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Física Unidad 4. La luz Evidencia de aprendizaje Sistema de Comunicaciones del Satélite

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Evidencia de aprendizaje: Sistema de comunicaciones del satélite

Al final del curso de Física presentarás en equipo el proyecto: “La puesta en órbita de un satélite geoestacionario de un kilogramo de peso”. Mediante éste demostrarás el manejo de los modelos que has aprendido.

1. Implementa la tercera parte del proyecto:Forma, junto con tus compañeros(as) de grupo, un equipo con cinco integrantes como máximo y mínimo tres, y realicen lo siguiente:

2. Descarga la Evidencia de aprendizaje para que puedas leer las instrucciones para elaborarla.Da clic en el icono para descargar el documento Evidencia de aprendizaje

3. Descarga la Escala de evaluación para conocer los criterios de evaluación de la evidencia de aprendizaje.

Da clic en el icono para descargar el documento Escala de evaluación

EVIDENCIA DE APRENDIZAJESistema de comunicaciones del satélite.

Realiza lo siguiente con tus compañeros de equipo:

Retomen los resultados de las prácticas que realizaron para integrar el reporte Sistema de comunicaciones del satélite. Este tercer reporte debe responder a los siguientes criterios:

• Modelar la onda que se usará para la transmisión de datos y la comunicación con el satélite apoyándote en la descripción de la onda que hiciste en la práctica 1.

• Describir la forma de evitar la interferencia y el ruido en las comunicaciones usando los resultados de la práctica 2.

• Describir el sistema para la toma de imágenes Describir el dispositivo para obtener energía eléctrica, usa los resultados de la

práctica 3. Elaborar un mapa mental de la implementación del proyecto en lo que se refiere a los

modelos corpuscular y ondulatorio de la luz, elementos de óptica y mecánica cuántica.

El formato del reporte es a criterio del Facilitador, por lo que éste debe proporcionar al grupo con anticipación cómo se dosificará y organizará la información.

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El (la) líder del equipo será el encargado de guardar el reporte con la última parte del proyecto, que después integrará en la carpeta que deberá enviar al (la) Facilitador (a). La nomenclatura para guardar su reporte es la siguiente: FIS_EA_U4_EQUIPO. Deben colocar el nombre del equipo al que pertenecen; dentro del reporte, no olviden agregar el nombre de los integrantes del mismo.

Entrega de la Evaluación del ProyectoPosteriormente, con el mismo equipo con el que implementaste la última parte del proyecto, integrarán los tres reportes de las unidades 2, 3 y 4 e informarás de los resultados finales en la Tercera etapa: Evaluación del proyecto

El trabajo debe contener lo siguiente: Título Autores Resumen Introducción Desarrollo

Modelos que se emplean en el diseño y funcionamiento del satélite Dispositivos Resultados Análisis de los resultados

Conclusiones Fuentes de información (formato APA)

El (la) líder del equipo guardará el reporte con la evaluación del proyecto. La nomenclatura para guardar su reporte es la siguiente: FIS_EA_EP_EQUIPO.

*Deben colocar el nombre del equipo al que pertenecen; dentro del reporte, no olviden agregar el nombre de los (las) integrantes del mismo.

La nomenclatura para enviar la carpeta es la siguiente: FIS_EU_EQUIPO. *Deben sustituir EQUIPO por el nombre del equipo al que pertenecen.

*Recuerden que el líder del proyecto es el encargado de integrar y enviar la carpeta que debe contener dos archivos: el primero de ellos con la última parte del proyecto nombrado FIS_EA_U4_EQUIPO; el segundo archivo deberá incluir la evaluación del proyecto nombrado FIS_EA_EP_EQUIPO.

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Nombre del proyecto

“Sistema de comunicaciones del satélite”.

Objetivo

Desarrollar un modelo para la puesta en órbita de un satélite geoestacionario de un kilogramo de peso y describir su sistema de comunicaciones.

IntroducciónLa utilización de un satélite artificial para trasmitir una onda, se basa en la utilización de tecnología adecuada para poder trasmitir señales en un ancho de banda muy grande, así es como se entabla la comunicación entre dos estaciones en la tierra, ubicadas en distintos puntos del planeta separadas por una gran distancia, o en zonas de difícil acceso, dando de esta manera una cobertura muy extensa, de la misma manera se puede entablar comunicación con estaciones móviles, las cuales se pueden ubicar dentro de un barco, ferrocarril, avión, submarino, etc., se cuenta con un tipo de satélite artificial que tiene la característica de repetir una señal, lográndose la comunicación en diferentes partes del globo terráqueo, lográndose la comunicación global, con la utilización de 3 satélites artificiales, que se sitúan a 120 grados sobre una órbita geoestacionaria, y con esto se da la comunicación global.

