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sábado, 13 de agosto de 2011

UN POCO DE HISTORIA SOBRE LA RADIOAFICIÓN

El hombre, para poder transmitir sus ideas, inventó el lenguaje, que inició con simples sonidos guturales, que poco a poco fueron diferenciándose hasta formar letras, con las cuales formó palabras y frases.
Con el telégrafo y el teléfono, el hombre ya podía comunicarse a grandes distancias, incluso a través de los mares gracias a los cables submarinos, pero solo entre los puntos en los que llegaban estos cables. Pero aún quedaban incomunicados los barcos, vehículos, zonas poco pobladas, etc.
La superación a estas dificultades empezó a ser posible con una serie de descubrimientos:
Durante el desarrollo de la electricidad, habían aparecido varias teorías para explicar los diversos fenómenos eléctricos producidos, creyéndose al principio que la acción eléctrica se ejercía a distancia sobre los distintos cuerpos capaces de experimentarla.
Pero el descubrimiento de la corriente eléctrica motivó que se suscitasen dudas sobre aquella acción misteriosa. Faraday expresó claramente su incredulidad acerca de tal acción, y en 1835, con ocasión de una memoria sobre una forma perfeccionada de batería voltaica, observó que la corriente eléctrica se propagaba como si existiesen partículas discretas de electricidad.
Las ideas de Faraday no cayeron en el olvido y su compatriota Maxwell las recogió treinta años después, para traducirlas al lenguaje matemático, sacando de ellas las consecuencias más trascendentales.
James Clerk Maxwell en 1867 presentaba su teoría electromagnética  (Electricidad y Magnetismo) a la Real Sociedad de Londres. Esta teoría, obtenida por cálculo matemático puro, predecía la posibilidad de crear ondas electromagnéticas y su propagación en el espacio. Estas ondas se propagarían por el espacio a la velocidad de 300 millones de metros por segundo.
Las primeras tentativas para confirmar esta teoría fueron realizadas por el profesor Fitzgerald, de Dublín, pero no dieron resultados prácticos hasta que, el físico alemán Hertz, que desconocía las investigaciones de Fitzgerald, emprendió la misma tarea de hacer entrar en vibración eléctrica el éter hipotético de Maxwell.

El alemán Heinrich Hertz en 1887, confirmó experimentalmente la teoría de Maxwel, radiando y estudiando las ondas electromagnéticas con su oscilador y un resonador, realizó la primera transmisión sin hilos,  de lo que a partir de entonces se denominarían en su honor ondas hertzianas.
Este experimento sirvió para confirmar las ideas de Maxwell y dejó entrever la posibilidad de producir ondas eléctricas a distancia y captarlas mediante un aparato adecuado. Fue, pues, la primera tentativa de radiocomunicación por medio de las ondas electromagnéticas, y el primer resultado práctico del que había de germinar toda la serie de experimentos que jalonan la senda hasta el perfeccionamiento de la telefonía sin hilos.
El descubrimiento de Hertz, aunque permitió comprobar la existencia de las ondas electromagnéticas y sus propiedades análogas a las de las ondas luminosas, confirmando así brillantemente la teoría de Maxwell, no tuvo resultados prácticos inmediatos, porque el resonador, que revelaba la presencia de las ondas, únicamente podía funcionar a muy corta distancia del aparato que las producía.
En 1884 Calzecchi Onesti descubrió la conductibilidad eléctrica que toman las limaduras de hierro en presencia de las ondas electromagnéticas, o sea de las ondas hertzianas
El francés Branly, en 1890, construyo su primitivo choesor, que permitía comprobar la presencia de ondas radiadas, es decir de detectarlas, y que sería utilizado por todos los investigadores que entonces querían la comunicación sin hilos.
El cohesor de Branly consta de un tubo de cristal dentro del cual se encuentran limaduras de hierro, algo apretadas, entre dos polos metálicos que se comunican con una pila eléctrica. La resistencia de las limaduras es demasiado elevada para que pase la corriente de la pila, pero en presencia de una onda hertziana dicha conductibilidad aumenta y la corriente que pasa por el aparato puede hacerse patente haciendo sonar un timbre eléctrico.
Con el aparato de Branly podían hacerse patentes las ondas hertzianas a distancias mucho más considerables que con el resonador de Hertz, pero, de todos modos, no podían obtenerse todavía aplicaciones prácticas. El ruso Popov creyó encontrar en el tubo de Branly un aparato sensible para revelar la marcha de las tempestades, pues las descargas eléctricas de las nubes tempestuosas provocan la formación de ondas, capaces de ser reveladas por el cohesor.
El ruso Popov (1859-1905) encontró el mejor sistema para radiar y captar las ondas: la antena, constituida por hilo metálico. 
Después de perfeccionar este aparato, Popov añadió al sistema receptor un hilo metálico extendido en sentido vertical, para que, al elevarse en la atmósfera, pudiese captar mejor las oscilaciones eléctricas. Este hilo estaba unido por uno de sus extremos a uno de los polos del cohesor, mientras que el otro extremo comunicaba con tierra y así cualquier diferencia de potencial que se estableciese entre dichos polos, provocada por el paso de una onda electromagnética procedente de las nubes tempestuosas, hacía sonar el timbre del aparato, cuyo repiqueteo más o menos frecuente daba idea de la marcha de la tempestad.
De este modo nació la primera antena, llamada así porque, para sostener el hilo metálico ideado por Popov, debía emplearse un soporte de aspecto parecido a los mástiles o antenas de los buques.
El 24 de marzo de 1896 realizo la primera comunicación de señales sin hilos.
Estas primeras transmisiones estaban constituidas por simples impulsos, obtenidos mediante poderosas descargas eléctricas de corriente almacenadas en condensadores o botellas de Leyden. Una espira de alambre conductor, situada a pocos metros de la descarga, producía una descarga menor entre sus extremos abiertos.
El oscilador de Hertz, el detector de Branly y la antena de Popov eran, pues, los tres elementos indispensables para establecer un sistema de radiocomunicación, pero era necesario también constituir un conjunto que pudiese funcionar con seguridad para tener aplicaciones comerciales.
Nadie había podido conseguirlo, hasta que desde 1895 Marconi realizó experimentos definitivos que le proporcionaron el título de inventor de la radiocomunicación.
Este fenómeno que empezó a mostrar la resonancia eléctrica fue estudiado por Marconi, el cual en Bolonia (Italia) en 1896 y con sólo 20 años de edad conseguía sus primeros comunicados prácticos.
Empleando un alambre vertical o "antena" en vez de anillos cortados  y empleando un "detector" o aparato que permitía descubrir señales muy débiles, pronto logró establecer comunicación hasta distancias de milla y media (2400 m.).
Paulatinamente fue aumentando el alcance de sus transmisiones, hasta que en 1896 solicitó y obtuvo la primera patente de un sistema de telegrafía inalámbrica.
          Guillermo Marconi en la época de sus primeros experimentos y su primitivo emisor de chispas.



