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Cinco Mitos sobre Satélites

por em qui 11America/Sao_Paulo maio 11America/Sao_Paulo 2017 em Naelton Araujo | 8 comentários

Cinco Mitos sobre Satélites

Existem muitas coisas que as pessoas pensam sobre satélites que não passam de lendas. Vejamos cinco destes mitos.

1) Seu celular se comunica direto com satélites

Sabe porque seu telefone portátil se chama celular? Por que ele se comunica com antenas distribuídas em células (áreas de terreno) pela região onde você está .  Cada antena cobre uma célula. O aparelho se comunica com a antena. Daí a mensagem (som, imagem, texto etc…) entra na rede de comunicação da sua operadora. Se a fonte do dados que você solicitou estiver longe sua mensagem pode passar por outras antenas celulares, cabos submarinos, guias de micro-ondas, fibras ópticas e até satélites.

Antenas, Células e Aparelhos portáteis

Seu aparelho só se comunica direto com satélites quando você usa o GPS (Global Positioning System) para localização ou se seu aparelho é um telefone via satélite usando o sistema Iridium ou Globalstar, por exemplo. No segundo caso seu aparelho deve ter uma antena enorme como mostra a figura abaixo. Estes sistemas funcionam com uma constelação de vários satélites em órbitas.

Aparelhos via satélite (repare o tamanho das antenas) Iridium (esquerda) e Globalstar (direita). Acima o satélite Iridium e a direita no box negro as órbitas típicas de uma constelação de satélite Globalstar.

2) Todo satélite, um dia cai

Existem vários tamanhos de órbitas usadas por satélites. As órbitas consideradas baixas (LEO Low Earth Orbit – abaixo dos 2000 km)  estão cheias de satélites e ocasionalmente eles podem vir a cair. Por ainda existir um pouco de atmosfera (poucas moléculas por centímetro cúbico) o atrito rouba energia do movimento orbital.  Assim o tamanho da órbita diminui trazendo o satélite para órbitas mais baixas onde há ainda mais resistência do ar que pode vir a fazer o satélite entra de vez na atmosfera. Se não houver algum tipo de corretor de órbita isso significa uma reentrada mortal. Geralmente o satélite se consome praticamente todo com a resistência da ar. Ocasionalmente uma parte chega a atingir o solo, mas isso é muito raro. A chance de um deles cair na sua cabeça é menor do que você ganhar sozinho na loteria. Quando caem pedaços grandes de espaçonaves em terra geralmente são tanques de hélio (esféricos ou cilindros com extremidades arredondadas) usados na pressurização do sistema de propulsão de foguetes (ver figura abaixo).

Acima a esquerda a representação de um satélite se aquecendo ao reentrar na atmosfera. Acima a direita: foto de satélite se desintegrando na atmosfera. Abaixo: tanques de hélio que sobreviveram a reentrada atmosférica.

Mas vamos pensar nos principais satélites de comunicação, aqueles que as antenas parabólicas apontam lá de cima do prédios. As antenas não ficam mudando de posição porque estes satélites estão em órbitas geoestacionárias, ou seja, dão uma volta ao redor da Terra a cada 24 horas sincronizado com a rotação do planeta. O resultado disso é que parecem estar parados no céu. Esta órbita está a aproximadamente 36000 km da superfície. É bem difícil colocá-los lá. Mais díficil ainda trazê-los de volta. Quando acabam suas vidas úteis os operadores orbitais (orbops) o colocam numa órbita mais distante, chamamos de graveyard orbit (órbita cemitério).  Esses satélites jamais voltam ao solo por conta própria.

 

3) O Google Maps mostra a Terra online via satélite

Não me aguentei de rir quando ouvi a história do cara que escreveu uma palavra no quintal e depois esperou ver no Google Maps pois pensava que aquelas imagens eram online.  Não as imagens não são online e a maior parte das mais detalhadas foram feitas por aviões em levantamentos fotográficos. As fotos são atualizadas num ritmo de meses ou anos, dependendo da região.
Entretanto existem satélites espiões capazes de fotografar coisas do tamanho de uma placa de automóvel. Um serviço de fotos de alta resolução que não é nada secreto é o Ikonos , onde você pode comprar fotos com resolução de metros, isto é, capaz de distinguir objetos de alguns  metros de comprimentos como automóveis, árvores e pessoas.

