REPORTAJE - Los satélites de telecomunicaciones, el mayor negocio espacial

Publicado el 14 de marzo de 2013

El avance tecnológico y el desarrollo en el ámbito de las telecomunicaciones han supuesto, sin lugar a dudas, algunos de los mayores cambios a escala mundial en la historia reciente, así como importantes motores de progreso social y económico. Nuestra vida cotidiana se adapta a gran velocidad a los avances que nos ofrecen las infraestructuras de telecomunicación, convirtiéndose éstas en elementos indispensables tanto en el terreno privado y social como en el de la economía y los negocios. Hoy en día es impensable concebir nuestra sociedad sin elementos como la telefonía móvil, Internet o la televisión, por poner algunos de los ejemplos más relevantes.
Los satélites juegan un importante papel como componentes fundamentales de las infraestructuras de telecomunicación actuales, tanto dando servicios directos a los usuarios finales (como la difusión de televisión, las comunicaciones móviles o el acceso a Internet), como formando parte de las redes troncales de telecomunicación.

Un breve recorrido por la Historia. Los primeros experimentos

Desde sus comienzos hasta hoy las actividades espaciales han estado estrechamente relacionadas con el mundo de las telecomunicaciones. Entre finales de los años 50 y principios de los 60 se llevaron a cabo los primeros experimentos para demostrar la viabilidad de establecer enlaces de comunicaciones utilizando satélites. En 1957 la Unión Soviética consiguió lanzar y poner en órbita baja terrestre (LEO) el primer satélite artificial de la historia, el Sputnik 1, un artefacto de 84 Kg equipado con dos radiotransmisores. Un año más tarde, en diciembre de 1958, el ejército de los EE.UU. lanzó el que sería el primer satélite de comunicaciones, el SCORE, utilizando un misil Atlas como plataforma y equipado con un grabador de cinta magnética para registrar y reenviar mensajes de voz.

"Los satélites juegan un importante papel como componentes fundamentales de las infraestructuras de telecomunicación actuales"

El SCORE transmitió el primer mensaje de voz de la historia desde el espacio, una felicitación navideña del presidente Eisenhower. En 1960 la NASA lanzó el satélite Echo, una gran esfera hinchable de 30 metros de diámetro, que se utilizó como reflector pasivo para comunicaciones transcontinentales de señales de telefonía, radio y televisión. Ese mismo año el ejército de los EE.UU. puso en órbita el Courier 1B, el primer satélite equipado con un repetidor activo, añadiendo a la capacidad de registrar y retransmitir mensajes, la de retransmitir un canal de voz en tiempo real.

50 años desde el lanzamiento del primer satélite de telecomunicación

El que es considerado como el primer satélite de telecomunicación de la historia, el Telstar 1, fue financiado y desarrollado por la compañía americana de telefonía AT&T y fue lanzado por la NASA en 1962 a una órbita elíptica con un apogeo de 5.632 km de altitud. Se trató del primer satélite desarrollado con fondos privados de la historia, no en balde es el precursor del que a día de hoy es el principal negocio comercial espacial: los satélites de telecomunicación. El Telstar 1, cuya vida útil alcanzó los siete meses de duración, estaba equipado con un repetidor activo de comunicaciones con capacidad para retransmitir 600 llamadas telefónicas simultáneas o 1 canal de televisión en blanco y negro. En colaboración con las agencias de radiodifusión de Francia y del Reino Unido, el Telstar 1 retransmitió por primera vez una señal de televisión atravesando el océano Atlántico, conectando Europa con Norteamérica durante periodos de 20 minutos por órbita. Ese mismo año la NASA lanzó su satélite Relay 1, que realizó la primera retransmisión de una señal de televisión cruzando el océano Pacífico, mandando la señal desde los EE.UU. hasta Japón.

A 35.786 Km de altitud

Otro hito relevante se produjo en 1964, cuando la NASA consiguió por primera vez en la historia ubicar un satélite en órbita geoestacionaria (GEO) a 180º sobre el océano Pacífico, el Syncom 3 (precedido un año antes por su satélite “hermano” Syncom 2, el primero en órbita geosíncrona). Con este artefacto de tan sólo 39 kg se abría el camino hacia la explotación de esta órbita terrestre privilegiada, a 35.786 km. de altitud sobre el ecuador, que permite a los satélites permanecer “quietos” respecto a la superficie de la Tierra gracias a su periodo de rotación orbital equivalente al de la rotación de la Tierra, y gozar de una amplia área de cobertura sobre la superficie terrestre. El Syncom 3 llevó a cabo por primera vez en la historia la retransmisión de unos juegos olímpicos (los de Tokio 1964), vía satélite desde Japón a los EE.UU.