La longitud de onda utilizada estaba situada por encima de 200 metros, lo que obligaba a utilizar antenas de colosales dimensiones. El receptor basaba su funcionamiento en el denominado cohesor. Brandley y Lodge fueron dos de sus principales perfeccionadores. En esencia, el cohesor estaba constituido por un tubo de vidrio, lleno de limaduras de hierro, el cual en presencia de una señal de alta frecuencia, procedente de la antena, se volvía conductor y permitía el paso de una corriente que accionaba un timbre. Cuando desaparecía la corriente el cohesor seguía conduciendo, por lo que debía dársele un golpe para que se desactivara. Estos detalles dan una idea de las dificultades con que se encontraban los investigadores de aquel entonces. 
Uno de los receptores utilizados por Marconi, podemos apreciar la "antena", el "cohesor", los "audífonos" y las pilas.
En 1897, el inglés  O.J. Lodge inventó el sistema de sintonía, que permite utilizar el mismo receptor para recibir diferentes emisiones.
En 1897, empleando un transmisor formado por una bobina de inducción grande y elevando las antenas transmisora y receptora con ayuda de papalotes (cometas), aumentó el alcance del equipo a 9 millas (14,5 Km.). También demostró que la transmisión podía ser sobre el mar, estableciendo la comunicación entre dos barcos de la marina de guerra italiana, a distancias de 12 millas (19 Km.). la figura anterior nos da una idea de su receptor.
El primer contacto por radio en Francia tuvo lugar en 1898 entre la Torre Eiffel y el Pantheon (4 Km.), en París.
En 1899 nuevamente el investigador e inventor Guillermo Marconi logró enviar un mensaje por radio a través del Canal de la Mancha uniendo Dover con Wimereux (46 Km.).  
Es en este año 1899, que ocurrió la primera demostración del valor de las comunicaciones por radio para dar mas seguridad a los viajes en el mar, cuando la tripulación del barco "R. F. Mathews" pudo salvarse después del choque del barco con un faro, gracias a la llamada de auxilio por radiotelegrafía.
                                          Antena transmisora instalada por Marconi en Poldhu

Pero en realidad se puede decir que la Era de la Telegrafía sin Hilos comenzó un crudo día, 12 de diciembre de 1901, a las 12:30 p.m. y después de elevar la antena receptora con globos y papalotes hasta 120 mts. de altura, en unos barracones abandonados en San Juan de Terranova (Canadá) donde Marconi ayudado por los Srs. Paget y Kemp, consiguió captar una serie de tres puntos, la letra S del código Morse, una señal que acababa de recorrer los 3.600 kilómetros que separaban a Marconi de (Poldhu) Cornwall, en Gran Bretaña (Inglaterra). Esta señal fue la culminación de muchos años de experimentación.
Después del suceso transatlántico de Marconi en el año 1901, en los Estados Unidos se registra un desarrollo vertiginoso en la autoconstrucción y experimentación de aparatos TSF (telegrafía sin hilos). 
Hacia el año de 1900 se empezaron  a utilizar los detectores de cristal de galena para la detección en sustitución del cohesor Branly, la galena era mucho más sensible, pero aun inestable.
El detector de cristal de galena, permite el paso de la corriente en una sola dirección, precursora de los semiconductores.
En 1904, el inglés J.A. Fleming aportó a la radio el primer tipo de válvula de vacío, el diodo, que aparte de otras aplicaciones permitía sustituir con ventaja al engorroso detector de galena, el cual se siguió utilizando en pequeños receptores hasta los años cincuenta.