Una onda electromagnética, está compuesta de un elemento eléctrico y otro magnético, viéndose afectados por fenómenos naturales de la tierra y otros del espacio exterior, que afectan y modifican el patrón de propagación de las ondas, para lograr la comunicación, con la utilización de un satélite a cualquier punto de la tierra, se necesita de tener las condiciones de propagación y la frecuencia idónea para la comunicación, estos fenómenos pueden ser, entre otros, los de reflexión, refracción, dispersión y difracción, que son de suma importancia, en especial para la comunicación inalámbrica, las ondas electromagnéticas tienen la característica de poder cruzar el vacio a una velocidad parecida a la de la luz, pero en la atmosfera terrestre está velocidad sufre una reducción significativa.

Por lo que el mejor tipo de propagación para una onda que se puede utilizar para enviar al satélite de comunicación de un punto a otro en la tierra, es “Onda de Reflexión”, pues este tipo de onda puede atravesar por diversas capas de la atmosfera terrestre; hay dos tipos de reflexividad, una es la propagación por reflexión en la superficie de la luna, siendo usado el satélite natural como un reflector, por lo que es necesario que la luna se pueda ver entre dos puntos (estaciones terrestres), una que trasmite y otra que recibe, y la utilización de frecuencias dentro del rango VHF de las siglas en ingles de Very High Frequency (Muy Alta Frecuencia) y UHF de las siglas del inglés Ultra High Frequency (frecuencia ultra alta) que pueden cruzar la atmosfera terrestre, así es como pueden entablar comunicación dos estaciones terrestres en cualquier parte del mundo.

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Propagación de onda por reflexión en la superficie de la luna

La otra forma de propagación es utilizada por los satélites artificiales, que actúan como reflectores, de la misma manera que la primeramente mencionada, en la actualidad se utilizan dos tipos de satélites artificiales, pasivos y activos, los pasivos están alrededor de la tierra y funcionan como espejos para reflejar las ondas y devolviéndolas a la tierra, los otros hacen lo mismo, solamente que amplifican la onda para mandarla de regreso a la tierra.

Propagación de onda por reflexión por medio de un satélite artificial

Las frecuencias utilizadas en los sistemas de satélites tienen la capacidad de 1GHz a 30GHz, la forma en la que se propagan las ondas, mecánicas o electromagnéticas, que se aplican al modelo de comunicaciones del satélite, clasificando la velocidad, el periodo, la amplitud, la frecuencia y la longitud, la diferencia entre una onda longitudinal contra una onda transversal son las características que ambas presentan, como se pueden desplazar en diferentes elementos como: aire, agua, metal, y, su propagación en el vacío, tomándose en cuenta los fenómenos naturales y los cósmicos, que podrían afectar la propagación de las ondas y con utilización de ecuaciones matemáticas, se da la una solución para evitar interferencias en las comunicaciones estación terrestre-satélite-estación terrestre, en un marco de seguridad y confiabilidad, lográndose un máximo aprovechamiento en la trasmisión de ondas por reflexión y la comunicación en tiempo real en distintos puntos de la tierra, tanto en la estación emisora, como en la estación receptora, enlazándolas, aunque de encuentren en distintos puntos de la tierra.

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Desarrollo Para esta parte debemos retomar los resultados que se han ido obteniendo en las practicas anteriores, y lo vamos a ir integrando en nuestro reporte del “Sistema de Comunicaciones del Satélite”, por lo que vamos a modelar la onda que vamos a utilizar para trasmitir datos y entablar comunicación con el satélite apoyándonos en la descripción que hicimos en la practica 1 de esta unidad.

Aquí vamos a desarrollar la parte en el que empleamos el diseño y el funcionamiento del satélite, para esto vamos a tener en cuenta que la luz y el sonido pueden presentar un comportamiento igual que las ondas del agua, peor en forma independiente presenta una onda de longitud, y esta es conocida de diferentes formas, si el movimiento es lento se llama oscilatorio, y al contrario, si es rápido es vibratorio.

