Satélites utilizam as leis de Newton

Tarso Paulo Rodrigues*
Especial para a Folha de S. Paulo

Nas duas últimas colunas, confirmamos a importância de Newton, que, ao formular a lei da gravitação universal, foi o primeiro a teorizar a possibilidade de se colocar um objeto em órbita terrestre. Segundo o físico, a velocidade orbital deveria ser suficiente para manter o objeto em diferentes altitudes, e a força gravitacional existente entre a Terra e o objeto atuaria como resultante centrípeta ao modificar a direção de sua velocidade.

Em 1957, os russos lançaram o primeiro satélite artificial, o Sputnik 1, que, com altitude média de 900 km, realizava uma volta completa ao redor da Terra em 90 minutos.

Desde então, milhares de satélites e estações orbitais são lançados e colocados em órbita por meio de foguetes, dos quais se separam ao atingir o ponto de voo orbital e a velocidade adequada. Suas órbitas podem ser elípticas, circulares ou polares e se situam acima da atmosfera, em altitudes variadas, exatamente para terem uma visão privilegiada de todo o nosso globo.

Um bom exemplo são os satélites utilizados em comunicação. Ao se situarem em uma altitude de aproximadamente 36.000 km sobre um ponto do Equador, acompanham o movimento de rotação terrestre e conseguem rapidamente retransmitir sinais eletromagnéticos, como as ondas de rádio e TV, de um ponto da Terra a outro (vale lembrar que esses sinais se propagam com a velocidade da luz - 300.000 km/s).

Esses satélites são geoestacionários, ou seja, para um observador na Terra, o satélite encontra-se parado sobre sua cabeça, portanto seu período é igual ao da Terra: 24 horas.

Outro grupo de satélites que se destaca é o GPS (Global Positioning System - Sistema de Posicionamento Global). Esse sistema tem como base uma rede de 24 satélites artificiais, distribuídos em seis órbitas circulares em torno da Terra, a uma altitude de aproximadamente 20.000 km.

Percorrem o comprimento da órbita a cada 12 horas e são colocados de tal modo que, para um usuário em qualquer ponto do globo, seis deles são sempre visíveis. Dessa forma, um número mínimo de quatro satélites estará sempre disponível para fornecer as três coordenadas de posição (latitude, longitude e altitude), a velocidade e o tempo estimados do usuário.

Essa precisa localização tridimensional é utilizada em navegação aérea e marítima, por pilotos de rali, arqueólogos, geólogos em busca de água e petróleo e para mapeamento de áreas de mananciais, entre outras aplicações.