                                                           Válvula de Fleming usada como detector


Con el invento en 1905 de la lámpara triodo (llamada también "audion") por el americano -Lee De Forest-, ya se podían amplificar las señales eléctricas utilizadas en radio y generar ondas que no fueran chispas como hasta entonces.
                                               Válvula "Audion" inventada por De Forest en 1905

Con tensiones de sólo unas centenas de voltios era posible obtener una señal de transmisión continua o sostenida, lo que anuló rápidamente los transmisores de chispas. Pero es más, la señal continua fue fácilmente modulada por micrófonos de carbón, del tipo que aún se utiliza comúnmente en los teléfonos hoy día, y permitió la transmisión de voz.
Fue este mismo Dr. Lee De Forest que dio inicio a las primeras emisiones de radio de música y voz , usando el bulbo de su invención para generar ondas electromagnéticas, en lugar de las chispas.  Sus transmisiones desde su casa en California fueron más bien experimentales hasta que finalmente, en 1920, la Westinhouse Electric and Manufacturing Co., estableció en Pittsburgh la primera estación radiofusora comercial: la bien conocida "KDKA".
Con ello la radiotelegrafía dio paso a la radiotelefonía, que habría un inmenso campo de posibilidades a la gran aventura humana en las comunicaciones.
 Se inicia la radioafición        
            
El año en que nació la actividad de los radioaficionados es, posiblemente, el año 1907 en el cual la revista "Electrician & Mechanic Magazine" inicia con el título "Cómo se hace", la descripción de los componentes y aparatos para las comunicaciones TSF de débil potencia, explicando todos los detalles para la autoconstrucción.
Estos artículos escritos por radioaficionados, divulgan con todo detalle sus experiencias y sus resultados. Tales escritos se hacen diferenciar de los experimentadores profesionales divulgando el concepto según el cual el aficionado se dedica a los estudios técnicos sin ningún provecho económico. 
Hasta el 1908 es difícil distinguir entre los experimentadores por motivos profesionales, comerciales y los aficionados verdaderos. 
Más tarde Marconi puso en marcha una descomunal estación de radio en Cabo Cod; algo muy distinto a lo que pueda imaginar cualquier radioaficionado de hoy en día. Constaba de un transmisor de chispa a base de un motor con un rotor que hacía girar un descargador de un metro de diámetro, capaz de transferir la potencia de 30.000 W a un amplio tendido de antena izado a 60 m de altura y sustentado por cuatro torretas sobre las dunas de South Wellfleet, Massachusetts, USA.
Al ir aumentando el número de radioaficionados y ante el posible caos que se podía organizar en las bandas, en el año 1912 se promulgó la ley TAFT según la cual, en Estados Unidos, más de mil aficionados tenían que obtener una licencia federal, limitar la potencia a 1000 vatios, abandonar las ondas largas y concentrarse alrededor de una distancia de onda de 200 metros. 
Según las opiniones difundidas en aquel tiempo, hasta en el ambiente científico, estas distancias de ondas cortas no permitían comunicaciones a grandes distancias. En efecto, con la potencia de 1 Kw, los aficionados en 1914 conseguían a duras penas comunicar hasta 200 o 300 km, y empleando receptores muy complicados. 
La  ARRL American Radio Relay League
Por iniciativa de Mr. Percy Maxim se constituyen en aquel año (1914), en Hartford, Connecticut, la ARRL (American Radio Relay League) con el deseo de coordinar la actividad de los aficionados y realizar, con la repetición de mensajes, el acercamiento de lugares sitos en extremos confines de USA. Percy contribuyó a la difusión de la Radioafición en el mundo entero.
                                                                 Percy Maxim en 1915

Hacia 1914 Marconi había logrado construir una estación con sus correspondientes antenas para las transmisiones diarias a través del océano Atlántico. Los radioaficionados de otros países, cada vez más numerosos y preparados, comenzaron a construir y operar sus propios transmisores. Dado que el alcance de estas transmisiones todavía era muy limitado, los radioaficionados idearon una serie de rutas del éter a través de las cuales se retransmitían los mensajes.
En las estadísticas del año 1915 los socios de la liga tenían una edad comprendida entre los 15 y 64 años. 
                        Aspecto real de un transmisor experimental de una válvula alimentado por baterías.
Los radioaficionados demostraron que, aunque empleando una longitud de onda poco ventajosa y una potencia limitada, podían con sólo 5 transmisiones hacer llegar un mensaje desde la costa Atlántica hasta California en menos de una hora. 
La experimentación de radioaficionados ha existido siempre. Las emisoras comerciales no empezaron a florecer hasta después de la Primera Guerra Mundial. Ello ocasionó una gran confusión en las ondas y para poner un poco de orden en el éter, las administraciones de las distintas naciones, de común acuerdo, asignaron unas determinadas bandas de frecuencias para usos específicos. De esta manera los radioaficionados obtuvieron sus propias bandas de frecuencia.
Después de la Primera Guerra Mundial se registra un distinto desarrollo de actividad de los radioaficionados. Pero en Europa había decenas de emisoras, mientras que en USA, en 1920, había ya 6000. 
La continua experimentación a lo largo de los años trajo, primero, los tubos o lámparas de vacío (válvulas de radio) y posteriormente los transistores y los circuitos integrados. Los equipos de radio disminuyeron de tamaño a la vez que resultaron más complejos. En los inicios de la radio el equipo era voluminoso y pesado. A veces ocupaba una habitación entera para lograr lo que ahora se puede hacer con el contenido de una pequeña caja metálica  plástica del tamaño de un maletín o aun más pequeño.
Con las mejoras introducidas con el empleo de los tubos electrónicos, tanto para recibir como para transmitir, se empezaba a pensar seriamente en la unión transatlántica utilizando potencias menores a 1 Kw, en contraste con los centenares de kilovatios necesarios en las potentes emisoras comerciales de ondas largas. 

