CINTURÃO DE CLARK
Autor: Ensino de Física através de Estratégia da Aprendizagem | Publicado: 2011-07-19T09:04:00-07:00

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Muitas vezes nos perguntamos, quando assitimos filmes de ação ou investigação, se é realmente verdade se podemos encontrar qualquer pessoa pelos satélites espalhados pela Terra. E nos perguntamos ainda, quantos existem orbitando ela? Por que eles não se chocam? Por que não caem em direção a Terra? Ou, por que não são jogados pelo universo afora? Essas questões são respondidas muito simplesmente pelas leis da Física, principalmente a Lei da Gravitação Universal estipulada por Newton. O restante é apenas adequação para se poder ter um domínio total sobre o mundo. Ou seja, basta se colocar um para depois adequar outros, fazendo com que toda terra seja escaneada.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Satélites também são muito úteis para transmissão e retransmissão de sinais em banda C e banda Ku, bem como conexão a internet por satélite. Quando um satélite é elevado a uma grande altura da superfície terrestre e impusionado horizontal e paralelamente a linha do equador este estará sujeto a duas forças: a gravitacional, atraindo-o para o centro da Terra, e a centrífuga, repelindo-o do centro da Terra. Se a duas forem iguais reultará em um equilibrio em que o satélite não sai nem se afasta, mantendo-se girando em volta da Terra.
&nbsp;Figura 01: Impulsão tangencial de satélite
Figura 02: Equações para fixação de satélites
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Na situação de equilibrio temos que para cada raio r de órbita (altura em que o satélite foi lançado) corresponderá uma velocidade v linear (tangencial) em torna da linha do equador. Pela equações do movimento angular tem-se que quanto mais próximo da Terra, ou seja, quanto menor o raio maior a velocidade.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A&nbsp;órbita geosincrônica&nbsp;ocorre quando adotamos o raio r= 35 802 Km paralelo ao eixo do equador. A velocidade&nbsp;v&nbsp;resultante obriga o satélite a executar uma volta em torno da Terra em 24 horas, que é o mesmo período de revolução do nosso planeta. Ou seja, o satélite e uma região na superficie terrestre movem-se com a mesma velocidade de rotação, como se estivessem fixos em relação ao outro (figura 3). Uma antena apontada para este satélite e logo após fixada ficaria permanentemente direcionada para ele, embora tanto a antena (a superfície da Terra) quanto o satélite estejam em rotação.

&nbsp;Figura 3: Órbita Geosincrônica
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;A órbita geosincrônica também é conhecida por Cinturão de Clarke, e é nela que se estacionam os satélites para retransmissão de televisão. Um organismo internacional (UIT licencia países e empresas para o uso de determinada parte do cinturão, evitando congestionamento e interferências. A figura&nbsp;4 ilustra o posicionamento de alguns dos satélites, com destaque para o BRASILSAT l e BRASILSAT 2, antigos satélites da EMBRATEL, estacionados (geosincronicamente) frontalmente ao nosso território (65º e 70º de latitude, respectivamente).&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Os satélites dispõem de baterias solares instaladas nas suas "asas", as quais transformam a luz solar em energia elétrica para alimentação dos circuitos. Têm também pelo menos duas antenas (parabólicas), uma para receber o sinal da Terra e outra para retransmiti-lo de volta. De fato o sinal não é apenas retransmitido, mas passa por um processamento eletrônico. Após um período de vida útil (cerca de 8 anos), com o esgotamento de suas pilhas e outros circuitos, o satélite é retirado da órbita geosincrônica e substituído por outro.

Figura 4: distribuição de satélites no Cinturão de Clark&nbsp;&nbsp;
﻿Autor: Pedro Henrique dos S. Fegueredo (Aluno Curso de Física-UNIR)