A la luz se le conoce como algún tipo de onda electromagnética, y es producida por objetos que emiten energía suficiente, para que percibamos un sonido, y que se relacione con la amplitud de onda, es el llamado timbre, teniendo las medidas de la velocidad del sonido, el cual se ha medido en distintos medios:

En el aire 340 m/sEn el agua 1,438 m/sEn el acero 5,200 m/sEn el aluminio 6,400 m/s

Así es como se ha determinado que la velocidad del sonido es mayor en los sólidos que en los líquidos, y en estos es mayor en los gases, así se puede decir que cuando una onda inicia sobre la superficie de un medio que es distinto a aquel en que se propaga, este fenómeno es conocido como reflexión.

Y como se menciono en las actividades que hemos desarrollado, la onda debe ser emitida en una frecuencia alta, por lo que la oscilación en la antena debe estar entre, por lo menos, 50 MHz a 40GHz, por lo que el emisor tiene que trabajar a esa frecuencia y debe polarizar la antena con frecuencias que permitan la trasmisión de la información en la banda que la transporta, entre las longitudes de 6 hasta 0.0075 metros, lo que nos remite a que la potencia debe ser considerada por lo enorme de la distancia y sin dejar de lado los obstáculos naturales y de la misma naturaleza que tiene la tierra.

Ya anteriormente obtuvimos que la velocidad de transmisión de las ondas electromagnéticas, pueden llegar cerca de los 300,000 km/s., casi igual que la de la velocidad de la luz; teniendo en cuenta que la altura que registra una órbita geoestacionaria es en base al radio de la tierra más la distancia de dicha orbita, y se representa de la siguiente manera:

r = 6.378 Km. + 35,786 Km. = 42,164 Km. = 4.2164 * 107 m.

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En la actualidad la mayoría de los satélites tienen la capacitad de manejar frecuencias hasta más de 1 GHz., por lo que su longitud de onda se puede representar mediante la siguiente fórmula:

λ = C = 3x10 8 m/s = 0.3m f 1x109Hz

Para efectuar la representación mediante la captura de una imagen que represente lo que se menciono anteriormente, modelamos esto mediante la utilización del programa Easy Java Simulations y obtuvimos lo siguiente:

Bien ya establecido lo anterior, ahora a lo que nos vamos a enfocar es la descripción de la forma de evitar la interferencia y el ruido en las comunicaciones, apoyándonos en los resultados que obtuvimos de la práctica 2.

Bueno, después de manejar diferentes conceptos y mucha información llegamos a la conclusión de que para iniciar esta parte debemos describir los dos conceptos, que son:

Interferencia.- Esto se entiende cuando dos señales se interrumpen entro ellas misma, o cuando estas llegan a ocupar el mismos espacio en el mismo tiempo.

Ruido.- En la comunicación es toda señal no deseada que se combina con la señal que transmitimos

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Para esto diremos que el ruido es a cualquier cosa que no se desea y que llega a opacar a una señal normal, sin que se encuentre relacionada con esta cosa, se puede dar por hecho que casi siempre se origina en fuentes acústicas, fuentes eléctricas, o puede tener un origen óptico, térmico, magnético, etc., también se puede crear el ruido dentro del enlace de comunicaciones y es de naturaleza aleatoria; en la actualidad tenemos la existencia de una gran variedad de mecanismos que pueden originar un ruido, dentro de estos tenemos los más comunes como: el térmico, el de granalla, el de paralelo y el atmosférico.

Por lo anterior, un elemento debe de recibir energía eléctrica proceder de una fuente de CA, en donde se da un voltaje de salida senoidal de frecuencia apropiada y al valor nominal de esta, sin alteraciones ni deformaciones; en estos tiempos modernos el ruido eléctrico es un problema que se extiende de una forma amplia, así llegamos al punto de que las señales que no contienen información se encuentran compuestas por una mezcla aleatoria de longitudes de onda y se les llama ruido a esta falta de información en una señal.

Modelo del ruido.

Así llegamos al concepto de la existencia del ruido eléctrico, entre otros muchos, el cual se ha definido como cualquier energía eléctrica, que no es deseada y está presente en la pasa-banda útil dentro de un circuito de comunicaciones o en los términos físicos a toda incertidumbre aleatoria a una magnitud eléctrica que disfrace la señal de interés.