Primeras experiencias de los radioaficionados
La radioafición empezó en el momento en que se produjeron los primeros experimentos con las ondas electromagnéticas, surgiendo personas que con auténtica vocación científica empezaron a ser atraídas por esa afición. 
Los primeros pasos en comunicaciones se produjeron en Francia como ya mencionamos anteriormente por Ducretel uniendo inalámbricamente la torre Eiffel con Pantheon (4 Km.), resultando una auténtica gesta. En 1899 Marconi hizo un enlace más largo (46 Km.) uniendo Dover con Wimewreux atravesando el canal de la Mancha.
Fue al final de la primera guerra mundial que gracias a la reciente invención de la válvula termiónica tríodo se pudo introducir la amplificación en los receptores y conectando varias válvulas en paralelo se lograba aumentar la potencia de transmisión.
           Gracias a las válvulas triodo se pudointroducir la amplificación en los radioreceptores y transmisores.


En 1925 por medio del radioaficionado F8JN se pudieron mandar mensajes al mundo entero desde Saigón a petición del general Ferrié.
En 1926 se hicieron enlaces en las bandas de 32 m y 75 m con los navíos "Jacques Cartier" y el "Velle d´Ys".
En 1926 se hicieron enlaces en las bandas de 32 y 75 m con los navíos "Jacques Cartier" y"Velle d´Ys". En la fotografía se ve al operador del buque "Jacques Cartier".


La época dorada de la radio fue entre 1929 y 1941, en este tiempo se desarrollaron importantes técnicas que sentaron la base de la radioafición de hoy día. En dicho período se pusieron en marcha nuevos sistemas de comunicaciones como fueron la VHF, FM, SSB (banda lateral única), receptores de doble conversión y antenas directivas de alta ganancia. Fue un período de confusión y de un gran avance técnico a pesar de la gran depresión económica y el comienzo de la Segunda Guerra Mundial. Pese a todo, fueron los años dorados para la Radioafición en los Estados Unidos. El número de radioaficionados salto de 16.829 en 1929 a 54.502 en 1941. Antes de 1929 el público americano estaba absorto por la radio "broadcasting" (comercial), la cual alcanzó elevados índices de audiencia.
Nuevas estaciones de radio iban apareciendo cada día. También empezaron a aparecer en aquellos tiempos los "kits" (Constrúyalo Ud., mismo) de radio y el público en general adoptó este medio de comunicación como si de un nuevo deporte se tratara. Gradualmente el público tomó conciencia de que los pioneros en la transmisión de onda corta eran los radioaficionados, gracias a los cuales se lograron avances importantes en las comunicaciones en onda corta y que alcanzaban grandes distancias por medio de comunicaciones en alta frecuencia (HF). Al mismo tiempo las emisoras comerciales al ver el alcance que obtenían los radioaficionados por medio de estas frecuencias, empezaron a transmitir igualmente en HF, emocionando a sus oyentes con las campanadas del Big Ben de Londres o con la trasmisión en directo de acontecimientos producidos en Europa.
Al final de 1932, cuando la gran depresión económica, en la que una de cada tres personas laboralmente apta estaba sin trabajo y principalmente los jóvenes con mucho tiempo libre, se fue descubriendo y revalorizando el apasionante mundo de la recepción de ondas cortas. El radioaficionado de 1930 probablemente en paro laboral forzoso y con poco dinero, aprendió radioelectricidad por correspondencia; solamente un pequeño porcentaje de radioaficionados eran ingenieros o tenían estudios técnicos. Muchos de los viejos radioaficionados trabajaban en la industria de la radio o en las emisoras comerciales.
En aquellos tiempos los componentes de un aparato de radioaficionado eran relativamente baratos y existían probablemente muchas mas tiendas que hoy; los plazos a crédito no se conocían. Para hacerse la idea del poder adquisitivo de un radioaficionado diremos que una ellos ganaban de cuatro a seis veces más que una persona con título de graduado escolar.
Fue a partir de 1934 cuando la industria de la radio creció espectacularmente, produciendo en gran escala los componentes electrónicos adecuados, lográndose que los radioaficionados se sintieran felices ya que podían construirse sus aparatos con poco dinero.
             
Esquema eléctrico del transmisor "Hartley"