"En colaboración con las agencias de radiodifusión de Francia y del Reino Unido, el Telstar 1 retransmitió por primera vez una señal de televisión atravesando el océano Atlántico"

En 1965 se lanzó a órbita geoestacionaria a 28º oeste sobre el océano Atlántico el que fue el primer satélite comercial de comunicaciones del mundo, el Early Bird, operado por la compañía Comsat en cooperación con el consorcio Intelsat. Este satélite, con capacidad para 240 canales de voz o 1 canal de televisión, estuvo 4 años dando servicios de transmisión de tráfico de telefonía, televisión, telégrafo y facsímile.

También en el año 1965 se puso en órbita el primero de una larga serie de satélites militares soviéticos de comunicaciones, el Molniya 1, un sofisticado ingenio de casi una tonelada de peso y con una potencia de transmisión diez veces superior a la del Early Bird, utilizado para la retransmisión de programas de televisión y para comunicaciones de telefonía y telegrafía de larga distancia. Los Molniya dan nombre a la órbita elíptica de alta excentricidad en la que se encuentran, cuyo apogeo está por encima de los 39.000 km de altitud y su perigeo cerca de los 500 km, y que tiene una inclinación de 65º. Esta órbita permite a los satélites dar cobertura en altas latitudes, en zonas donde los satélites geoestacionarios no pueden.

Primeros pasos en europa

En Europa, países como Francia, Alemania y el Reino Unido impulsaron el desarrollo de las capacidades tecnológicas industriales necesarias para la fabricación de satélites geoestacionarios de telecomunicación. No fue hasta el año 1974 cuando se lanzó el primer satélite de este tipo íntegramente desarrollado por la industria europea, el Symphonie 1, fruto de una colaboración franco-germana iniciada en el año 1963. Ese mismo año se puso también en órbita el Skynet 2B del Reino Unido, primer satélite geoestacionario militar de telecomunicación desarrollado por la industria europea.

Un negocio de más de 120.000 millones de euros

En la actualidad, según datos de Futron [1], más de la mitad de los cerca de 1.000 satélites operativos son satélites de telecomunicación. En concreto, un 38% corresponde a satélites comerciales de telecomunicación, un 11% a satélites gubernamentales civiles de telecomunicación y otro 9% a satélites militares de telecomunicación. En términos de volumen de negocio, en 2011 la industria de las telecomunicaciones por satélite superó los 120.000 millones de euros, sumando la provisión de servicios (TV por satélite, telefonía, acceso a banda ancha…), la fabricación de satélites, la industria de los lanzadores y la fabricación de equipos del segmento terreno (equipos de red y terminales de usuario).

"Entre 20 y 30 satélites al año son puestos en órbita geoestacionaria para el mercado comercial de telecomunicación"

Se trata, sin duda, del mayor negocio vinculado a la explotación de los satélites, contando además con un mercado netamente comercial que lo sustenta. Entre 20 y 30 satélites al año son puestos en órbita geoestacionaria para el mercado comercial de telecomunicación.

Cómo funciona

Los satélites de telecomunicación funcionan mediante la transmisión de señales de radiofrecuencia desde Tierra al satélite (enlaces de subida) y su retransmisión desde el satélite hacia Tierra (enlaces de bajada).

En el satélite, la carga útil de telecomunicación, compuesta por un repetidor y un sistema de antenas, se encarga de recibir las señales del enlace de subida mediante las antenas (habitualmente reflectores parabólicos), filtrar las señales (para eliminar ruido), bajar la frecuencia de las señales a la banda de transmisión (que es distinta de la de recepción para evitar interferencias) y separar los distintos canales de señal que luego amplifica y vuelve a juntar para su transmisión a Tierra. Adicionalmente, el repetidor suele estar provisto de matrices de conmutación para permitir interconectar los haces de cobertura de distintas formas.

En cargas útiles avanzadas de telecomunicación con Procesador a Bordo (OBP), este equipo añade la posibilidad de regenerar la señal a bordo (eliminando el ruido del enlace de subida) y de conmutar de forma dinámica los datos por los distintos haces de cobertura, funcionando como router IP a bordo. Esto permite arquitecturas de telecomunicación en malla, interconectando a todos los usuarios entre sí en un solo “salto” satelital, optimizando así el uso de los recursos a bordo y reduciendo la latencia de la señal a la mitad frente a arquitecturas en estrella con doble salto.

El sector en España

En el año 1989 se constituyó el operador comercial español de satélites de telecomunicación, Hispasat, que en la actualidad ocupa el séptimo lugar en el mundo por volumen de facturación para servicios fijos. Más adelante, en el año 2001, lo hizo el operador español de satélites dedicado a servicios gubernamentales, Hisdesat. Esta actividad permitió el surgimiento de un notable mercado doméstico de satélites de telecomunicación: 9 satélites geoestacionarios lanzados hasta la fecha y otros cuatro actualmente en construcción; lo cual ha contribuido decisivamente al desarrollo industrial del sector espacial en España.

