misiones de pequeños satélites para tal fin", reflexiona Cordero.

La "pica" con los astrónomos

La vicepresidenta de asuntos gubernamentales satelitales de SpaceX, Patricia Cooper, señaló en el último lanzamiento de enero que la compañía "colabora de manera técnica y creativamente con un gran grupo de astrónomos". ¿Por qué lo dijo?

Resulta que la comunidad astronómica se mostró en contra del lanzamiento de Starlink ya que los satélites podrían producir contaminación lumínica y complicar la observación de las estrellas. Por esta razón, los nuevos modelos de satélites de órbita baja Starlink fueron equipados con visores capaces de repeler el sol. Es decir, los satélites no reflejan la luz. Esta tecnología se llama VisorSat y todos los satélites lanzados desde agosto del año pasado cuentan con esta característica.

Starlink ya tiene licencia para operar en la Argentina: ¿cuándo llega?

En diciembre, Starlink consiguió licencia para operar en la Argentina. El Ente Nacional de Comunicaciones (Enacom) autorizó la implementación del servicio por medio de la resolución 1291/2020. Según fuentes del sector, en un principio Starlink deberá coordinar con Arsat, la empresa de telecomunicaciones satelitales del estado argentino, para resolver la frecuencia y el enlace de dichos satélites con las redes satelitales de la Argentina. El proyecto de SpaceX fue registrado bajo el nombre Tibro Netherlands B.V. (Tibro es Orbit al revés, casualidad).

En el caso de concretarse, el servicio no llegaría a todo el país, sino que llegará hasta Bahía Blanca, de acuerdo a lo que puede apreciarse en los propios mapas de "pisada" (el alcance de los satélites) que compartió Starlink en su página web.

Se espera que Starlink comience a funcionar en todo el mundo en tres años. Este es el tiempo que se espera que tarde la puesta a punto del sistema.

Para realizar el despliegue en la Argentina, Starlink tiene que cumplir con una serie de requisitos que aparecen en la resolución ya mencionada: debe utilizar correctamente las bandas de frecuencia atribuidas tanto en el ámbito nacional o internacional, coordinar con los operadores locales y extranjeros, así como conseguir la autorización para el uso del espectro y brindar información fidedigna sobre sus satélites, entre otros requisitos.