En la figura se representa el esquema de uno de los transmisores más populares de la época, construido en los años 30, usando un solo tubo 45. Este transmisor llamado "Hartley", sencillo, económico y muy estable, operaba en la banda de los 80 m con una tensión de placa de 300 voltios, dando una potencia de salida de 7 vatios.
                                                                Manipulador antiguo
La mayoría de los radioaficionados transmitían en Morse con potencias comprendidas entre 5 y 10 vatios.  
Primeras comunicaciones
Como comentamos al hablar sobre la historia de la radioafición, inicialmente los equipos que se utilizaron emitían en una longitud de onda que hoy consideramos muy larga (200 m).
                                       Uno de los primeros receptores lanzados al mercado en 1922
Poco a poco las distancias de los enlaces fueron ampliándose, 1.600, 2.400, 3.200 Km; lógicamente la máxima ilusión de los pioneros de la radio era establecer contacto a través del Atlántico entre Europa y América.
A finales de 1921, la Asociación Americana ARRL envió a Europa a un aficionado experto, Paul F. Godley 2ZE, con el mejor equipo de recepción que se pudo conseguir. Una vez iniciadas las pruebas se pudieron escuchar treinta estaciones americanas. Al año siguiente continuaron las pruebas y los aficionados europeos confirmaron la recepción de 315 estaciones americanas, mientras que una estación francesa y dos inglesas fueron escuchadas en América.
Una vez que se pudo comprobar que las comunicaciones a través del Atlántico era posible, la próxima meta a conseguir fue establecer una comunicación bilateral ente América y Europa.
Los trabajos para alcanzar este contacto comenzaron, pero ¿cómo conseguir más potencia?; muchas estaciones ya utilizaban la máxima permitida. ¿Mejores receptores?, ya se utilizaba el superheterodino. Entonces ¿qué hacer?¿Otras longitudes de onda?, ¿Qué sucedía por debajo de los 200 m?, por aquel entonces se consideraba que aquellas longitudes  "tan cortas" no servían, pero ¿por qué no probarlas?.
En 1922, se efectuaron pruebas en 130 m con resultados alentadores.
A principios de 1923, en Estados Unidos la ARRL patrocinó experiencias en longitudes de onda inferiores a 90 m con pleno éxito. La práctica demostraba que a medida que se reducía la longitud de onda, los resultados eran mejores.
A finales de 1923, y tras innumerables pruebas y preparativos, se pudo al fin establecer comunicación bilateral a través del Atlántico, cuando Fred Schenel 1MO (posteriormente W4CF) y John Reinartz 1XAM (posteriormente K6BJ),  comunicaron durante varias horas con Deloy, 8AB de Francia, trabajando las tres estaciones en 110 m. A la vista de este éxito, otras estaciones bajaron la longitud de onda de trabajo a 100 m y también pudieron establecer contactos bilaterales; se puede decir que fue el inicio de las ondas cortas.
En 1924 ya eran muchas estaciones comerciales que emitían en la longitud de onda de 100 m. Obviamente tal cantidad de señales ocasionaron inevitablemente un sinnúmero de perturbaciones e interferencias. No hubo otra solución que en una serie de conferencias internacionales donde se acordara dividir y repartir las bandas de frecuencias para los distintos servicios. En 1924 la ARRL, obtuvo las bandas de 80, 40, 20, 10 y 5 m para los radioaficionados.
Una vez iniciadas la pruebas en la nueva banda de los 80 m y se comprobaron las muchas e inesperadas posibilidades de transmisión, comenzaron las pruebas en 40 m, lográndose comunicaciones bilaterales entre USA y Australia, Nueva Zelanda y Sudáfrica casi inmediatamente.
Acto seguido se prepararon equipos para la transmisión y recepción en 20 m. Esta nueva banda reveló posibilidades inesperadas cuando 1XAM se comunicó con 6TS de la costa del Pacífico a mediodía. Al fin se había logrado el gran sueño del aficionado: el DX y en horas diurnas.
La Historia de la comunicación satelital de radioaficionados
La radioafición es una actividad científico-recreativa, que permite a las personas que la practican, investigar, estudiar y experimentar con equipos de radiocomunicaciones, proyectando su quehacer al desarrollo tecnológico, a la ayuda comunitaria y como reserva capacitada en telecomunicaciones para la defensa nacional.

Hasta fines de la década de los 50, los radioaficionados, en general, construían sus propios equipos y antenas, operando sus estaciones en amplitud modulada y telegrafía. A principios de los 60 se implementó la comunicación en banda lateral única y en frecuencia modulada.

Coincidente con los años últimos indicados, se produjo una verdadera revolución en los equipos electrónicos, derivada de la implementación de los semiconductores y circuitos integrados, la que generó que los equipos fueran de tales características de diseño y complejidad, que hizo difícil que los radioaficionados pudieran por si mismos, continuar construyendo sus equipos.

La constante inquietud tecnológica de los radioaficionados, hizo que incursionaran en el mundo de las telecomunicaciones digitales y en el uso de las bandas de VHF y UHF. Fue así como en la década de los 70 y 80 se desarrollaron redes de repetidoras de VHF FM tanto para comunicaciones análogas como digitales.

Debe hacerse presente que la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), ha asignado a los radioaficionados, en algunos casos en forma exclusiva y en otros compartida, segmentos del espectro radioeléctrico que van desde 1.8 MHz a los Ghz.

Desde el lanzamiento del primer artefacto artificial que orbitó la tierra en 1957, el Sputnik, la palabra satélite pasó a ser un vocablo de dominio general. En los años siguientes un grupo de entusiastas radioaficionados agrupados en una organización llamada OSCAR ASSOCIATION con Sede en el estado de California, EE.UU. inició el diseño y construcción del primer satélite no gubernamental, llamado OSCAR-1 (OSCAR por Orbiting Satellite Carryng Amateur Radio), el que fue lanzado al espacio por NASA el 12 de Diciembre de 1961.

De ahí en adelante y hasta el 23 de Enero de 1970, los radioaficionados construyeron 4 satélites más, siendo el quinto el Australis OSCAR-5, lanzado en la fecha antes indicada. Estos satélites fueron de corta vida, experimentales y de órbita baja.

