Como funciona: Satélite
Satélite, segundo o dicionário, é o corpo celeste que gravita em torno de outro, denominado principal; secundário. No Sistema Solar consideramos a presença de 146 satélites naturais, a Terra possui apenas um satélite natural, a Lua, e Saturno, além de seus anéis, possui 53 satélites naturais em sua órbita.
No entanto, com o avanço tecnológico e com o desbravamento do espaço, o homem desenvolveu os satélites artificiais, que são equipamentos construídos para serem lançados no espaço, permanecendo em órbita ao redor da Terra e atuando nas tecnologias, como comunicação e estudos sobre o planeta. Mas como eles funcionam e para que servem?
O primeiro satélite foi enviado ao espaço pela União Soviética em 1957, o Sputnik 1. Ele tinha um funcionamento simples, devido ao pouco desenvolvimento tecnológico da época. Sua finalidade era emitir um “beep” em sinal de rádio que pudesse ser escutado por aparelhos de rádio amador do mundo todo. Atualmente, os satélites são muito mais sofisticados. No final de 2019, estimam-se 5 mil satélites na órbita terrestre. Eles têm diversas funções, como:
- Comunicação: usados para transmissão de ondas de rádio, televisão, internet e telefone, além da comunicação entre aviões e navios;
- Meteorológicos: usados para fornecer dados e imagens para monitoramento e previsão das condições meteorológicas;
- Astronômicos: usados para observar os corpos celestes sem interferência da atmosfera;
- Militares: usados para captar e retransmitir os dados e a comunicação entre as forças bélicas;
- Estações Espaciais: usadas como espaçonaves capazes de manter uma tripulação durante um longo período de tempo e para ancorar outras naves
- Científicos: usados para pesquisa e monitoramento de dados físicos e químicos;
- Sensoriamento Remoto: usados para pesquisa e monitoramento de dados geográficos.
A primeira etapa de construção do satélite é a montagem, além dos equipamentos para desempenhar sua finalidade, como um telescópio ou um aparelho de captação de ondas eletromagnéticas, ele precisa de aparatos para “sobreviver” no espaço. Esses aparelhos fazem com que o satélite consiga trabalhar em conjunto e manter seu pleno funcionamento, o exemplo principal é o subsistema de energia, responsável por captar a energia pelos painéis solares, transformá-la em energia elétrica e distribuí-las para os equipamentos.
O satélite atinge o espaço quando é lançado por um foguete ou uma nave espacial. Um foguete pode transportar até quatro satélites e o caminho é dividido em estágios. O primeiro estágio é responsável por fazer que o foguete e os satélites, extremamente pesados, cheguem ao espaço. Neste ponto, uma parte do tanque com o combustível é desprendida e volta à Terra. No estágio intermediário, é utilizado um foguete menor, que queima seu combustível para movimentar o satélite até a órbita desejada no entorno da Terra, e, quando atinge seu objetivo, essa parte também é liberada e cai sob a superfície terrestre. Por fim, o último estágio consiste no desprendimento do satélite da cápsula de transporte, assim, ele abre seus painéis solares e suas antenas e está pronto para funcionar.
Uma pergunta pertinente é: como o satélite não cai na terra? Ou seja, como o satélite fica em órbita? E a resposta é a velocidade! Quando o satélite chega ao espaço no seu terceiro estágio, ele deve estar em uma velocidade específica, que é capaz de acelerá-lo o suficiente para que fique tentando se afastar constantemente da Terra, mas que a gravidade consiga puxá-lo de volta. Portanto, ele está sempre caindo, mesmo que nunca toque a superfície terrestre! O somatório dessas peculiaridades produz uma trajetória circular ao redor da Terra.
Exemplos:
- Se o satélite for impulsionado com uma velocidade de 10km/h, ele cairá depois de subir apenas 687 metros;
- Se o satélite for impulsionado com uma velocidade de 10.000km/h, ele cairá depois de subir 754km.
Para cada funcionalidade de seus equipamentos, o satélite deve permanecer em uma determinada distância da superfície da Terra. As principais órbitas são:
- Circular Equatorial ou Inclinada: Meteorológicos e Científicos
- Altitude: 300m a 1000km
- Velocidade: 27.800km/h
- Polar: Mapeamento
- Altitude: 800km
- Velocidade: 26.800km/h
- Geoestacionária:Telecomunicações
- Altitude: 35.786km
- Velocidade: 11.070km/h
Os satélites que estão em órbita Geoestacionária possuem uma característica principal: seu movimento circular acompanha o movimento da Terra. Portanto, completam a rotação ao redor do globo em 24 horas, o que aparenta, para uma pessoa no solo, que o satélite é um ponto fixo, parado. No entanto, ele está girando sobre a Linha do Equador. A vantagem de se descrever esse trajeto é conseguir fornecer seus serviços ininterruptamente para a sua área de cobertura, por isso é usado para telecomunicações.
Existe uma organização mundial responsável por controlar as posições dos satélites em órbita geoestacionária, a União Internacional das Telecomunicações (UIT). É definido que a órbita está dividida em 180 possíveis posições com uma diferença de 2° em ângulo. O Brasil tem direito de ocupar 7 posições.
O Brasil enviou em 2017 seu primeiro satélite geoestacionário, o SGDC, de seis toneladas, que tem como função universalizar o acesso à internet banda larga e centralizar as comunicações das Forças Armadas. Custou R$2,8 bilhões, mas não oferece conexão a todos os pontos previstos, devido a uma complicação entre a Telebras e a Viasat. A cada dia que o satélite não entra em funcionamento, a Telebras é prejudicada em R$800 mil. Outro ponto importante é a sua vida útil, estimada em 18 anos, que está sendo desperdiçada sem uso.
Todos os aparelhos tecnológicos possuem uma vida útil e, assim, os satélites também. Ela é, em média, de 20 anos. Ao findar esse tempo, a operadora do satélite é obrigada a movê-lo para a órbita cemitério, localizada a 300km acima da órbita geoestacionária, aproximadamente. A UIT criou essa regulamentação para que a órbita geoestacionária não ficasse lotada com satélites inúteis. Em 2017, existiam 750 mil partículas de lixo espacial em órbita, de objetos com 1cm a satélites inteiros.
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Referências:
Por: Júlia Bittencourt