Satélite privado de observação terrestre: IKONOS. Imagem da cidade de São Paulo e esquema do satélite. Fonte: http://www.digitalglobe.com

4) Existe tanto lixo no espaço que mal dá pra navegar

CUIDADO COM ILUSTRAÇÃO DE DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA, SEMPRE LEIA A LEGENDA COM ATENÇÃO. A imagens aqui exageram em milhões de vezes o tamanho e a quantidade de objetos em órbita. Abaixo e no centro a cena da animação Wall-e. No alto a direita temos representando os satélites e lixo espacial, mas cada ponto ali está ampliado milhares de vezes para tornar-se visível.

Se você assistiu o desenho Wall-e deve pensar que o espaço ao redor da Terra  está repleto de lixo espacial. Num desenho animado até que o exagero é passável. No filme Gravidade um acidente com um único satélite causa um caos completo levando duas estações espaciais, um space shuttle, o Telescópio Espacial Hubble e de leva ainda de quebra praticamente todos os satélites de telecomunicação. Aí é demais.  Imagine o maior objeto em órbita: a Estação Espacial Internacional, ISS (sigla em inglês) tem uns 73 por 108 metros.  O tamanho da órbita de ISS tem uns 405 quilômetros aproximadamente. Ou seja, se você desenhasse um circulo com 100 metros de raio representando a órbita da ISS, a estação inteira seria menor que 2,5 milímetros, ou seja, um pouco maior que uma cabeça de alfinete. Imagine quantas ISS você poderia dispor ao longo deste mesmo círculo sem que nenhuma esbarra-se na outra.

5) Não dá pra ver satélites sem telescópio

Iridium Flare

Fotos tiradas de flares de satélites Iridium. No alto a direita: esquema do reflexo da luz nas antenas.

Ao anoitecer e ao amanhecer é possível ver vários satélites cruzando os céus. Geralmente aparentam-se com estrelas se movendo com brilho variável. Apesar de muito distantes para vermos sua forma, podemos ver a luz refletida por superfícies brilhantes. O satélites Iridium mencionado no início do texto por exemplo tem antenas prateadas que produzem verdadeiros clarões no céu (ver figura acima). Para saber quando e qual satélite você pode ver (incluindo a ISS) pode usar um aplicativo para smartphone ou visitar o site Heavens Above.


Alguns links de interesse:

ATENÇÃO: Na semana de 15 a 19 de maio de 2017 ministrarei o curso Astronáutica no Planetário da Gávea (Rio, RJ) – mais dados veja em http://www.planetariodorio.com.br/agenda/15-a-1805-astronautica/

  • Rodrigo Fonseca

    Belo artigo!

  • Jogobr

    Eu fico impressionado com esses telefones via satélite. Como um aparelho com uma antena relativamente pequena consegue enviar dados para uma satélite? Qual a faixa de freqüência que eles usam? É feito um somatória do sinal que chega em alguns satélites para reforçar a qualidade da ligação? Parabéns pelo artigo.

    • Naelton Araujo

      mais surpreendente é o receptor de GPS q fica DENTRO do seu smartphone… não sei a frequencia mas isso é fácil de achar na Wikipedia… deixa ver :
      “…Communication between satellites and handsets is done using a TDMA and FDMA based system using L-band spectrum between 1616 and 1626.5 MHz.[50] Iridium exclusively controls 7.775 MHz of this and shares a further 0.95 MHz. In 1999 Iridium agreed to timeshare a portion of spectrum, allowing radio astronomers to observe hydroxyl emissions; the amount of shared spectrum was recently reduced from 2.625 MHz: … ”
      https://en.wikipedia.org/wiki/Iridium_Communications

    • Naelton Araujo

      a parte de eletrônica não é a minha praia… :-)… eu trabalhei com órbitas.

  • Daniela Danaila

    Ótimo artigo!

    • Naelton Araujo

      Brigadão Dani :-)

  • Dvd Franco

    Oi naelton que artigo bacana! Tira uma dúvida? Quer dizer que qualquer objeto em órbita acima da LEO, nunca nunca vai cair? A gravidade do planeta não vai interferir em sua órbita eventualmente, puxando-o como um imã (sei q não funciona como um imã, só queria ilustrar rs).. se não cai, como q está sendo feito o mergulho final da cassini, q está gradualmente diminuindo a órbita? (Talvez com propulsores disparando em cada volta, ou só uma vez levando a sonda ao low Saturn orbit?) Rs desculpe pelo tamanho da dúvida, minha mente é um novelo de lã

  • Cristiano Montenaro

    Muito interessante o artigo! É impressionante mesmo esse último tópico, pois a esmagadora maioria das pessoas não tem o hábito de olhar para cima. Quando o fazem podem se surpreender com a ISS passando ou algum Iridium Flare, coisa que é de certo modo comum.

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