En la mayoría de las comunicaciones de datos por medio de un satélite, los errores que son causados por ruidos se pueden interpretar como bits adicionales o faltantes, también están presentes en conversaciones por teléfono, radio y televisión.

Para poder evitar que este ruido esté presente en las comunicaciones, en las estaciones emisoras y receptoras de comunicación, habitualmente se introduce cierta parte de redundancia al codificarse el mensaje, esta redundancia forma parte del mensaje y se puede omitir sin que se pierda la información

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A continuación citaremos un cuadro sinóptico del ruido eléctrico y sus clasificaciones, para terminar a la brevedad con esta idea y continuar explicando el desarrollo de este punto en la actividad.

Después de haber explicado brevemente lo anterior, ahora abordaremos una posible solución y que debemos de tener una relación en donde la frecuencia sea correcta con la longitud de onda, para estar en posibilidades de sortear todos los obstáculos de origen natural o creados por los medios modernos artificiales, buscando minimizar la pérdida y dar la mayor fidelidad posible a la comunicación en todas sus formas.

Todo satélite artificial de comunicaciones, generalmente tiene un haz que le permite la cobertura de una gran parte del planeta tierra, de aproximadamente de unos 10,000 km. hasta 250 Km. de diámetro, por lo que las estaciones dentro de este diámetro que llega a proyectar el haz del satélite, pueden recibir y enviar a este marcos de frecuencia ascendentes y descendentes.

Para que esto suceda se llegan a utilizar diferentes frecuencias que permiten el enlace ascendente y descendente, y es así como se busca evitar que el transpondedor entre en la oscilación de la onda, y obstruya, altere, o modifique alguna otra onda; por lo que en la siguiente imagen les mostraremos algunas fuentes que producen el error o la interferencia y el ruido:

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Representación del ruido introducido a una antena.

También como medida de soporte y para evitar la pérdida de las comunicaciones, la mayoría de los países que han puesto satélites en órbita, tienen más de un satélite para establecer su comunicación, y emite el mismo contenido, así crean un respaldo por si hay posibles complicaciones en las transmisiones.

Ahora nos avocaremos a describir un sistema que nos permita la toma de imágenes desde el satélite y que este las trasmita a cualquier punto de la tierra en donde se pueda tener acceso a su sistema y manipular la obtención de estas imágenes.

Para esto nos pusimos de acuerdo que el uso de imágenes de satélite se ha generalizado en los últimos años, y se utilizan en una gran variedad de aplicaciones y nos proporcionan una perspectiva increíble de la tierra, sus recursos naturales y el impacto que ejercemos sobre ella; también en el desarrollo y planificación urbana, geomapas, catastro, infraestructura, estudios ambientales, meteorología, agricultura, en lugares de desastres naturales y/o emergencias, todo esto y mucho más, teniendo una amplia gama de usos; pero sólo es posible tomarlas mediante sensores de imagen, y sus variantes de resolución que se aplican a los requerimientos de las diferentes aplicaciones en los diferentes gobiernos de la tierra, predominando el uso de imágenes Landsat TM y MSS.

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La mayor parte de los satélites utilizan instrumentos pasivos, que se dedican a recoger la radiación presente, primordialmente en el espectro visible, son equipados con lentes de los que usan los telescopios terrestres, una cámara CCD, y tienen sensores y detectores en todas las gamas del campo electromagnético, frecuencias de luz visible (aplicado en fotos convencionales) y con sensores que pueden detectar diferentes longitudes de ondas.

La imagen representa la emisión de imágenes vía satélite a cualquier punto de la tierra, así como enlace de comunicaciones, servicio de internet, entre otras muchas cosas más.

Queremos comentar que un sistema de toma de imágenes desde el espacio de un satélite se encuentra constituido por un sistema óptico con lentes diversas, por decirlo así de un gran angular y teleobjetivos, un control de disparo que decide la toma y el momento, un sistema conversor en señales eléctricas, cámaras de CCD, un sistema de almacenamiento de las imágenes generalmente magnético, y un sistema transmisor que puede ser el general telemétrico. El envío de fotografías se realiza punto a punto, en codificación digitalizada de la tonalidad, si bien existen varias formas, distintas en el tiempo. Las imágenes de TV son transmitidas punto a punto, línea a línea. Los puntos o elementos de la imagen son llamados pixels.

