Satélites: do Sputnik ao GPS

O Sputnik 1, primeiro satélite, tinha 58 cm de diâmetro, pesava 83.6 kg e dava uma volta na Terra em cerca de 98 minutos.

O bipe ouvido no mundo inteiro

Em 4 de outubro de 1957, a União Soviética colocou em órbita o primeiro satélite artificial. O departamento de história da NASA descreve o Sputnik 1 como um objeto do tamanho de uma bola de praia, com 58 cm de diâmetro, massa de 83.6 kg e período de cerca de 98 minutos em sua órbita elíptica ao redor da Terra. Ele pouco fazia além de transmitir um bipe por rádio, mas qualquer pessoa com um receptor podia ouvi-lo passar. Um mês depois, o Sputnik 2, com 508.3 kg, levou a cadela Laika. Os Estados Unidos responderam com o Explorer 1 em 31 de janeiro de 1958 e, em julho de 1958, o Congresso aprovou a lei espacial que criou a NASA. A corrida espacial havia começado.

Menos de quatro anos após o Sputnik, em 12 de abril de 1961, Yuri Gagarin se tornou o primeiro ser humano no espaço. Segundo a NASA, sua Vostok 1 deu a volta na Terra a 27 400 km/h, o voo durou 108 minutos e Gagarin não pousou dentro da cápsula: ele se ejetou e desceu de paraquedas.

O trabalho dos satélites

Milhares de satélites giram hoje ao redor da Terra, e suas funções dependem de suas órbitas. As órbitas baixas, a algumas centenas de quilômetros de altitude, permitem imagens nítidas; por isso, satélites de observação da Terra, como os da série coreana KOMPSAT (Arirang), voam nessa região. Eles também passam sobre a maior parte do planeta enquanto a Terra gira abaixo. As órbitas médias são adequadas à navegação: o GPS.gov descreve uma constelação de pelo menos 24 satélites a cerca de 20 200 km, distribuídos em seis planos orbitais, de modo que ao menos quatro fiquem visíveis de quase qualquer lugar. A Força Espacial dos EUA tem mantido 31 satélites GPS operacionais. Já os satélites geoestacionários, a 35 786 km, como os meteorológicos coreanos Chollian, observam continuamente um hemisfério inteiro da Terra.

Em que parte do céu da Coreia você veria um satélite geoestacionário? Ele fica sobre o equador, então, no hemisfério norte, aparece sempre em alguma parte do céu ao sul. Uma relação geométrica simples fornece sua altura: para um satélite na mesma longitude que você, a altura angular é arctan[(cos φ − 6378 ÷ 42 164) ÷ sin φ]. Em Seul, com φ = 37.6°, isso equivale a cerca de 46° acima do horizonte na direção sul; em Jeju, mais ao sul, cerca de 51°. Por isso, as antenas parabólicas na Coreia apontam aproximadamente para o sul e ficam inclinadas para cima nesse ângulo.

Um receptor GPS calcula sua posição medindo o tempo. Cada satélite transmite sua posição e a hora exata de seus relógios atômicos. O receptor mede quanto tempo cada sinal levou para chegar, multiplica esse tempo pela velocidade da luz para obter as distâncias e, com quatro satélites, calcula sua posição em três dimensões e o erro de seu próprio relógio. Como a luz percorre 300 km em um milésimo de segundo, os relógios precisam ser extremamente precisos: um erro de um milionésimo de segundo já representaria 300 m.

A Coreia no espaço

A Coreia conseguiu seu próprio lançador em 2022. Em 21 de junho, o foguete Nuri (KSLV-II), desenvolvido pelo KARI e lançado do Centro Espacial de Naro, em Goheung, colocou um satélite de verificação de desempenho na órbita prevista, a 700 km. O governo anunciou que isso tornou a Coreia o sétimo país a lançar um satélite de uso prático com mais de uma tonelada usando tecnologia própria. Em maio de 2024, o país inaugurou a Administração Aeroespacial da Coreia (KASA), em Sacheon, para conduzir futuros programas de foguetes, satélites e exploração lunar.

Mais satélites também significam mais lixo: estágios de foguetes usados, satélites desativados e fragmentos de colisões. Uma lasca de tinta em velocidade orbital carrega muita energia, por isso as agências rastreiam os detritos maiores e as espaçonaves às vezes acionam os motores para desviar deles. Hoje, espera-se que novas missões planejem como retirar seus satélites de órbita ao final das atividades.