O que é um satélite

Chamamos de satélite um objeto no espaço que orbita ou circula em torno de um objeto maior. Existem dois tipos: naturais (como a lua orbitando a Terra) e artificiais (como a Estação Espacial internacional orbitando a Terra).

Como surgiu o conceito de satélite

Em 1609, Johannes Kepler descreveu pela primeira vez as órbitas elípticas dos planetas e as leis de seu movimento ao redor do Sol, essencialmente fundando a ciência da mecânica celeste. Combinado com as leis da física de Newton, o conceito de um satélite artificial surgiu em 1687. Ele afirmava que um objeto acelerado a uma certa velocidade se moveria livremente ao redor da Terra ao longo de um círculo fechado, ou órbita.

Objeto D: O primeiro projeto de satélite soviético

 Em 30 de Janeiro de 1956 o governo soviético autorizou formalmente o desenvolvimento e construção de um satélite artificial. O satélite recebeu o codinome de Objeto D.

Esperava-se que o Objeto D medisse a densidade e composição iônica da atmosfera da Terra e seu campo magnético, estudasse a radiação solar e os raios cósmicos. O primeiro satélite também prometia uma grande quantidade de dados de engenharia, que poderiam mais tarde ajudar no desenvolvimento de sistemas de controle térmico e no desenvolvimento de futuras espaçonaves, bem como informações sobre a interação dos satélites com a atmosfera.

Os meses se passaram e no final do ano de 1956 ficou claro que não seria possível seguir com o cronograma inicial devido a uma série de problemas com o desenvolvimento de instrumentos científicos para o Objeto D, também o impulsionador do foguete R7 que seria o responsável por colocar o objeto em órbita saiu menor do que o esperado (304 segundos, em vez dos 309-310 segundos projetados).

Sputnik – Um satélite mais simples

Com receio de que os americanos saíssem na frente e conseguissem colocar um satélite em órbita, os soviéticos tiveram uma ideia: Construir um satélite mais leve e simples. Este teria massa de 30 quilos ou menos, e carregaria o mínimo possível de equipamento científico.

Em 25 de Novembro de 1956, o satélite mais simples começou a ser projetado e sua trajetória de lançamento calculada. Em apenas 3 meses o governo soviético emitiu um decreto intitulado “Inserção do satélite não orientado mais simples da Terra (Objeto PS) em órbita, teste do rastreamento do satélite mais simples em órbita e recepção de sinais transmitidos do objeto PS.” Um total de dois satélites PS poderiam ser lançados, mas somente após o foguete R-7 completar dois voos bem-sucedidos.

Descrição do Sputnik

O projeto inicial do Sputnik apresentava um objeto cilíndrico, mas o designer chefe não se agradou nem um pouco e exigiu um corpo com aparência de planeta, que convenhamos, foi bem mais legal!

Dessa forma o satélite foi projetado como um contêiner em forma de bola com um diâmetro de 580 milímetros. O hemisfério superior carregava antenas com dois feixes cada, elas garantiriam que o satélite transmitisse sinais de rádio igualmente em todas as direções, independentemente de sua rotação. Um mecanismo de mola especial foi projetado para implantar antenas em um ângulo de 35 graus em direção ao eixo principal do contêiner, imediatamente após a espaçonave ter se separado do foguete.

No exterior, o hemisfério superior era coberto por um escudo protetor térmico de um milímetro de espessura. Em seu lado interno, carregava um acessório para o transmissor de rádio. A superfície de ambos os hemisférios foi totalmente polida para permitir uma melhor reflexão da luz solar, o que poderia ajudar no rastreamento óptico do satélite do solo.

Os componentes internos do Sputnik

• Transmissor de rádio;
• Sistema de alimentação de energia feito de três baterias de prata-zinco; 
• Interruptor remoto;
• Ventilador do sistema térmico;
• Chave de sequenciador duplo do sistema de controle térmico;
• Chave térmica de controle;
• Interruptor barométrico;

O satélite mais simples atingiu uma massa de 83,6 kg. Após sua montagem final, o satélite seria preenchido com nitrogênio até atingir a pressão interna ideal. O fornecimento de energia para o transmissor de rádio e o sistema de controle térmico a bordo do satélite seria ativado pelo interruptor remoto, que por sua vez seria acionado por um sensor no momento da separação do veículo lançador e do satélite.

Um transmissor de rádio de um watt emitiria sinais com duração de 0,4 segundos no comprimento de onda de 7 e 15 metros. Se a temperatura a bordo do satélite ultrapassasse 50ºC ou caísse abaixo de 0ºC, ou se a pressão interna caísse abaixo de 0,35 quilogramas por centímetro quadrado, interruptores térmicos e barométricos seriam ativados alterando o comprimento do sinal de rádio enviado pelo satélite.

Para manter a temperatura normal dentro do satélite, um ventilador especial seria acionado quando a temperatura interna aumentasse acima de 30ºC. Se a temperatura caísse abaixo de 20 a 23ºC, o ventilador seria desligado. Um interruptor térmico duplo era responsável por ligar e desligar o ventilador. As baterias foram projetadas para funcionar por duas semanas.

Objetivos científicos do satélite Sputnik

• A taxa de decadência de sua órbita permitiria determinar a densidade da alta atmosfera;
• Propriedade da distribuição das ondas de rádio na ionosfera;
• Cálculos teóricos e soluções técnicas associadas à entrega de satélites em órbita seriam testados;

O lançamento – Blastoff

O Sputnik foi lançado do Cosmódromo de Baikonur, no Cazaquistão, em 4 de outubro de 1957. O lançamento não saiu totalmente conforme o planejado, pois o impulsionador não atingiu a potência total durante a decolagem e o Sputnik acabou orbitando cerca de 500 km abaixo do previsto.

O rastreamento do foguete que colocou o Sputnik em órbita teve que ser realizado por meio de radar, e com auxílio de telescópios terrestres.

O papel do Sputnik na história

O vôo do Sputnik foi o tiro inicial em uma longa corrida espacial entre os Estados Unidos e a União Soviética para provar a supremacia no “terreno elevado” do espaço. 

Mas, à medida que a corrida desaparecia na história, o Sputnik assumia um papel maior como arauto de uma nova revolução na observação e nas telecomunicações. 63 anos após o lançamento do Sputnik, os satélites fazem parte da nossa vida diária.

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Créditos: Russianspaceweb.com/Space.com