En 1969 se funda en Washington DC., EE.UU. la Corporación AMSAT (Que significa Amateur by Satellite), entidad que agrupó con más formalidad a los radioaficionados del mundo interesados en las comunicaciones espaciales. AMSAT tuvo originalmente la responsabilidad de construir y operar los satélites OSCAR-6, 7 y 8 (los años 72, 74 y 78 respectivamente).En el intertanto nacía en Inglaterra la Corporación AMSAT-UK, la que a través de NASA, lanzó al espacio el 6 de Octubre de 1981, el UOSAT OSCAR-9, el primero en llevar una cámara CCD para enviar imágenes de la tierra, formateadas de manera tal, que era posible observarlas en una pantalla de televisión, después de un mínimo procesamiento.

Luego vino el AMSAT OSCAR-10 lanzado por un cohete Ariane el 16 de Junio de 1983 el que aún está operando ocasionalmente.

El satélite UOSAT-OSCAR-11 es el primero de la serie de satélites educacionales y de investigación, construido y controlado por estudiantes y docentes de la Universidad de Surrey de Inglaterra.

Más adelante fue puesto en órbita el satélite FO-12 (FUJI OSCAR-12) el primer satélite diseñado y construido por JAMSAT (AMSAT-JAPON).

La serie antes enunciada de satélites de radioaficionados corresponde a aquellos llamados Fase 1 y Fase 2. Básicamente estos términos significan Satélites de baja altura con tiempos de vuelo escaso o prolongado y netamente experimentales (Fase 1) o de operación esencialmente en comunicaciones digitales (Fase 2).

El satélite AO-13 operativo desde el 15 de Junio de 1988 hasta Diciembre de 1996, fue un satélite que voló en órbita elíptica (Molniya) operando en comunicaciones análogas (de voz en SSB y CW).

En un lanzamiento simultáneo a bordo de un cohete Ariane, el 12 de Enero de 1990, fueron puestos en órbita 6 satélites de radioaficionados. Dos de ellos el UO-14 y el UO-15 usaron la tecnología desarrollada por AMSAT-UK (Reino Unido) y los otros cuatro la tecnología llamada Microsat implementada por los voluntarios de AMSAT-NA. Estos últimos se denominaron AO-16, DO-17, WO-18 y LO-19.

El UO-14 fue destinado a ser usado por la Organización VITA (Volunteers for International Technical Assistance) para cursar tráficos de diagnósticos médicos desde África a Europa. Desde principios de febrero de 2000, este satélite ha vuelto al servicio de aficionados por satélite, operando como un repetidor de voz.

El satélite UO-15 aún cuando fue lanzado con éxito tuvo fallas en sus equipos, por lo que nunca funcionó.

El AO-16 llamado PACSAT, es un satélite destinado al tráfico digital de radioaficionados. En la actualidad opera solo como digi repetidora.

El DO-17 fue construido en EE.UU. por encargo de BRAMSAT (AMSAT-BRASIL) y su misión fue transmitir en voz sintetizada mensajes de paz grabados por un centenar de jóvenes de diversos colegios del mundo. Aunque funcionó al principio, lamentablemente no pudo cumplir su misión

La Universidad de Weber, Utah, EE.UU. tuvo la responsabilidad de construir el satélite WO-18. Se trata de un ingenio espacial destinado tanto a recibir imágenes enviadas desde la tierra para posteriormente retransmitirlas a ella, como a enviar imágenes de la tierra que filma con sus cámaras CCD (Charged Coupled Device).

AMSAT-ARGENTINA encargó a AMSAT-NA la construcción del satélite LO-19, una réplica del AO-16, es decir su objeto es la transferencia de información en forma digital. Operó hasta 1999. En la actualidad transmite su identificación y datos de telemetría en CW.

El próximo satélite lanzado al espacio para el Servicio de Radioaficionados fue el FO 20 construido por JAMSAT. Se trata de un aparato destinado tanto a las comunicaciones análogas (Voz y CW) como digitales (protocolo AX.25). Fue lanzado el 7 de Febrero de 1990. Desde hace ya un tiempo opera solo como un transponder de voz

El satélite AO-21 fué un esfuerzo en común de AMSAT-DL (ALEMANIA) y AMSAT-RUSIA. Consiste en estaciones de radioaficionados, instaladas a bordo del satélite ruso de investigación geológica GEOS. Aún cuando éstas contenían una serie de experimentos, sólo algunos de ellos funcionaron. Este satélite (GEOS) fue apagado por las autoridades rusas en 1994 por falta de presupuesto para mantenerlo en operación, lo que significó, por ende, que los experimentos de radioaficionados dejaran de funcionar. También se le llamó RS-14 (Radio Sputnik) como una de la unidades satelitales desarrolladas por los radioaficionados rusos.

Otro satélite de la serie UOSAT fue el UO-22, lanzado el 17 de Julio de 1991 y destinado, en la actualidad a tráfico digital de radioaficionados siendo usado principalmente por los Gateway satelitales.

Un grupo de ingenieros del Instituto de Tecnología Avanzada de Corea, tuvo la responsabilidad de desarrollar en la Universidad de Surrey el satélite KO-23. Contiene a bordo además de operación digital a 9600 baudios, una cámara CCD. Esta última graba imágenes de la tierra de un área de 1600 x 1800 km., proveyendo una resolución terrestre menor a 2 km. Fue lanzado al espacio el 10 de Agosto de1992 y actualmente opera en forma esporádica (por fallas en el banco de baterías) como BBS para comunicaciones digitales.

