Satélites - Para que servem e como funcionam

Todos já ouvimos falar de satélites, mas para que servem e com funcionam?
 

Satélites são equipamentos que são enviados para o espaço ou colocados em órbita em torno de um planeta, são compostos por um sistema de comunicações (antenas e repetidores de sinal), um sistema gerador de energia (baseado no uso de painéis solares) e um sistema de propulsão (para efetuar correção no movimento e/ou se manterem na sua órbita)
Ao movimento que os satélites fazem em torno de um planeta chamamos órbita e podem ter distintas conforme o seu objetivo.
As órbitas podem-se dividir em dois tipos distintos: geo-estacionárias e não geo-estacionárias.

Nas órbitas geo-estacionárias, o satélite roda em sincronia com a terra (está sempre sobre o mesmo ponto da terra) sobre a linha do equador a uma altitude de 36.000 Km. Este tipo de órbitas é utilizado, por exemplo, para a emissão de serviços de televisão em que a antena parabólica na terra está sempre a apontar para o mesmo ponto no céu. É também utilizado na comunicação com navios ou aviões em locais remotos, por exemplo, no meio do oceano.

Em oposição às órbitas geo-estacionárias temos as órbitas não-geo-estacionárias como por exemplo as órbitas de Molniya e as órbitas polares. Nas órbitas não-geo-estacionárias, os satélite posicionam-se a uma altitude entre os 200 Km e os 25.000 Km o que corresponde a um período de revolução (tempo que demoram a dar uma volta à Terra) entre 90 minutos e 12 horas.

• As órbitas de Molniya são utilizadas em zonas junto aos pólos uma vez que os satélites geo-estacionários não podem ser usados por serem visualizados junto ao horizonte.

• Nas órbitas polares, o satélite gira em torno da terra perpendicularmente ao equador passando sobre os polos em cada revolução. Aproveitando o movimento de rotação da terra, o satélite vai passando sobre áreas consecutivas a cada volta que dá à Terra.

Mas e para que servem os satélites?

Podemos dividir a sua utilização em 3 grupos: Telecomunicações, Localização (normalmente designado por GPS) e Observação da Terra 

Os satélites de telecomunicações são aqueles que utilizamos mais frequentemente no nosso dia a dia: ao vermos na televisão qualquer canal estrangeiro ou um jornalista a fazer, em direto, uma reportagem de exterior.

Os satélites de localização são utilizados por dispositivos que nos dão a nossa localização e nos ajudam a encontrar um destino. Estes satélites estão normalmente integrados num conjunto (constelação de cerca de 30 satélites) com órbitas não-geoestacionárias de média altitude. A constelação mais conhecida é o GPS (satélites lançados pelos Estados Unidos da América) mas também a Europa está a preparar o seu sistema de localização - Galileu, a Rússia tem o sistema Glonass já operacional e a China tem o Beidu. Mais informação aqui.


Os satélites de Observação da Terra são provavelmente os menos conhecidos apesar de já todos termos visto imagens de satélite (por exemplo no google maps). O objetivo destes satélites é a captura de imagens da Terra. Estes satélites costumam ter uma órbita polar em que o satélite passa em cada local sincronizado com o sol (quando há luz) normalmente por volta das 11 horas. Estes satélites podem funcionar num modo passivo como se fossem uma máquina fotográfica ou num modo ativo como um radar (SAR); estes últimos enviam um sinal para a Terra e captam a onda refletida. Os primeiros permitem a visualização e análise de forma simples das fotografias capturadas de uma determinada área mas têm o defeito de só poderem ser utilizados durante o dia (quando há luz) e se não houver nuvens. Os segundos podem ser utilizados em qualquer altura do dia e requerem mecanismos mais complexos de análise. Nestes satélites conseguimos fotografias com uma área de 100 por 100 Km e com uma resolução da ordem dos 50 cm. Estes satélite permitem-nos assim recolher imagens de qualquer parte do globo de forma rápida, segura, sem restrições mas também sem nos apercebermos.
As principais utilizações destes satélites são as seguintes: vigilância de instalações, fronteiras ou do mar (por exemplo localização de barcos ilegais de refugiados no mediterrâneo), apoio nas operações de ajuda em terramotos e inundações ou na identificação de derrames no mar ou em terra. São utilizados também na gestão da floresta para a identificação de cortes ilegais ou monitorização de cortes programados de árvores ou na classificação de habitats (criação do mapa de utilização de solo de um país - zonas com casas, com floresta (por tipo de espécie) , com areia, com pasto, etc.). Estes satélites podem ainda ser usados em soluções de agricultura de precisão; com as imagens recebidas é possível identificar zonas que precisam de ser regadas, ou que têm falte de um determinado nutriente, ou que está na altura de fazer a colheita e mesmo dar uma estimativa do resultado da colheita (por exemplo para a cana de açucar).


Em conclusão, as tecnologias espaciais, nomeadamente os satélites, estão por todo o lado nas nossas vidas e nós nem nos apercebemos disso.