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Teoria desprezada sobre órbitas geoestacionárias é comprovada

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/08/2010

Órbitas geoestacionárias deslocadas ampliarão espaço para satélites
Este é o esquema das órbitas geoestacionárias deslocadas, propostas em 1984, mas que poucos acreditavam ser possíveis.[Imagem: Advanced Space Concepts Laboratory, University of Strathclyde]

Em 1984, o norte-americano Robert L. Forward propôs a utilização de uma nova família de órbitas ao redor da Terra, o que, segundo ele, poderia melhorar substancialmente as comunicações via satélite.

Os especialistas da área mais simpáticos o ignoraram, enquanto os demais desprezaram e criticaram duramente a proposta, catalogando-a de impossível.

Mas uma dupla de engenheiros da Universidade de Strathclyde, na Grã-Bretanha, afirma ter conseguido demonstrar que o físico estava certo e que há literalmente mais espaço para o lançamento de satélites de comunicação.

Órbitas deslocadas

O Dr. Forward afirmou que é possível usar "órbitas deslocadas" para manter um número maior de satélites artificiais ao norte ou ao sul do Equador, ajudando a atender a crescente demanda por comunicações.

Ele propôs que a órbita de um satélite geoestacionário pode ser empurrada acima ou abaixo do anel geoestacionário em torno da Terra, que segue a linha do Equador, usando uma vela solar, impulsionada pela pressão da luz solar.

O funcionamento das velas solares foi demonstrado recentemente pela sonda espacial japonesa Ikaros, embora o mecanismo tenha sido alvo de grandes controvérsias por décadas - veja Espaçonave impulsionada pela luz solar.

Mas os críticos do Dr. Forward também afirmavam que as órbitas deslocadas eram impossíveis devido à dinâmica incomum do problema.

Famílias de órbitas

Agora, Shahid Baig e Colin McInnes demonstraram que Forward estava correto.

"Os satélites geralmente seguem órbitas keplerianas. Assim que é lançado, um satélite sem propulsão vai 'deslizar' ao longo de uma órbita kepleriana natural," diz o professor McInnes.

"No entanto, nós vislumbramos famílias de órbitas fechadas, não-keplerianas, que não obedecem as leis usuais do movimento orbital. Famílias dessas órbitas circundam a Terra a cada 24 horas, mas elas são deslocadas para o norte ou para o sul do Equador da Terra. A pressão da luz do Sol refletindo sobre uma vela solar pode empurrar o satélite acima ou abaixo da órbita geoestacionária, ao mesmo tempo deslocando o centro da órbita ligeiramente para trás da Terra, para longe do Sol."

Órbitas polares

O deslocamento do Equador é pequeno, variando entre 10 e 50 quilômetros. Mas isso pode ser ampliado com o uso de velas solares híbridas, que utilizem tanto a pressão da luz quanto um sistema convencional de propulsão elétrica.

"Outra possibilidade são as 'órbitas estacionárias polares', chamadas de 'pole-sitters' por Forward, que utilizam um pequeno empuxo contínuo para manter uma nave no eixo polar da Terra, acima do Ártico ou da Antártida," diz McInnes.

Embora essas órbitas polares não sejam úteis para telecomunicações, elas poderiam ser usadas para fornecer novos pontos para visualizar as regiões polares da Terra, sobretudo para o monitoramento do clima.

Bibliografia:

Light-Levitated Geostationary Cylindrical Orbits Are Feasible
Shahid Baig, Colin McInnes
Journal of Guidance, Control and Dynamics
Vol.: 0731-5090 vol.33 no.3 (782-793)
DOI: 10.2514/1.46681
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