"Actualmente las empresas españolas exportan multitud de equipos a los fabricantes de satélites de telecomunicación"

Paralelamente, el sector espacial español ha experimentado un fuerte crecimiento, multiplicando por 5 su facturación en los últimos 15 años hasta alcanzar los 720 millones de euros en 2011*. La industria espacial española participa activamente en los programas de telecomunicación por satélite a nivel mundial, suministrando, dentro de un ámbito de exportación altamente competitivo, equipos para los principales fabricantes de satélite de todo el mundo (europeos, norteamericanos, rusos, japoneses, etc.), así como sistemas del segmento terreno para la mayoría de los operadores comerciales de telecomunicación a nivel mundial.

Actualmente las empresas españolas exportan multitud de equipos a los fabricantes de satélites de telecomunicación:

Equipos de radiofrecuencia: filtros, multiplexores de entrada (IMUX) y de salida (OMUX), amplificadores de bajo ruido (LNA), convertidores de frecuencia, acopladores, guías de onda, diplexores…
Antenas: reflectores, alimentadores, bocinas, antenas activas…
Equipos de procesamiento de datos: procesador a bordo (OBP)
Equipos de telecomando, telemetría y seguimiento (TTC): transmisores, radiobalizas, transpondedores, antenas, filtros…
Mecanismos: apuntamiento de antenas, despliegue de paneles solares…
Equipos de potencia y manejo de datos: unidades de control de potencia (PCU), unidades de interfaz con la carga útil (PLIU), electrónica de control de actuadores (ADE)…
Plataforma: estructuras, control térmico, cableado…
Juntando todas sus capacidades, hoy en día la industria espacial española podría suministrar más del 50% de los equipos de una carga útil de telecomunicación.

(*) Volumen de facturación de las empresas asociadas en la comisión Proespacio de Tedae

i+d, LA CLAVE DEL ÉXITO

El mercado de los satélites de telecomunicación es un mercado altamente competitivo. A diferencia de los programas espaciales institucionales (como los científicos, los de observación de la Tierra, los de navegación, los militares, etc.), en los que la participación industrial suele estar restringida a las empresas de los países que financian los programas, por lo general en los programas comerciales de telecomunicación la competencia está abierta a toda la industria espacial mundial y el éxito ligado a estrictos criterios de competitividad y de prestigio (experiencia acumulada en vuelo, cumplimiento de los plazos de entrega, fiabilidad, etc.).

Repetidor de telecomunicación (satélite AMC-23)

En este marco de alta competitividad global, la continua inversión en I+D es crucial para poder competir con éxito. El apoyo institucional mediante la financiación por parte de las administraciones públicas de programas de I+D dedicados al desarrollo de productos para este mercado es necesario para poder competir en igualdad de condiciones con la industria de otros países que sí cuentan con ese tipo de apoyo y, en algunos casos, hasta con programas domésticos institucionales (civiles o militares) que sirven como motor para el desarrollo de las capacidades industriales en el país.

En el marco de la Agencia Espacial Europea (ESA), la herramienta para articular los proyectos de I+D en el ámbito de las telecomunicaciones por satélite es el programa ARTES (Advanced Research in Telecommunications Systems). España ha participado activamente en este programa en los últimos años, habiendo suscrito 75 millones de euros de participación en el programa ARTES en la Conferencia Ministerial de la ESA celebrada en 2005, o lo que es lo mismo el 14% del total suscrito por todos los estados miembros de la ESA; así como 48 millones de euros de participación en la Conferencia Ministerial de la ESA de 2008, el 6% del total. Eso ha permitido a la industria espacial española disponer del apoyo necesario para el desarrollo de productos competitivos con los que acceder a los mercados de exportación. Según cálculos propios del sector, por cada euro invertido por España en el marco del programa ARTES, las empresas españolas consiguen 5 euros en contratos en mercados de exportación.

Procesador a Bordo (OBP) (satélite Amazonas 2)

Desgraciadamente, en la reciente Conferencia de Ministros de la ESA celebrada en Nápoles en noviembre de 2012, España no ha suscrito un solo euro en el programa ARTES. Eso implica que en los próximos años la industria española no podrá contar con este importante apoyo para el desarrollo de nuevos productos, poniendo así en serio riesgo su competitividad. Desde la comisión Proespacio de Tedae lamentamos esta decisión y confiamos en que en un futuro próximo se revierta de nuevo la situación y España vuelva a apostar por fomentar un negocio que cuenta, en el ámbito espacial, con la mayor capacidad para generar ventas en mercados de exportación.