Objetivos de aprendizado
Ao final desta lição, você deverá ser capaz de;
- Defina órbita.
- Descreva o movimento de objetos em suas órbitas.
- Descreva o lançamento em órbita.
- Explique os tipos de órbitas.
Uma órbita refere-se a uma trajetória curva que um objeto segue. Por exemplo, a trajetória seguida pela Terra ao redor do Sol e a trajetória seguida por um planeta ao redor de uma estrela. Satélites naturais ou artificiais também seguem uma órbita. Normalmente, uma órbita é uma trajetória que se repete regularmente. No entanto, a órbita também pode se referir à trajetória não repetitiva.
O movimento de objetos seguindo uma órbita é influenciado pela força da gravidade e pode ser aproximado usando a mecânica newtoniana.
As órbitas podem ser entendidas das seguintes maneiras comuns;
- Uma força, como a gravidade, puxa um objeto através de um caminho curvo enquanto o objeto tenta voar em linha reta.
- À medida que um objeto é puxado em direção a um corpo maciço, o objeto cai em direção ao corpo. No entanto, se o objeto tiver velocidade tangencial suficiente, ele continuará seguindo a trajetória e não cairá no corpo. O objeto é referido como orbitando o corpo.
Objetos no espaço que têm massa são atraídos uns pelos outros devido à gravidade. Quando esses objetos são reunidos, com impulso suficiente, eles orbitam um ao outro.
Objetos que têm a mesma massa orbitam uns aos outros sem nada no centro. Pequenos objetos no espaço orbitam em torno de objetos maiores. Por exemplo, no sistema solar, a lua orbita a terra e a terra orbita o sol. No entanto, alguns objetos maiores não permanecem completamente parados. Devido à gravidade, a Terra é ligeiramente puxada de seu centro pela lua. Isso causa marés em nossos oceanos. A Terra também é ligeiramente puxada de seu centro pela Terra, bem como por outros planetas.
Durante a criação do sistema solar, poeira, gelo e gás viajaram no espaço com impulso e velocidade, cercando o sol como uma nuvem. Como o sol é maior que esses objetos, eles foram atraídos pela gravidade em direção ao sol, formando um anel ao seu redor.
Com o tempo, essas partículas começaram a se aglomerar e cresceram até formar planetas, asteroides e luas. Esta é a razão pela qual os planetas têm órbitas em torno do Sol, e orbitam na mesma direção que as partículas e aproximadamente no mesmo plano.
Quando os foguetes lançam satélites, eles os posicionam em órbita no espaço. O satélite é mantido em órbita pela força da gravidade. Da mesma forma, a lua é mantida na órbita da Terra pela gravidade.
Observe que no espaço não há ar. Portanto, não há atrito do ar para impedir o movimento de um objeto no espaço. A gravidade faz os satélites orbitarem ao redor da Terra sem qualquer resistência adicional. O envio de satélites para a órbita da Terra nos permite aplicar tecnologia em diferentes campos, como telecomunicações, previsão do tempo, navegação e observações astronômicas.
Lançar em órbita
O lançamento de satélites em órbita é feito usando foguetes. A escolha do veículo de lançamento depende principalmente da massa do satélite e da distância da Terra que o satélite precisa percorrer. Uma órbita de alta altitude ou uma carga pesada requer mais energia para superar a gravidade da Terra.
Tipos de órbitas
Uma vez que um satélite ou espaçonave é lançado, ele é colocado em uma das seguintes órbitas;
- Órbita geoestacionária. A imagem acima é uma ilustração de uma órbita geoestacionária. Os satélites nesta órbita circundam a Terra de oeste para leste, acima do equador e seguindo a rotação da Terra. Eles viajam na mesma velocidade que a Terra e leva 23 horas, 56 minutos e 4 segundos para completar uma rotação. Isso faz com que os satélites nesta órbita pareçam estacionários em uma posição fixa. Para corresponder perfeitamente à rotação da Terra, a velocidade dos satélites nesta órbita é de aproximadamente 3 quilômetros por segundo e uma altitude de 35.786 quilômetros.
- Órbita terrestre baixa. A imagem acima é uma ilustração de uma órbita terrestre baixa. Esta órbita é relativamente próxima da órbita da Terra. Ele está localizado a uma altitude abaixo de 1.000 quilômetros, e pode ser localizado tão baixo quanto 160 quilômetros acima da superfície da Terra. Os satélites nesta órbita não precisam seguir um caminho específico ao redor da Terra. Há mais de uma rota disponível nesta órbita. Isso a torna a órbita mais comumente usada. Esta é a órbita usada para a estação espacial internacional. Devido à sua proximidade com a Terra, é usado para imagens de satélite e produz imagens de alta resolução.
- Órbita terrestre média. A imagem acima é uma ilustração de uma órbita terrestre média. Este é composto por uma ampla gama de órbitas. Os satélites nesta órbita não são obrigados a seguir caminhos específicos. É mais comumente usado por satélites de navegação.
- Órbita polar. A imagem acima é uma ilustração de uma órbita polar. Os satélites nesta órbita viajam de norte a sul sobre os pólos da Terra. Os satélites nesta órbita não passam necessariamente pelos pólos, pois podem se desviar em 20 a 30 graus. As órbitas polares são encontradas em baixas altitudes, de 200 a 1.000 quilômetros acima da Terra. A órbita síncrona do Sol é um tipo de órbita polar que percorre as regiões polares e é síncrona com o sol. Isso significa que os satélites nesta órbita são sincronizados para estarem na mesma posição em relação ao sol.
- Órbita de transferência. A imagem acima é uma ilustração de uma órbita de transferência. Essas órbitas são usadas para ir de uma órbita para a outra. Quando os satélites estão nesta órbita, é fácil movê-los para outra órbita. Isso permite que os satélites alcancem uma órbita de alta altitude sem precisar de um veículo de lançamento para carregá-lo por todo o caminho.
Resumo
Aprendemos isso;
- Uma órbita refere-se a uma trajetória curva que um objeto segue.
- O movimento dos objetos seguindo uma órbita é influenciado pela força da gravidade.
- Objetos que têm a mesma massa orbitam uns aos outros com nada no centro, mas pequenos objetos no espaço orbitam em torno de objetos maiores.
- Usamos foguetes para lançar satélites em órbitas espaciais.
