Os satélites e suas órbitas

A humanidade sempre olhou para o céu querendo compreender esse universo misterioso e fascinante com o sonho de um dia poder viajar através dele.

Orbitas

E o começo prático da realização desse sonho aconteceu há 65 anos, no dia 4 de outubro de 1957, quando a então União Soviética lançou o satélite artificial chamado Sputnik. O foguete foi lançado de uma base russa no Cazaquistão e, desde então, essa importante tecnologia, fundamental para a vida contemporânea na Terra, não parou mais.

Hoje, calcula-se que mais de 4.550 satélites artificiais estejam em volta da Terra. Tem satélite de televisão, científico, meteorológico, militar, sendo mais da metade deles, satélites de comunicação. E esse número, só aumenta.

Uma tecnologia que vem avançando com segurança e rapidez nessas últimas décadas, mas que começou séculos antes que a humanidade pudesse realmente colocar objetos em órbita.

Foi em 1687, quando Isaac Newton provou pela primeira vez que as órbitas existiam e que um objeto em movimento permanece em movimento a menos que seja influenciado por outra força.

Newton usou como exemplo as balas de canhão para descrever como sua lei se aplicava às órbitas.

Um tiro de canhão com uma pequena quantidade de pólvora levará a bala a percorrer uma curta distância antes que a gravidade assuma o controle e a traga de volta ao solo. Use muita pólvora e sua bala vai voar para o espaço. Mas use apenas a quantidade certa de pólvora e você pode superar a força da gravidade e enviar sua bala de canhão para uma órbita.

E com tanto satélite circulando aqui em cima, como se controla todo esse tráfego? É tudo muito seguro e cada órbita funciona como uma ‘vaga de estacionamento espacial’.

O que assegura que não haja conflitos entre satélites é o processo que distribui e organiza essas ‘vagas’, já que os satélites chamados GEO, geoestacionários, giram acompanhando a mesma velocidade que a Terra e é como se estivessem parados.

Pela Segunda Lei de Newton, esses satélites devem estar em posição fixa em relação à superfície terrestre exatamente sobre a linha do equador em uma altitude específica de 35.786 km do nível do mar.

Como o número de posições orbitais disponíveis, as ‘vagas’, é um tanto limitado, todos os novos satélites GEO recebem o seu ‘vaga certa orbital’ determinado pela agência espacial nacional do operador de satélite e são regulamentados pela União Internacional de Telecomunicações (ITU). O processo leva anos e envolve muita elaboração para manter a segurança e eficiência nesse grande ‘estacionamento espacial’.

Nessa ‘viagem’ é comum que os satélites ‘oscilem’ ligeiramente e precisem ser periodicamente levados de volta à sua ‘vaga certa’. Esse processo é chamado de “manutenção da estação”.

Se fosse deixado por conta própria, um satélite geoestacionário iria derivar para o norte e para o sul, perdendo seu alinhamento com as antenas no solo, tornando-o inútil. Por isso, esses satélites GEO são equipados com propulsores que permitem aos operadores corrigir periodicamente esse desvio. Baseando-se em um fluxo constante de informações entre os satélites e as redes terrestres, as operadoras de satélite acionam esses mecanismos e empurram cuidadosamente o satélite de volta para a sua ‘vaga certa espacial’.

Os satélites têm uma vida útil muito variável - de apenas alguns anos a muitas décadas. Mas como não há exigência ou incentivo para os operadores de satélite recuperá-los assim que seus dias de operação terminarem, a maioria dos satélites desativados é deixada em órbita. Normalmente, um satélite abandonado em uma órbita inferior perderá sua luta contra a gravidade e queimará na atmosfera em poucos anos.

Para um satélite GEO no final de sua vida útil, os operadores usam o resto do combustível do propulsor para empurrá-lo algumas centenas de quilômetros para o que é chamado de “órbita do cemitério”. Isso o mantém fora do caminho de outros satélites e lá permanece por provavelmente milhões de anos! São os ‘satélites zumbis’.

Mas o espaço ainda tem muitos mistérios. Às vezes, esses satélites supostamente destruídos aprontam surpresas para seus operadores. Sabe-se que os chamados “satélites zumbis” começam a transmitir espontaneamente novamente décadas depois de serem declarados “mortos”.

O fenômeno ganhou atenção pela primeira vez em 2013, quando o astrônomo amador britânico Phil Williams recebeu um sinal do LES-1, um satélite de comunicações da Força Aérea dos Estados Unidos lançado em 1965 e dado como perdido em 1967. Mais recentemente, o canadense Scott Tilley fez contato com um satélite experimental LES-5 em uma órbita de cemitério GEO em 2020.

A Lua, satélite natural da Terra, é a principal responsável pela formação das mares e influencia toda a vida no nosso planeta, assim como os satélites artificiais que também influenciam nossas vidas na Terra, fazendo com que a gente siga avançando sempre de olho no equilíbrio do universo.