El próximo satélite fue el KO-25 (El número 24 no se ha usado hasta la fecha). Fue construido por el Instituto de Tecnología Avanzada de Corea (KIST). Lleva a bordo, los mismos sistemas del KO-23 más 3 experimentos adicionales: un sensor de rayos infrarrojos, un experimento de detección de electrones de baja energía y un nuevo procesador diseñado para probar módems de alta velocidad. Fue lanzado el 26 de Septiembre de 1993.

En la misma fecha del lanzamiento antes enunciado, se pusieron en órbita los satélites IO-26, AO-27 y PO 28.

El IO-26 fue construido por AMSAT-I (Italia); es muy similar al AO-16 y LO-19, emplea la estructura Microsat y está destinado a transmisiones digitales.

El AO-27 es un satélite comercial de construcción similar a los microsats, que lleva además un repetidor de voz de radioaficionados.

El AO-28, llamado POSAT, fue construido para un Consorcio Comercial Portugués por SSTL (Surrey Satellite Technology Limited), subsidiaria de la Universidad de Surrey, y lleva a bordo al igual que el AO-27, equipos para transmisión digital de radioaficionados.

El FO-29, llamado JAS-2, es un satélite japonés lanzado desde el Centro Espacial de Tenagashima el 17 de agosto de 1996. Opera tanto en modo análogo como digital de acuerdo a una programación mensual que publica su estación control.

El TMSAT1 llamado TO-31, lanzado desde Baikonur el 10 de julio de 1998, opera en la actualidad enviando fotografías de la tierra de muy buena resolución.

En cuanto al GO-32 (TECHSAT-2) lanzado el 10 de julio de 1998 desde el Cosmódromo de Baikonur en Rusia, aún no entra en operación pese a los esfuerzos realizados por su estación de Comando y Control

Otro satélite es el SO-33, lanzado el 24 de octubre de 1998. Debido a fallas en su sistema de baterías ha sido usado para enviar telemetría lo que ha sido de gran utilidad para la NASA.

También el 29 de octubre de 1998, a borde del Shuttle Discovery, se envió al espacio el PO-34, Pansat, satélite desarrollado por la Escuela de Postgrado de la Armada de EE.UU. Contiene un transpondedor de banda ancha el que hasta la fecha no entra en funcionamiento.

Luego el SO-35, llamado SUNSAT construido en Sudáfrica, fue lanzado el 23 de febrero de 1999 desde la Base Aérea de Vandenberg en California a bordo de un cohete Delta II. Opera como BBS digital, como transpondedor y como Parrot.

A continuación el UO-36, satélite de SSTL, fue lanzado desde Baikonur el 21 de abril de 1999. Está destinado a tomar y transmitir imágenes a alta velocidad y está operando un transpondedor digital en modo J. Transmite a 38K4 Baud. FM.

El AO-37, ASUSAT-1 de la Universidad Estatal de Arizona , el OO-38 de la Universidad de Stanford California y el WO-39, un esfuerzo combinado de la Fuerza Aérea de EE.UU. y la Universidad de Weber, fueron lanzados por un cohete de Orbital Sciences Minotaur desde la Base Aérea de Vandenberg el 26 de Enero de 2000. Hasta la fecha no hay antecedentes de que alguno de ellos esté en funcionamiento.

Dentro de los esfuerzos de comunicaciones y experimentos espaciales de radioaficionados, los radioaficionados rusos han colocado 17 estaciones de radioaficionado a bordo de satélites mayores (RS-1 al RS-17). Estas estaciones han permitido a los radioaficionados, experimentar con comunicaciones de voz a largas distancias, usando básicamente la misma tecnología que las repetidoras de VHF FM terrestres aunque la operación se efectúa tanto en HF como en VHF.

También se ha obtenido que tanto en la estación espacial MIR, como en los transbordadores espaciales, se haya implementado estaciones de radioaficionados en los más variados modos, es decir operaciones en audio, digitales, televisión de barrido lento, etc. Lo anterior ha permitido tanto a los cosmonautas como a los astronautas, tener un medio de recreación en sus horas de descanso al poder contactarse con diferentes radioaficionados de todo el mundo, como también con sus familias y amigos a través de estaciones de radioaficionados.

Pero no todo ha sido éxito. También ha habido algunos fracasos, derivados unos, de fallas de operación de los satélites y otros, de la explosión de los cohetes lanzadores. De los más recientes, puede mencionarse en el primer caso el UO-15, el satélite Francés Arsene y el Unamsat-2 (MO-30) y en el segundo, la falla (28 de Marzo de 1995) de un cohete ruso que significó la pérdida del UNAMSAT-1 (AMSAT MÉXICO) y del TECHSAT-1 (AMSAT ISRAEL)..

Satélites Funcionando
En la actualidad están orbitando y operando normalmente 21 satélites de radioaficionados.

En comunicaciones en fonía, el AO-10, UO-11, UO-14, FO-20, AO-27 y FO-29; en comunicaciones digitales el AO-16, AO-19, UO-22, KO-23, KO-25, IO-26, FO-29, SO-35 y UO-36; en transmisión de imágenes el TO-31. Además las estaciones rusas RS-10/11, RS-12/13, y RS-15 y los transbordadores espaciales, en fonía y packet, desde el 2000 contamos con el FASE-3D, SAUDISAT-1A, SAUDISAT-1B y el TiungSat-1.

Esta constelación es el resultado de cuatro décadas de trabajo voluntario ininterrumpido de entusiastas radioaficionados de todo el mundo.

