Sep 18, 2019 Por Equipe YoungWonks *
Como funciona a comunicação por satélite? Dado que os satélites são hoje amplamente utilizados para fins de comunicação – entre outros -, esta é uma questão cada vez mais relevante. O que nos leva ao tema do nosso último blog. Mas antes de vermos como os satélites nos ajudam a comunicar a grandes distâncias, comecemos pelo início. o que é um satélite?
um satélite é basicamente qualquer objeto que gira (ou, em outras palavras, orbita) em torno de outro objeto no espaço. Alguns satélites são naturais, enquanto outros são artificiais (artificiais). A Lua é um exemplo de um satélite natural que orbita a terra. No sistema solar, existem seis sistemas planetários de satélites contendo 185 satélites naturais conhecidos.
atualmente, o termo satélite normalmente se refere a objetos artificiais voados no espaço. Tal como os seus homólogos naturais, estes orbitam um planeta e a principal diferença é que foram intencionalmente colocados em órbita. Sputnik 1 é o primeiro satélite artificial do mundo. Foi lançado no espaço em 4 de outubro de 1957 pela União Soviética. Desde então, cerca de 8.900 satélites de mais de 40 países foram lançados.
é importante notar aqui que os satélites são usados para vários fins. Por exemplo, eles podem ser usados para fazer mapas estelares e mapas de superfícies planetárias, e também tirar fotos de planetas em que são lançados. Tipos comuns incluem satélites militares e civis de observação da terra, satélites de comunicações, satélites de navegação, satélites meteorológicos e telescópios espaciais. Os satélites são normalmente sistemas semi-independentes controlados por computador. Os subsistemas de satélite realizam muitas tarefas, como geração de energia, controle térmico, telemetria, atitude. na verdade, as estações espaciais e as naves espaciais humanas em órbita também são satélites. As órbitas de satélites diferem muito, dependendo do propósito do satélite, e são classificadas de várias maneiras. Classes bem conhecidas (sobrepostas) incluem órbita baixa da terra, órbita polar e órbita geoestacionária.como são lançados estes satélites no espaço? Isto é feito com um veículo de lançamento, basicamente um foguete que coloca o satélite em órbita. Na maioria das vezes, o foguete se levanta de uma plataforma de lançamento em terra, mas há alguns que foram lançados no mar a partir de um submarino ou uma plataforma marítima móvel, ou a bordo de um avião.
neste blog, vamos dar uma olhada em satélites de comunicação. Eles são chamados assim porque são usados para fins de comunicação. o que é um satélite de comunicações?um satélite de comunicações é um satélite artificial que retransmite e amplifica sinais de radiocomunicações através de um transponder. Ele basicamente cria um canal de comunicação entre um transmissor fonte e um receptor em diferentes locais na terra. Os satélites de comunicação são usados para aplicações de Televisão, Telefone, Rádio, internet e militares. Existem atualmente 2134 satélites de comunicação na órbita da terra e estes incluem organizações privadas e governamentais. Vários estão em órbita geoestacionária 22.236 milhas (35.785 km) acima do equador, de modo que o satélite parece estacionário no mesmo ponto no céu. O período orbital desses satélites é o mesmo que a taxa de rotação da Terra, que por sua vez permite que as antenas parabólicas de estações terrestres sejam direcionadas permanentemente para esse ponto; eles não têm que se mover ao longo e rastreá-lo. Uma vez que as ondas de rádio de alta frequência usadas para ligações de telecomunicações viajam por linha de visão, elas são obstruídas pela curva da terra. O que estes satélites de comunicação fazem é transmitir o sinal em torno da curva da terra, tornando assim possível a comunicação entre pontos geográficos amplamente removidos. Os satélites de comunicação usam uma ampla gama de frequências de rádio e microondas. Para evitar interferências de Sinais, as organizações internacionais têm regulamentos que indicam quais as gamas de frequências (ou bandas) que certas organizações estão autorizadas a utilizar. Esta alocação de bandas reduz as chances de interferência de sinal. os satélites podem ser classificados de acordo com suas órbitas. Como mencionado anteriormente, muitos são satélites geoestacionários, uma vez que eles têm uma órbita geoestacionária (GEO), que é 22.236 milhas (35.785 km) da superfície da terra. Aqui o satélite parece estar na mesma posição no céu quando visto por observadores terrestres. Assim, aqui as antenas terrestres não têm que rastrear o satélite através do céu. os satélites de órbita média da Terra (MEO) são os que estão mais próximos da terra; suas