( Parte da capa do "Diálogo sobre os Sistemas do Mundo", de Galileu Galilei, 1632. ) SEARA DA CIÊNCIA

Newton e os satélites artificiais

Satélites Geo-estacionários.

Os satélites de comunicação (com sinais de TV ou telefone) costumam ser polares ou equatoriais. Se a velocidade de rotação de um satélite equatorial for igual à velocidade de rotação da própria Terra, o satélite mantém-se sempre acima do mesmo ponto sobre o equador (veja a animação). Um habitante dessa posição na Terra pode ver o satélite parado acima de sua cabeça, se tiver boa vista ou um bom binóculo.
Esse tipo de satélite é chamado de geo-estacionário, isto é, parado em relação à Terra (geo).

Para que um satélite tenha a mesma velocidade de rotação da Terra (1 volta em 24 horas), sua órbita circular não pode ter qualquer raio. O raio é determinado pela força de atração gravitacional que deve ser exatamente aquela necessária para manter o satélite com a velocidade angular da Terra. Isto é:

Logo, ,

onde r = raio da órbita que queremos calcular, G = constante gravitacional = 6,67 x 10-11 N m2/kg2, M = massa da Terra = 5,98 x 1024 kg e w = velocidade de rotação da Terra = 7,27 x 10-5 rd/seg = 1 volta / 24 horas.

Fazendo as contas, você pode achar r = 42.270 km. Descontando o raio da Terra (6.370 km) vemos que um satélite geo-estacionário fica "parado" a 35.900 km acima de algum ponto do equador.

Observe que um satélite geo-estacionário tem de ser equatorial. É impossível, por exemplo, colocar um satélite estacionário em cima da cidade de São Paulo. Mas, como a altura do satélite é grande (quase 36.000 km), a área possível de ser alcançada por um sinal vindo do satélite pode cobrir praticamente todo o Brasil. Faça esse cálculo: suponha o satélite sobre o equador, com a mesma longitude de Brasília e ache até que latitude é possível atingir com um sinal a partir dele, no hemisfério Sul. Será que dá para atingir Porto Alegre?