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La obtención de fotografías en color se realiza con 3 tomas por cada punto con un filtro, una en cada color azul, rojo y verde; luego se superponen para obtener la definitiva que es retocada con los sistemas correctores oportunos, ya en tierra.

En el paso una fotografía de la sonda Voyager constaba de 800 líneas cada una de 800 puntos, con lo que el total de píxeles básicos era de 640.000. Estos a su vez, cada píxel tenía 256 posibilidades de tonalidad o brillo entre el blanco y el negro y se expresaba con 8 bits más por lo que, sin contar las repeticiones de seguridad, el total de bits de una fotografía ascendía ya a 5.120.000. Pero el procedimiento de comprensión puede reducirlos luego.

A los sistemas de imágenes se les incorpora con el tiempo los CCD, dispositivos de carga acoplada, que permiten potenciar la toma, aumentando por ejemplo la luz más débil. Este tipo de dispositivo está constituido por células fotosensibles compuestas por unos electrodos sobre los que va un aislante y una capa de cristal de silicio. El tratamiento de imágenes en tierra no solo comprenden las recomposiciones digitales y de color, sino también la geometría distorsionada por los ángulos de la toma, de modo que se puede “verticalizar” la vista final con estiramientos, etc. Claro que se hacen fotocomposiciones y mosaicos, corrigiendo las tonalidades para encajar los bordes, retoques de luminosidad, nitidez, etc.

A continuación señalamos con ejemplo de cuadro simple de identificación de terrenos y entes de la superficie terrestre según las longitudes de onda de observación (colores) aplicables a muchas de las fotografías en falso color; las cifras son aproximadas y en el IR hay que tener en cuenta que casi todo está fuera de la banda visible.

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Bueno, ya vamos casi acabando, es un poco difícil que todos cooperemos para llegar a la conclusión en el desarrollo de esta actividad, pero gracias al uso y apoyo que tenemos de las herramientas informáticas lo estamos logrando, así que ahora vamos a describir el dispositivo que le permite al satélite obtener energía eléctrica para su uso interno y externo, para esto nos apoyaremos con los resultados de la practica 3 y de ahí partiremos para llegar al desarrollo de esta actividad y conclusión de la misma.

Un satélite tiene soporte eléctrico, cuando atraviesa una zona de sombra y para esto los sistemas diseñados para producir energía eléctrica en el espacio, les permiten seguir trabajando con este suministro de energía, los cuales pueden ser administrados por un sistema estabilizador del voltaje, para esto existen diferentes dispositivos, de los cuales iremos describiendo un poco:

Se llama batería a los sistemas que permiten la acumulación de la energía, como las baterías que utilizan los vehículos en la tierra, pero estas se han adaptado y mejorado con la utilización de nuevos materiales y técnicas mejoradas, con una gran protección para soportar los elementos del vuelo, están acondicionadas para almacenar energía que se capta o genera mediante sistemas diseñados para esto, las baterías se elaboran principalmente de cadmio-plata, zinc-plata y níquel-cadmio, de mayor durabilidad y fácil de regular

Uno de los medios para captar energía, es mediante el uso de paneles solares, los cuales se encuentran integrados por miles de células solares o fotovoltaicas interconectadas con una red cableada, al lanzarse el satélite los paneles van plegados, al llegar a su georbita se despliegan y comienzan su función de captar energía que llega del sol y convertirla en electricidad al liberar en las células, electrones, el fotón absorbido adquiere un átomo de energía, libera un electrón ionizado, esta energía es utilizada directamente o puede ser almacenada, para su uso cuando al satélite no se encuentra iluminado por el sol, resultando uno de los mejores abastecedores de energía para satélites.

También, en nuestras investigaciones, encontramos que en un satélite pueden usarse células o pilas de combustible, que es un sistema químico que produce electricidad; basado en el empleo de hidrogeno y oxigeno, los que al combinarse en una reacción, producen agua, calor y aportan electricidad; es exactamente lo inverso a la electrólisis; en uno de los 2 electrodos entra hidrogeno y en el otro oxigeno, la reacción química hace que el hidrogeno libere su electrón que se pasa al cátodo (polo negativo) y genera la electricidad, y el protón atraviesa al electrolito (hidróxido de potasio), su aporte energético es de 12 kW

También, en algunos satélites, se utilizan los generadores radioisotópicos, los cuales llevan un reactor atómico, que obtiene la energía que aportan los isótopos de un elemento, que se encuentra en barras o tubos, al generarse calor, da lugar a una reacción que se convierte en electricidad con grupos termopares; pares de materiales como el plomo y el telurio o el silicio y el germanio, son calentados por un extremo y enfriados por el otro, dan a una producción de corriente eléctrica, habitualmente se utilizan en sondas interplanetarias.

