Parabéns: talvez você seja uma nova nação que está no espaço, procurando colocar uma nova carga útil brilhante ao redor do planeta Terra. Você reuniu o conhecimento técnico e procura romper os laços intratáveis e ingressar em um clube exclusivo que até agora contém apenas 14 nações capazes de voos espaciais indígenas. Agora, a grande questão: qual órbita você deve escolher?
Bem-vindo ao maravilhoso mundo da mecânica orbital. Certamente, os satélites em órbita precisam seguir as leis do movimento de Newton, pois perpetuamente "caem" ao redor da Terra sem atingi-lo. Mas custará a você combustível gasto e complexidade técnica para atingir diferentes tipos de órbitas. Diferentes tipos de órbitas podem, no entanto, ser usados para atingir objetivos diferentes.
A primeira lua artificial a ser colocada em órbita baixa da Terra foi o Sputnik 1, lançado em 4 de outubroº, 1957. Mas mesmo antes do início da Era Espacial, visionários como o futurista e autor de ficção científica Arthur C. Clarke perceberam o valor de colocar um satélite em uma órbita geossíncrona a cerca de 35.786 quilômetros acima da superfície da Terra. Colocar um satélite em tal órbita mantém-no em "estado de bloqueio", com a Terra girando abaixo dele uma vez a cada vinte e quatro horas.
Aqui estão algumas das órbitas mais comuns visadas pelos satélites modernos e seus usos:
Órbita da Terra Baixa (LEO): colocar um satélite a 700 km acima da superfície da Terra, movendo-se 27.500 km por hora, fará com que orbite a Terra uma vez a cada 90 minutos. A Estação Espacial Internacional está exatamente nessa órbita. Os satélites no LEO também estão sujeitos a arrasto atmosférico e devem ser aumentados periodicamente. O lançamento a partir do equador da Terra dá a você um impulso inicial máximo gratuito de 1.670 km / por hora em órbita para o leste. Aliás, a órbita de alta inclinação de 52 graus da ISS é um compromisso que garante que seja alcançável em vários locais de lançamento em todo o mundo.
A órbita baixa da Terra também está ficando cheia de lixo espacial, e incidentes como o bem-sucedido teste de mísseis anti-satélite de 2007 da China e a colisão de Iridium 33 em 2009 e o extinto satélite Kosmos-2251 inundaram a órbita baixa da Terra com milhares de peças extras de detritos e não ajudou muito a situação. Houve pedidos para tornar a tecnologia de reentrada padrão em futuros satélites, e isso se tornará fundamental com o advento dos bandos de nano e CubeSats no LEO.
Órbita Síncrona do Sol: Esta é uma órbita retrógrada altamente inclinada que garante que o ângulo de iluminação da Terra abaixo seja consistente em várias passagens. Embora seja necessária uma quantidade razoável de energia para alcançar uma órbita síncrona ao Sol - além de uma complexa manobra de implantação conhecida como 'perna de cachorro' - esse tipo de órbita é desejável para as missões de observação da Terra. Também é o favorito dos satélites de espionagem, e você notará que muitas nações que pretendem colocar seus primeiros satélites usarão o objetivo declarado de 'Observação da Terra' para colocar seus próprios satélites de espionagem.
Órbita Molyina: Uma órbita elíptica altamente inclinada projetada pelos russos, uma órbita Molyina leva 12 horas para ser concluída, colocando o satélite em um hemisfério por 2/3 da sua órbita e retornando-o ao mesmo ponto geográfico a cada 24 horas.
Uma órbita semi-síncrona: uma órbita elíptica de 12 horas semelhante a uma órbita de Molyina, uma órbita semi-síncrona é favorecida pelos satélites de posicionamento global.
Órbita geossíncrona: o ponto mencionado 35.786 km acima da superfície da Terra, onde um satélite permanece fixo em uma longitude específica.
Órbita geoestacionária: Coloque um satélite GEO em órbita com uma órbita de zero grau e é considerado geoestacionário. Também conhecida como órbita de Clarke, esse local é extremamente estável e os satélites colocados lá podem permanecer em órbita por milhões de anos.
Em 2012, o satélite EchoStar XVI foi lançado para o GEO com o disco da cápsula do tempo As últimas imagens por esse motivo. É bem possível que daqui a milhões de anos, os GEO sats possam ser os artefatos principais remanescentes da civilização do início do século XX / XXI.
Órbitas de ponto de Lagrange: o matemático Joseph-Louis Lagrange do século XVIII fez a observação de que existem vários pontos estáveis em qualquer sistema de três corpos. Apelidados de pontos Lagrange, esses locais servem como ótimas posições estáveis para colocar observatórios. O Observatório Solar Heliosférico (SOHO) fica no ponto L1 para proporcionar uma visão contínua do Sol; o Telescópio Espacial James Webb está vinculado em 2018 ao ponto L2 além da Lua. Para permanecer na estação perto de um ponto de LaGrange, um satélite deve entrar em uma órbita de Lissajous ou Halo em torno do ponto imaginário de Lagrange no espaço.
Todas essas órbitas têm prós e contras. Por exemplo, o arrasto atmosférico não é um problema na órbita geossíncrona, embora sejam necessários vários reforços e manobras de transferência de órbita para atingir. E, como em qualquer plano, a complexidade também acrescenta mais chances de as coisas falharem, colocando um satélite na órbita errada. A missão Phobos-Grunt da Rússia sofreu exatamente esse destino após o lançamento em 2011, quando seu estágio superior Fregat não funcionou corretamente, encalhando a espaçonave interplanetária na órbita da Terra. Phobos-Grunt caiu de volta à Terra no sul do Pacífico em 15 de janeiroº, 2012.
O espaço é um negócio difícil e é imperativo colocar as coisas na órbita certa!
-Procurando caçar satélites no seu quintal? Um ótimo recurso on-line para começar em Heavens-Above.
