Palestras oferecidas

Astronomia, Astronáutica e Astrofísica

• Palestra: Dinâmica de Satélites Artificiais

  Palestrante: Annelisie Aiex Corrêa - Doutora - Analista orbital da Star One S/A (EMBRATEL)

  Desde 1958, com lançamento do primeiro satélite artificial Sputnik, o espaço se tornou cenário de grandes avanços tecnológicos, principalmente para a área de comunicações, possibilitando um acesso rápido e eficiente em toda parte do planeta. São diversos os serviços prestados pelos satélites em órbita ao redor da Terra, sendo os mais conhecidos: a previsão do tempo, o sensoriamento remoto, a localização precisa via GPS (Sistema de Posicionamento Global) em qualquer parte da superfície terrestre, o envio e recepção de dados, voz e imagens, o acesso à internet e a observação astronômica viabilizada pelos satélites científicos. Mas, para que nos beneficiemos de todos estes serviços, o satélite deve estar controlado, isto é, sua órbita e seu apontamento devem estar dentro de certos limites operacionais, caso contrário há uma perda de sinal entre as antenas receptoras e o satélite. Um satélite ao redor da Terra não está isolado das ações de outros corpos, ele sente o efeito do campo gravitacional do Sol, da Lua e dos planetas, da atmosfera e da forma da Terra (que não é uma esfera perfeita), da pressão de radiação solar e do campo eletromagnético da Terra.Uma vez que os satélites são naturalmente submetidos a tais forças, se faz necessária a aplicação de manobras que compensem esses efeitos perturbadores, garantindo seu apontamento para uma determinada região. Porém, satélites em diferentes distâncias da superfície da Terra são submetidos a diferentes efeitos perturbadores. Por exemplo, os satélites em órbita baixa sofrem mais com os efeitos da atmosfera da Terra e menos com o campo gravitacional da Lua que os satélites em órbitas mais altas. As manobras de correção orbital e atitude (orientação do satélite no espaço) são executadas através de disparos de jatos que fornecem ao satélite um impulso de velocidade em direção contrária aos efeitos da perturbação. Estes mesmos jatos também são usados para posicionar o satélite em sua órbita final após a fase de lançamento ou para mudar sua posição orbital. As manobras de mudança de posição não são tão freqüentes na vida útil do satélite. Vale lembrar que o combustível é um fator determinante para o cálculo do tempo de vida útil do satélite e, portanto, realizar manobras otimizadas é prolongar o tempo de vida do satélite. O controle de atitude de um satélite também pode ser efetuado através das rodas de reação. O espaço hospeda vários tipos de órbitas, como as órbitas baixas, cuja altitude é menor que 2000 km; as intermediárias, abaixo de 8000 km; as polares, perpendiculares ao Equador; as que estão ao redor de pontos de equilíbrio, como as órbitas de alguns satélites científicos; e a disputada órbita geoestacionária. Este último tipo de órbita é especialmente privilegiado, pois sua velocidade é idêntica à velocidade de rotação da Terra e sua inclinação é zero em relação ao Equador, fazendo com que o satélite esteja sempre “parado” em relação a um observador na superfície da Terra. Mas, a dinâmica da órbita geoestacionária não é tão trivial quanto aparenta, pois o potencial gravitacional da Terra gera quatro pontos de equilíbrio na órbita que guiam sua dinâmica, além disto, os efeitos do campo gravitacional luni-solar introduzem uma força fazendo com que o satélite saia de seu plano orbital. Neste seminário, apresentarei a dinâmica dos satélites artificiais, enfatizando a dinâmica e o controle dos satélites geoestacionários da frota brasileira: Brasilsat e StarOne, todos operados diretamente da estação terrena da Embratel em Guaratiba/RJ.