Como os satélites orbitam a Terra?

satélites são, em algum grau, objetos “misteriosos”. Eles viajam no espaço, o que parece um lugar exótico porque a maioria de nós nunca lá esteve. Estão tão longe que não conseguimos vê-los. Eles normalmente custam milhões ou bilhões de dólares, o que significa que nenhum de nós será dono de um pessoalmente. E assim por diante…a mecânica Orbital também pode ser misteriosa porque não há uma maneira fácil de experimentarmos a mecânica orbital pessoalmente. No entanto, com um pouco de imaginação, você pode entender a idéia básica por trás da mecânica orbital muito facilmente. Acontece que estamos sempre a brincar com a mecânica orbital!

pense no que acontece quando atira uma bola. Imagine que você está parado em um Campo Grande e jogar uma bola de beisebol o mais duro que puder — como um arremessador. A bola pode ir a 30 metros e depois bater no chão. Você colocou a bola em órbita — é que a órbita de uma bola é muito curta!agora imagine que atirou um rifle direito e nivelado em vez de atirar uma bola. A bala pode viajar 1,6 km antes de sucumbir à gravidade e atingir o chão.

Agora imagine que você atira um canhão muito grande que é capaz de dar a sua concha uma velocidade inicial extremamente alta. Também imagine que nosso mundo está completamente coberto de água para remover quaisquer preocupações sobre colinas, e que o canhão é disparado direto e nível. O seu caminho pode parecer a imagem à direita.

neste diagrama você pode ver que a concha está indo suficientemente longe para realmente seguir a curva da terra por um período de tempo antes de atingir o chão.

uma coisa que gomas estes exemplos acima é a resistência do ar, então imagine que você levou este canhão para a lua e montou-o no topo da montanha mais alta. A lua não tem atmosfera e está completamente cercada pelo vácuo do espaço. Se ajustares a velocidade da concha e disparares o canhão, a concha seguirá a curva da lua na perfeição. Ela cai exatamente ao mesmo ritmo que a curva da lua cai para longe dela, então ela nunca atingiria o chão. Eventualmente, curvar-se-ia ao redor da lua e iria contra a parte de trás do canhão! Na Lua você poderia realmente ter satélites em órbitas extremamente baixas como essa — apenas a uma milha ou duas do chão para evitar as montanhas. E os satélites podem ser lançados a partir de canhões.

na terra, não é tão fácil porque os satélites têm que subir acima da atmosfera e no vácuo do espaço para orbitar por qualquer período de tempo. 320 km acima é o mínimo para evitar a interferência atmosférica. O Telescópio Espacial Hubble orbita a uma altitude de 600 km. Mas o princípio é exactamente o mesmo. A velocidade do satélite é ajustada de modo que ele cai para a terra na mesma taxa que a curva da terra cai para longe do satélite. O satélite está a cair perpetuamente, mas nunca atinge o chão!

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