Satélites de comunicação

Os satélites artificiais são um veículo espacial, tripulado ou não, colocado em órbita de

um planeta, de um satélite ou do Sol. É utilizado principalmente na pesquisa científica e

nas telecomunicações em geral, como na retransmissão de sinais de rádio e de televisão

e na interligação de redes de computadores, como a Internet.

Os primeiros satélites postos em órbita foram o Sputnik I (04/10/57) e o Sputnik II

(03/11/57), lançados pelos soviéticos, e seguidos pelo Explorer I (31/01/58), lançado

pelos norte-americanos. Nas telecomunicações, o satélite pioneiro foi o Telstar, lançado

pelos norte-americanos em 1962.

Após o sucesso dessas experiências, imediatamente, o homem colocou satélites

artificiais em órbitas de quatro outros astros do sistema solar: O próprio Sol (Luna I, em

1959); a Lua (Luna X, em 1966); Marte (Marine IX, em 1971) e Vénus (Venua IX, em

1975).

A órbita de um satélite é definida em função de diversos parâmetros, entre eles: raio de

inclinação, inclinação do plano da órbita, período de revolução, etc. O número de

revoluções diárias, isto é, quantas vezes o satélite gira em torno da Terra num dia é

importante porque define a altitude que o satélite deverá ser colocado em órbita. Por

exemplo, a órbita de 35.800 a 36.000 Km de altitude desempenha um papel particular.

Todos os satélites colocados a essa altitude gastam, para dar uma volta em torno da

Ilustração 1

Terra, 23 h 56 min, que é igual ao período de rotação da Terra. Neste caso, a órbita é

denominada geossíncrona. Se o plano da órbita confundir com o do equador, o satélite

parecerá imóvel a um observador terrestre, sendo então chamado de geoestacionário.

Tipos de satélites artificiais

Podem-se dividir em 5 tipos:

• Satélites de comunicação- São os satélites que permitem as comunicações, não

só de televisão mas também de telefone e internet.

• Satélites meteorológicos- São satélites destinados a determinar as condições

meteorológicas sobre o globo.

• Satélites de navegação- São satélites destinados a determinar o posicionamento

sobre um determinado lugar na terra e com base nos dados recebidos, permitir a

navegação, incluem-se nesta categoria os satélites da rede GPS (Global

Positioning System)

• Satélites astronómicos- São satélites concebidos para observações

astronómicas.

• Satélites reconhecimento- São satélites destinados a fazer reconhecimento e

vigilância, são utilizados quase em exclusivo para fins militares.

Os satélites geoestacionários situam-se exactamente sobre o equador da Terra e giram

em torno da Terra numa órbita circular. Têm direcção de oeste para leste e têm uma

órbita exactamente o igual à da Terra (24 horas), o que torna o olhar parado da

superfície da Terra.

A expressão geoestacionária evoluiu a partir do facto de que este tipo de satélite parece

praticamente parado no céu, como observado por uma pessoa sobre a superfície da

Terra. O caminho orbital de um satélite geoestacionário é chamado o Cinturão de

Clarke, em homenagem a Arthur C. Clarke.

Um ponto qualquer sobre a superfície da Terra move-se continuamente em torno do

eixo da Terra com uma frequência de uma volta por dia. Isto significa que um satélite

geoestacionário tem que se mover com a mesma velocidade angular. Os satélites

artificiais existentes descrevem as mais diversas órbitas. Grande parte dos satélites não

são geoestacionários e descrevem várias órbitas por dia. A órbita dos satélites pode ser

determinada pela altitude a que os satélites são colocados e na velocidade inicial que

lhes é imprimida. Quanto mais alta for a órbita de um satélite menor é a sua velocidade

angular.

A altitude para se colocar o satélite é de 35.786 km, onde a força centrífuga e a força

centrípeta do planeta se anulam.

Se a Terra fosse perfeitamente esférica, a única posição geoestacionária seria sobre o

equador. No caso real, a assimetria na distribuição das massas entre os hemisférios faz

com que os satélites geoestacionários devam ser posicionados levemente fora do

equador.

Além disso, a irregularidade do campo gravitacional terrestre, junto com perturbações

orbitais (tanto gravitacionais, como as atracções da Lua e do Sol, quanto forças não-

inerciais, como a pressão da radiação solar) obrigam que a posição seja periodicamente

corrigida, através de manobras orbitais.

Um satélite geoestacionário pode ser contactado através de uma antena direccional,

geralmente uma pequena antena parabólica, orientadas para a localização no céu, onde o

satélite parece flutuar. Um satélite geoestacionário pode cobrir cerca de 40 por cento da

área da superfície da terra. Três destes satélites geoestacionários, separados por 120

graus de longitude, podem oferecer uma cobertura completa da área de terra de

superfície, com a omissão das pequenas áreas circulares situadas em pólos norte e sul

geográficos. A expectativa de vida típico serviço de um satélite geoestacionário é de dez

a quinze anos.

Ilustração 2

Satélite geoestacionário (Star One C3)

Vantagens e Desvantagens dos Satélites Geoestacionários

Estes satélites são colocados em altitude permitindo-lhes inspeccionar a área de

superfície da Terra inteira, excepto em pequenas regiões ao sul e o pólo norte

geográfico, o que contribui de forma significativa em estudos meteorológicos.

Utilizações de antenas altamente direccionais podem reduzir as intervenções sinal da

terra baseado em fontes e também de outros satélites

O sector orbital é um laço muito reduzido, no plano do equador, daí a um pequeno

número de satélites pode ser mantida dentro deste sector, sem conflitos e colisões

mútuas. A localização precisa de um satélite geoestacionário flutua um pouco mais de

cada período de 24 horas. Esta variação acontece devido às interferências gravitacional

entre o satélite, a terra, o sol, a lua e outros planetas. Os sinais de rádio ter

aproximadamente 1/4 de um segundo para uma viagem de dois caminhos para o satélite,

resultando em uma espera de sinal pequeno, mas importante. Essa espera levanta o

problema de comunicação interactiva, como conversas telefónicas.

Aplicações dos Satélites Geoestacionários

Comunicações – Permitem que estações de rádio, televisão, telemóveis e Internet

recebam informação em directo de vários pontos do globo.

Observação meteorológica – Permitem estudar a evolução de tornados e de furacões e

prever a área por eles abrangida.

Análise ambiental - São muito úteis para verificar alterações na superfície terrestre, por

exemplo, identificando as extensões de área ardida, para determinar as emissões de CO2

para a atmosfera, para acompanhar a evolução do buraco da camada de ozono e para

detectar variações de temperatura dos oceanos.

Fins militares - Permitem vigiar zonas tidas como perigosas do ponto de vista militar,

antever ataques e estudar a movimentação de tropas.

A importância dos Satélites de comunicação no mundo actual é extrema, e pode ser

citado o facto de que, para as grandes potências, um país que domina a tecnologia de

lançamento de satélites é um país já “desenvolvido”, uma vez que a maioria dos meios

de comunicação utiliza os satélites como meio de propagação de suas ondas. Um

exemplo é a televisão. As ondas electromagnéticas são geradas numa estação chamada

geradora, e lançadas para a órbita da terra, onde são recebidas por um satélite. Este, por

sua vez, retransmite o sinal para uma segunda estação na terra, chamada receptora,

muitas vezes a milhares de quilómetros de distância.