O Que É E Como Funciona Um Satélite?

O que são satélites?

Em 1957 a Rússia lançou o primeiro satélite artificial da história, o Sputnik 1, que apenas transmitia sinais de rádio e ficou em órbita somente três meses, o que intensificou a Guerra Fria e marcou o início da corrida espacial entre Estados Unidos e a Rússia. Desde então, foram lançados vários satélites ao espaço, mas a maioria já está desativada.

Satélite é todo objeto no espaço que gira em torno de um outro objeto maior. Os satélites podem ser naturais e artificiais. Considera-se que o Sistema Solar possui cerca de 146 satélites naturais e a Terra possui apenas um satélite natural, a Lua.

Os satélites artificiais são equipamentos construídos pelo Homem para serem lançados no espaço, permanecendo em órbita da Terra com o intuito de explorar o universo.  

Tipos e função dos satélites artificiais

Existe cerca de 3000 satélites artificias em funcionamento no planeta Terra, que permitem enviar sinais do espaço, facilitando desta forma estudos nos sistemas de comunicação, navegação, climáticos, geológicos, militares e outros. Os principais tipos de satélites são:

Satélites de comunicação utilizados para comunicação e telecomunicação para a transmissão de sinais de rádio, televisão, telefone, GPS e internet, além da comunicação entre aviões.

Satélites meteorológicos utilizados para fornecer informações e imagens para monitoramento e previsão das condições meteorológicas (clima e o tempo) do planeta.

Satélites militares utilizados para observar outros territórios, captar e retransmitir a comunicação as forças militares (como aviões, navios e submarinos).

Satélites astronómicos utilizados para observar corpos celestes sem interfer6encia da atmosfera.

Satélites espaciais utilizados (ou estações orbitais) utilizados como espaçonaves capazes de manter uma tripulação durante um longo período de tempo e para ancorar outras naves.

Satélites de observação utilizados para criação de mapas e observações do meio ambiente terrestre, eles monitoram sobretudo o planeta Terra, por exemplo, os da série Landsat.

Satélites científicos (exploração) utilizados para realizar estudos e pesquisas sobre o Universo e o Sistema Solar. Para tal usa-se telescópios, instrumentos de observação astronômica, sendo o telescópio espacial Hubble o mais e conhecido.

Lançamento e movimento dos satélites na órbita

Para facilitar a compreensão de como os satélites são lançados e orbitam nas órbitas é necessário imaginar da mesma forma que Isaac Newton imaginou no século XVII. Ele imaginou que, da mesma forma que a Lua orbita a Terra, também seria possível fazer com que objetos quaisquer orbitassem a Terra.

Se colocarmos um canhão no topo de uma montanha apontado na direção paralela à superfície da Terra, o projétil descreve uma trajetória curva até tocar o solo. Se aumentarmos a velocidade do lançamento, a distância horizontal percorrida pelo projétil também aumenta. Na medida que aumentamos a velocidade, chega-se a um ponto em que o projétil já não alcança a superfície da Terra e descreve uma trajetória circular, voltando ao ponto inicial do lançamento. Desta forma, a gravidade da Terra faz com que a trajetória seja curva, e se a velocidade for suficiente, o projétil não atingirá a superfície da Terra, permanecendo numa trajetória circular. Se a velocidade for ainda maior, o projétil seguirá uma trajetória elíptica e se a velocidade for ainda maior, o projétil escapa da influência da gravidade do planeta.

OS satélites são lançados e colocados em órbitas através de foguetes ou naves espaciais (também chamados de veículos espaciais).

Um dos fatores mais importantes a considerar é a localização do centro de lançamento. Quanto mais próximo estiver o local de lançamento a linha do equador, maior será o impulso do foguete, mais fácil e menos custoso será o lançamento, pois a velocidade de rotação da Terra é maior neste ponto, o que exige menos combustível para atingir a velocidade necessária. Quando se alcança a altitude desejada, o satélite é liberado.

Por questões de segurança, o lançamento de foguetes deve ser realizado em áreas pouco habitadas como zonas próximas ao oceano ou em desertos pouco habitados, devido a queda a queda dos estágios do foguete que são liberados durante o lançamento.

Funcionamento

O princípio de funcionamento de vários satélites é semelhante, por exemplo, para o seu contínuo funcionamento eles precisam de energia, para tal possuem painéis solares. Para receção e transmissão de dados, os satélites possuem antenas.

Para simplificar a explicação do funcionamento, apresenta-se o princípio de funcionamento de satélites geostacionários, que são satélites que acompanham a rotação da Terra, isto é, permanecem no mesmo local da Terra. Estes satélites são mais usados para observações espaciais e no campo de envio de sinal para o sistema de comunicação.

Os satélites geostacionários realizam a receção e transmissão de dados através de um aparelho chamado de transponder. Quando um sinal é enviado da Terra, esse aparelho recebe o sinal, amplifica, processa e então transmite de volta. Os sinais são transmitidos dentro de uma faixa de frequência de 500 MHz, na qual o transponder opera.