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Cabe mencionar que existe una posibilidad, la cual sabemos que aun encuentra en ensayo, para captar energía en el cosmos, la cual consiste en el uso de un largo cable electrodinámico, que es arrastrado por el satélite; se calcula un cable de unos 10 Km de largo y 1 mm de grosor que, en teoría, podría generar teóricamente 20 amperios y 50.000 voltios, con un potencial de 1 megavatio. Este sistema puede ser aplicable en donde haya una magnetosfera acusada, como en Júpiter, aunque la tierra no la tiene, pero se cree que la contaminación de las comunicaciones, está dando pie a la formación de una magnetosfera al rededor de la tierra.

Conclusiones

Al estar constituido físicamente, por uno o más medios de transmisión un canal de comunicación depende directamente de los parámetros y características de los medios para la comunicación que lo conforman, las bandas VLF, LF y MF (que se usa en Amplitud Modulada), pertenecen al grupo de bajas frecuencias y se propagan por la superficie del planeta, las bandas Hf y VHF, contienen las mejores cualidades para rebotar en la ionosfera, dándole un amplio uso en los diversos sistemas de comunicaciones entre grandes distancias, esto quiere decir que el uso de estas señales de alta frecuencia, operan en el rango arriba de 1 Ghz, por lo que para enlazarse al satélite debe constar de tres elementos:

Señal de subida.- Es una estación en la tierra que emite la señal hacia el satélite.Transponder.- Que es un dispositivo que permite captar la señal, amplificándola y la redifunde a otra frecuencia (así evita interferencias), en haces de transmisión que permiten una cobertura amplia o una fracción de la superficie en la tierra.Señal de baja.- Que es un receptor, que interpreta las frecuencias de bajada.

Estas frecuencias se dividen en bandas denominadas C, X y Ku, de uso común en la comunicación vía satélite, a continuación se da la clsificación:

BANDAENLACE

ASCENDENTE (Ghz)

ENLACE DESCENDENTE

(Ghz)PROBLEMAS QUE PRESENTA

C 5.925 – 6.425 3.7 – 4.2 INTERFERENCIA TERRESTRE

X 14.0 – 14.5 11.7 – 12.2 LLUVIA

Ku 13 – 14.5 10.95 – 12.5 LLUVIA Y COSTO DEL EQUIPO

El valor que tienen las imágenes satelitales y la información que se obtiene de ellas, facilitan la comprensión global de los objetos y los detalles de lo que el ojo humano no puede observar, este valor y su uso va en aumento a medida que se actualizan y mejoran los satélites que se lanzan al espacio en la actualidad, que junto con los que ya están en órbita, brindan una mayor variedad de imágenes y usos en las comunicaciones terrestres.

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Aquí vamos a mencionar que en el diseño de satélites, se utilizan dos tipos de estructuras principales, que son la Spinner (el vehículo espacial se estabiliza por rotación (y la Triaxial (el vehículo espacial se estabiliza en los tres ejes espaciales) de este último presentamos una imagen en donde se explica, de forma sencilla, la estructura básica de un satélite Triaxial.

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Y para finalizar, nos hemos puesto de acuerdo para anotar que llegar a entender la diferencia que hay entre la información espacial y la espectral, es de suma importancia, porque nos pone en el camino de poder elegir entre dos tipos fundamentales de una imagen satelital: Pancromática y multiespectral, las primeras se captan por medio de un sensor digital que mide la reflactancia de energía dentro de una parte del espectro electromagnético y la segunda es en donde se captan por medio de un sensor espectral que mide la reflactancia en muchas bandas, es decir que un conjunto de detectores puede llegar a medir la energía roja reflejada dentro de una parte visible del espectro, mientras que otro conjunto de sensores mide la energía del infrarrojo más cercano.

Espectro electromagnético.

