O lançamento de satélites ocorre desde 1957, desde essa época nos tornamos dependentes dessa tecnologia, já que são indispensáveis para as telecomunicações.
O lançamento de satélites no espaço é um marco na história da humanidade, basta lembrarmos da história da década de 50, época da Guerra Fria, no lançamento do Sputnik, primeiro satélite colocado em órbita em 1957 e que marcou o início da corrida espacial. Desde então nossa dependência por esses equipamentos vem crescendo a cada dia, a prova disso é que precisamos de satélites para previsão do tempo, comunicações telefônicas, envio e recebimento de sinais de TV, nas navegações aéreas, marítimas e terrestres, na identificação de áreas de florestas, identificação de anomalias ambientais etc. São inúmeras as informações que os satélites podem nos fornecer por meio do envio de ondas eletromagnéticas para a Terra.
Quando falamos sobre satélites uma pergunta nos intriga: Como eles são colocados em órbita? Para fazer o lançamento de um satélite são utilizados foguetes que o transporta a, no mínimo, 150 Km da superfície terrestre, pois ali estará praticamente livre do efeito da resistência do ar, podendo se movimentar sem sofrer desaceleração. Ao chegar no espaço, o satélite é acelerado até uma certa velocidade que o faça orbitar a Terra.
Isaac Newton foi quem idealizou a possibilidade de se colocar objetos em órbita ao redor da Terra, pensando que, da mesma forma como a Lua orbita a Terra, isso também seria possível para outros corpos. Newton imaginou que se uma pedra fosse lançada horizontalmente do alto de uma montanha, ela iria descrever uma trajetória curva até atingir o chão. Se a velocidade do lançamento aumentasse, a distância percorrida pela pedra até atingir o chão também aumentaria, portanto, deveria existir uma determinada velocidade suficiente para que a trajetória do objeto fosse circular e esse objeto retornasse ao ponto de origem, circulando a Terra.
O movimento dos satélites ao redor da Terra é garantido pela inércia, tendência que os corpos em movimento têm de permanecer em movimento, assim esses objetos ficam em uma queda livre infinita ao redor da Terra, mas sem tocar a superfície do globo.
Existe uma equação que determina a velocidade necessária para o lançamento de um satélite, veja:
Como a força de atração gravitacional sobre o satélite é de natureza centrípeta, apontando sempre para o centro da trajetória, podemos escrever que:
FCENTRÍPETA = FGRAVITACIONAL → m . v2 = G . M . m
R R2
Nessa igualdade, m é a massa do satélite, R é o raio da órbita do satélite, G é a constante de gravitação universal e M é a massa da Terra.
Simplificando a igualdade acima teremos:
V2 = G.M → v = √G.M
R R
Podemos concluir que a velocidade de lançamento de um satélite depende da constante de gravitação universal (G = 6,7x10 – 11 N.m2/Kg2 ), da massa do planeta e do raio da órbita. Perceba que essa velocidade não depende da massa do objeto a ser colocado em órbita.
O valor da velocidade do satélite depende do tipo de órbita que ele executa, são três diferentes órbitas: a Geoestacionária, com altitude acima dos 30.000 Km, onde o satélite, utilizado para telecomunicações, terá velocidade de aproximadamente 11.000 Km/h; existe também a órbita polar, utilizada para mapeamento, com altitudes de 800 Km e velocidade aproximada de 26.800 Km/h; e, por fim, ainda temos a órbita inclinada, com altitudes de até 1000 m, nessa os satélites utilizados possuem velocidade de 27.800 Km/h e são utilizados para meteorologia.
Aproveite para conferir a nossa videoaula relacionada ao assunto: