O que são Satélites - III

5- Quantas vezes um satélite polar pode passar sobre a mesma localização ?
Qualquer satélite de órbita polar baixa, dentro de um período de 24 horas, passa pelo mesmo lugar cerca de 4 a 6 vezes, sendo a orientação magnética dessas passagens invertida, em virtude do movimento da rotação da Terra, dado que o sentido orbital do satélite é constante.

O tempo de duração de cada uma das passagens depende da verticalidade da órbita em relação à localização terrestre da estação, que pode em condições médias, oferecer passagens de 10 a 18 minutos cada uma delas, dependendo da altitude da órbita.

No geral, podemos utilizar um satélite polar de órbita baixa durante mais de 1 hora num dia de atividade normal. No presente, o Serviço de Satélite de Amador dispõe de mais de 20 satélites a operar, o que nestas condições, nos facultam mais de 15 horas diárias de consecutiva operação, feita por satélites e por serviços diversos.

6. Qual a razão da nova geração de satélites ser de órbita elíptica ?
As facilidades presentes que nos são conferidas pelas tecnologias de utilização dos satélites de órbita elíptica, oferecem outras características e potencialidades de exploração.

Os satélites de órbita elíptica dispõem de dois pontos determinantes: durante o perigeu, eles oferecem as passagens mais próximas da Terra, e durante o apogeu, permitem tempos de acesso maiores, em virtude das passagens serem as mais distantes da Terra.

A maior facilidade que resulta deste modelo de órbita, é o facto de que durante o apogeu, o satélite ter um horizonte artificial máximo sobre a superfície terrestre, dado que estas distâncias ultrapassam os 45.000 km. Por conseqüência, o tempo na duração do horizonte artificial, pode ser superior a 10 horas de rádio-visibilidade, sobre a mesma localização terrestre.

Tecnicamente, os satélites de órbita elíptica podem ser equivalentes à criação artificial de qualquer uma das faixas de ondas-curtas. A maior diferença para o operador de satélites, centra-se no facto de ser quase imperceptível o efeito de Doppler, porque este efeito ocorre de forma muito acentuada, durante as passagens dos satélites de órbita polar baixa.

O efeito de Doppler resulta de efeitos da física, produzidas pela velocidade elevada e constante a que o satélite é sujeito durante a sua rotação orbital. É um fenômeno de efeitos radioelétricos, pela variação positiva e negativa das freqüências portadoras, que ocorre em ambos os sentidos, dos sistemas emissor e receptor do satélite e da estação terrena.

Uma compensação (manual ou automática) é essencial, para uma correta sintonia de ambos os sistemas situados dentro do cone de passagem radioelétrica do satélite, em relação ao ponto vertical relativo com a posição terrena da estação de seguimento.

É pois baseado neste fenômeno físico que hoje funcionam os sistemas GPS, cuja primeira aplicação foi efetuada através do satélite de amador da AMSAT, o OSCAR 6 durante o ano de 1973. Só depois da descoberta desta aplicação, se passaram a desenvolver comercialmente qualquer um dos atuais sistemas de posicionamento global por satélite.

7. A localização orbital do satélite. Quando é que ele passa sobre a minha posição terrestre ?
A previsão das órbitas dos satélites foi no início da exploração espacial e até aos anos de 1975 um verdadeiro quebra cabeças. Já lá vai a época da régua de cálculo, então denominada por OSCAR LOCATOR. Mesmo assim, só depois de 1985 as coisas se tornaram mais simples com a utilização de máquinas de calcular e da computação simples do XT.

Hoje, qualquer computador AT a operar em MS-DOS e com 20 Mb de disco, pode instalar um software de cálculo, processar dados e ilustrar mapas referentes às órbitas de um satélite, incluindo o comando automático de rotores e correções de efeito de Dopller.

Entre as mais populares e acessíveis versões de software recomendamos o Instant Track para MS-DOS. Esta versão é atual para o terceiro milênio. Produz imagens gráficas a cores, fornece dados importantes sobre a passagem vertical, a aproximação e o afastamento da satélite, a elevação e o azimute, ou a posição vertical do satélite selecionado, em qualquer parte da sua órbita.

Com a instalação de alguns drivers, ele pode efetuar o comando automático dos rotores e fazer a correção de efeito de Doppler, bem como a sintonia automática dos sistemas emissor e receptor. Existem no entanto softwares mais evoluídos e já desenvolvidos para sistemas operativos atuais, como sejam o Windows 98, 2000, XP, X-Windows ou MAC OS.

Entre eles destacamos o Predict para LINUX que se baseia numa estrutura principal , o servidor, que efetua todos os cálculos. Ligados ao servidor, podem estar vários clientes de modo gráfico que recebem os dados já prontos a mostrar no ecrã de um computador terminal qualquer. Para MS Windows destacamos o Nova for Windows que é bastante completo.

Permite entre outras coisas, a atualização dos dados Keplerianos pela Internet, o acerto das horas por ligação a relógio atômico, o controlo de rotores ou ajuste de Doppler nos rádios. Permite visualizar o footprint de vários satélites em simultâneo e fazer a impressão das passagens de satélites em papel, para ocasiões em que o computador não pode ser utilizado.

8. Na passagem orbital de um satélite, existe uma melhor situação quanto ao ângulo de elevação ?

A melhor situação na passagem de um satélite é a vertical do lugar, o que raramente ocorre. Nestas condições, o ângulo de elevação terrestre em relação ao satélite é máximo, ou sejam os 90º de elevação. O cone de aproximação na passagem vertical e afastamento é máximo, numa órbita vertical.

Mas esta condição não significa que seja a melhor, pois qualquer órbita pode ser boa, desde que seja superior ao horizonte artificial de 2º a 4º e seja uma passagem sobre uma localização desafogada em termos de horizonte, ou seja, sem montanhas e sem prédios ao redor da estação terrena.

9. A entidade que faculta as informação sobre os Dados de Kepler, essenciais aos cálculos orbitais ?
A NORAD é a entidade que nos Estados Unidos da América do Norte, efetua o rastreio e as medições de todos os satélites em órbita no espaço exterior da Terra. São essas informações que nos são depois fornecidas através de Dados Keplerianos ou de Kepler.

Depois de receber estas informações através da AMSAT e dos seus organismos representantes, podemos instalar esses dados num computador, fazer correr num software de cálculos orbitais os elementos neles contidos. Estes elementos Keplerianos são editados em publicações da especialidade, ou existem directamente em bases de dados disponíveis na Internet.

Eles estão disponíveis para a comunidade de Amadores de Rádio, através da AMSAT e em dois formatos distintos: NASA ou 2Lines, e AMSAT. No geral, todos os programas de cálculo, conseguem processar ambas as versões de keps. Leia o artigo editado pela AMSAT-CT, denominado: DADOS KEPLERIANOS.

10. Existem muitos satélites disponíveis para o Serviço de Satélite de Amador ?
Com o começo do novo milênio, estão disponíveis, no decurso dos anos de 2001 e 2002, mais de 20 satélites, todos eles pertencentes ao Serviço de Satélite de Amador.

Tendo ocorrido ainda um fenômeno único na história aeroespacial, que foi o ressurgimento em Junho de 2002, do satélite OSCAR-7, um satélite de amador tecnicamente dado como desaparecido em 1980, fazia mais de 21 anos