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MAPA MENTAL DE LA IMPLEMENTACIÓN DEL PROYECTO EN LO QUE SE REFIERE A LOS MODELOS CORPUSCULAR Y ONDULATORIO DE LA LUZ, ELEMENTOS DE ÓPTICA Y MECÁNICA CUÁNTICA

La luz nos presenta una naturaleza muy compleja, que depende del punto de vista en que la observemos y se nos manifestará como una onda o como una partícula, estos estados no se excluyen, sino que se complementan, como en la cualidad onda-corpúsculo, pero para efectos de esta actividad, los podemos clasificar en los fenómenos en los que participa, según la interpretación teórica de:

Modelo corpuscular de la luz o teoría corpuscular, estudia la luz cuando las ondas electromagnéticas se presentan como un torrente de partículas, sin carga y sin masa, a la cuales se les llama fotones, que tienen la capacidad de transportar todas las formas de radiación electromagnética.

Tenemos por dado que la luz experimenta fenómenos característicos de las ondas, como lo es la reflexión, refracción y difracción, se piensa que la luz está considerada como una onda electromagnética, modelo que fue Huygens.

Actualmente el modelo más usado es corpuscular-ondulatorio; porque la luz también tiene propiedades de una partícula y eso fue evidenciado por los estudios de Max Planck y por su Teoría Cuántica.

La mecánica cuántica, también conocida como la mecánica ondulatoria, en alguna de sus definiciones, nos dice que es una de las ramas principales de la física, encargada de explicar el comportamiento de la materia y de la energía; trata con sistemas mecánicos de muy pequeña escala o con pequeña energía, ocasionalmente con sistemas macroscópicos que permiten la cuantización de alguna magnitud física. En el principio de determinación por medio del cual se explica porque la evolución de un sistema es determinista, pues las ecuaciones, para la función de onda de la mecánica cuántica, no admiten predecir el estado del sistema después de aplicar una medida concreta.

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BIBLIOGRAFÍA:

Páginas consultadas:Ruido, Wikiespaces classroom now.- Recuperado de

http://://ruido.wikispaces.com/RUIDO+EN+COMUNICACIONES”Sistemas en comunicaciones.- Recuperado de

http://sistemasencomunicaciones.blogspot.mx/2011/ruido-e-interferencia.htmlSrgir.cl.- Recuperado de http://www.srgis.cl/pdf/guía_basica_imagenes_satelitales.pdfAdministración de Parques nacionales, Buenos Aires, Argentina.- recuperado de

http://www.sib.gov.ar/archivos/Protocolo_LandsatMorcom International INC, Su conexión confiable en comunicaciones críticas y sistemas de

información meteorológicos avanzandos.- Recuperado de http://www.morcom.com/span/satellite_imaging.html

Stuff in the air, The science of meteorology on line.- Recuperado de http://www.stuffintheair.com/image-satellite-weather.html

Enciclopedia cosmonáutica, recopilación temática e historia.- recuperado de http://www.cosmonautica.es/11.html#_fotografias

Neutron.ing.ucv.ve.- Recuperado de http://neutron.ing.ucv.ve/revista-e/No7/Susana%20Calas%5Cimagenes_satelitales.html

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla; Medios de transmisión. Recuperado de http://www.cs.buap.mx/~iolmos/redes/6_Medios_Guiados_NoGuiados.pdf

Blogger.com.- Cinemática y mecánica Newtoniana.- Recuperado de http://cinematicamecanica.blogspot.mx/2011/05/la-mecanica-es-una-ciencia.html

Imágenes tomadas de:

Ruido, Wikiespaces classroom now.- Tomada de http://ruido.wikispaces.com/file/view/modelo_receptor.jpg/245822261/582x262/modelo_receptor.jpg

Ruido, Wikiespaces classroom now.- Tomada de http://ruido.wikispaces.com/file/view/ruido_electronico.JPG/246395367/739x378/ruido_electronico.JPG

Ruido, Wikiespaces classroom now.- Tomada de http://ruido.wikispaces.com/file/view/Tempe_Ruido.JPG/246396171/541x357/Tempe_Ruido.JPG

Imágeneshack.us.- Tomada de http://imageshack.us/a/img843/1285/k6bt.jpg

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Blogger.com.- Cinemática y mecánica Newtoniana.- Tomada de http://cinematicamecanica.blogspot.mx/2011/05/la-mecanica-es-una-ciencia.html