De estos satélites, la mayoría gira en órbita polar helio sincrónica a baja altura y con una vida útil de más de cinco años.

Con justicia se dice que la implementación de esta tecnología por los radioaficionados, desde 1988 a la fecha, ha dado paso a la concepción de las comunicaciones personales del futuro, a través de las constelaciones de baja altura de satélites comerciales que están desarrollando consorcios internacionales. 
A nivel mundial, la radioafición está empeñada en un gran proyecto, el satélite FASE3-D. Su órbita es elíptica (Molniya), con una inclinación de 63º, un apogeo de 47.000 kms. y un período de 16 horas. Contiene un complejo sistema de receptores y transmisores los que le permiten comunicaciones desde telegrafía hasta televisión digital, en forma fácil y al alcance de todos los radioaficionados de la tierra. 
El FASE-3D fue lanzado el 16 de noviembre del 2000 a la 20:00 horas UTC desde la base espacial Kourou (Guayana Francesa), se abre de esta manera una nueva era para los radioaficionados.
Lanzado como carga de acompañamiento, junto a los satélites de comunicaciones: PAS-1R (PanAmSat) y los STVR-1C y STVR-1D. Se da la circunstancia que en este lanzamiento se han puesto en órbita el mayor de los satélites de comunicaciones comercial y al mayor satélite de comunicaciones de radioaficionado, que ha sido financiado durante estos diez últimos años por los socios de las organizaciones principales, que han contribuido en el proyecto: AMSAT-NA, AMSAT-UK, AMSAT-DL.

El FASE 3D está pensado para una operación en órbita elíptica. La órbita inicial es especialmente susceptible a las irregularidades producidas por la acción de la gravedad del Sol y de la Luna. Los primeros cálculos para conseguir una órbita estable, y que no lo lleven al mismo final que el OSCAR-13, tendría un apogeo de 37.786 Km y un perigeo de 560 Km con una inclinación de 6.5 grados.

El FASE 3D catalogado también como AO-40, tiene una masa de 650 Kg. De ellos 196.7 Kg es el peso del combustible: MMH (monometilo-hidracina), N2O4 (nitrógeno-tetróxido). Este combustible es capaz de proporcionar a su motor de 400 Newtons de fuerza. El proceso de traslado de la órbita de transferencia hasta la órbita definitiva se efectúa lentamente, por pequeños impulsos del motor en su paso por el perigeo, durante unos 270 días.
Una vez estabilizado en sus ejes, el satélite extiende sus paneles solares. Desde este momento, con plena energía, el FASE 3D debe estar operacional para todos los radioaficionados.

Pero desde el día 13 de diciembre, hasta el día 25 de diciembre de 2000, la comunidad de radioaficionados  sufrió la incertidumbre por el silencio de la baliza de telemetría, que dejó de transmitir mientras estaba en el proceso de propulsión de su motor de 400 N.

Se desconocen los motivos que provocaron este silencio, lo que parecía una irreparable pérdida hasta que fue localizado por los radares de Norad en una órbita más elíptica de los previsto. Actualmente tiene un apogeo de 58.908 Km y un perigeo de 384 Km.

Después de muchos intentos, el día de Navidad del año 2000, Ian, ZL1AOX desde Nueva Zelanda transmitió un comando de rearme en 1296 MHz consiguiendo activar uno de los dos transmisores del AO-40 en la banda S (2.400 MHz) que la telemetría volviera a escucharse desde la Tierra.
Como resultado de estas informaciones se sabe que el satélite está rotando más aprisa que antes de la pérdida de contacto, y que hay un problema en las bandas de 144 y 430 MHz.

Actualmente la baliza en la banda S llega con señales muy fuertes, pero solo se puede escuchar cuando la antena apunta hacia la Tierra y en esta banda no se disponen de equipos receptores tan fácilmente.

Durante el mes de mayo de 2001 se activó el transpondedor, empezando a aparecer los primeros comunicados en la frecuencia de 2.401 MHz como canal de descenso (down link). El acceso puede efectuarse en las frecuencias de 432 y 1296 MHz. 
El 26 de Septiembre del 2000 se pusieron en órbita 3 nuevos satélites y todo gracias a un reconvertido misil balístico soviético. El lanzamiento se efectuó a las 10.05GMT desde el cosmódromo de Baikonur.

Vuelan en órbita baja y funcionan sin problemas siendo sometidos a un control riguroso desde tierra. Los SAUDISAT-1A y SAUDISAT-1B  pueden operar a 9600 baudios (almacenamiento y envío de datos) y también como repetidor analógico de FM.

El TiungSat-1 es el primer micro satélite de Malasia. Para los radioaficionados ofrece FM Y FSK (a 9.6, 38.4, Y 76.8 kB).

Este satélite también tiene la posibilidad de enviar imágenes (meteorológicas etc...). Fue activado el 27 de Septiembre del 2000 desde la base operativa principal. Solo pasa sobre la estación base(Malasia) dos veces por dia. El nombre del satélite ,TiungSat, hace honor a un pájaro típico de Malasia y ha sido posible gracias a los esfuerzos y colaboración entre el gobierno de aquel país y la Surrey Satellite Technology Ltd. del Reino Unido.


Fuente:
Artículos varios en revistas especializadas, Internet y una traducción parcial del libro "Ser Radioaficionado" INTERNATIONAL AMATEUR RADIO STUDY GUIDE de Paul L. Rinaldo, (W4RI), editada por The American Radio Relay League (ARRL).

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