altitudes orbitais variam de 2.000 a 36.000 quilômetros (1.200 a 22.400 mi) acima da terra. A região abaixo das órbitas médias é de cerca de 160 a 2.000 quilômetros (99 a 1.243 mi) acima da terra e é chamada de órbita baixa da Terra (LEO). com satélites MEO e LEO orbitando a terra mais rápido, eles não são continuamente visíveis no céu em um ponto fixo na terra. Em vez disso, eles parecem atravessar o céu e ” set ” quando eles vão para trás da terra. Isto significa que a oferta de serviços de comunicações contínuas com estes satélites de órbita inferior necessitaria de um maior número de satélites, garantindo assim que pelo menos um deles esteja sempre no céu para facilitar a transmissão de sinais de comunicação. Mas também é importante notar que devido à sua distância relativamente mais Curta à terra, os seus sinais são muito mais fortes. um grupo de satélites trabalhando juntos é chamado de constelação de satélites. Duas dessas constelações, que supostamente oferecem serviços telefônicos via satélite (principalmente para áreas remotas), são os sistemas Iridium e Globalstar. O sistema Iridium tem 66 satélites. Também é possível hoje fornecer cobertura descontínua usando um satélite de órbita baixa da terra que pode armazenar dados recebidos ao passar sobre uma parte da terra e transmiti-lo mais tarde, passando por outra parte. O sistema em cascata utilizado pelo satélite de comunicações CASSIOPE do Canadá é um exemplo adequado. Sputnik 1 foi o primeiro satélite terrestre artificial do mundo; foi colocado em órbita pela União Soviética em 4 de outubro de 1957. Na época, ele foi equipado com um rádio-transmissor de bordo que trabalhou em duas frequências: 20.005 e 40.002 MHz. O Sputnik 1 foi lançado como um grande passo na exploração do espaço e do desenvolvimento de foguetes.dito isto, não foi colocado em órbita para enviar dados de um ponto da terra para outro. O primeiro satélite a transmitir comunicações foi, de fato, a Pioneer 1, uma sonda lunar pretendida. A espaçonave chegou a meio caminho da lua, e voou alto o suficiente para realizar a prova do conceito de transmissão de telemetria em todo o mundo: Primeiro de Cabo Canaveral a Manchester, Inglaterra; depois de Havaí A Cabo Canaveral; e finalmente, em todo o mundo de Havaí a Manchester. aplicações / utilizações de satélites de comunicação Telefones por satélite:
eles são o primeiro e historicamente mais importante uso de satélites de comunicação. A rede telefónica fixa pública comutada transporta chamadas telefónicas de telefones fixos para uma estação terrestre, de onde são transmitidas para um satélite geoestacionário. A ligação descendente segue um caminho análogo. Com melhorias significativas nos cabos submarinos de comunicações através do uso de fibra óptica, os satélites já não estão sendo usados para telefonia fixa na mesma escala. Mas isso não significa que os satélites já não sejam usados para comunicação. Lugares remotos como a Ilha de Ascensão, Santa Helena, Diego Garcia e Ilha de Páscoa não têm cabos submarinos em serviço, então essas áreas precisam de telefones por satélite. A comunicação por satélite também é necessária em continentes e países onde as telecomunicações por via terrestre são raras a inexistentes – por exemplo, na Antártida, Groenlândia grandes regiões da América do Sul, África, Canadá, China, Rússia e Austrália. outros usos da terra para telefones por satélite incluem navios no mar, plataformas no mar, apoio para hospitais, militares e recreação. Normalmente, os sistemas telefónicos por satélite funcionam através de um sistema telefónico local numa área isolada com uma ligação ao sistema telefónico numa área principal. Há também serviços que enviarão um sinal de rádio para um sistema telefônico. Neste exemplo, quase qualquer tipo de satélite pode ser usado. Telefones de satélite alcançam diretamente uma constelação de satélites geoestacionários ou de órbita baixa-Terra. As chamadas são então encaminhadas para um tele-transporte por satélite ligado à rede telefónica pública comutada.2. televisao:Televisão por satélite é quando a programação de televisão é entregue aos telespectadores, transmitindo-a de um satélite de comunicações orbitando a terra diretamente para a localização do espectador. Os sinais são recebidos através de uma antena parabólica ao ar livre chamada parabólica parabólica e um bloco de baixo ruído. Um receptor de satélite-ou uma caixa de set-top externa, ou um sintonizador de televisão embutido – decodifica o programa de televisão desejado para visualização em um aparelho de televisão. A televisão por satélite oferece uma vasta gama de canais e serviços. É a única televisão Disponível em muitas áreas remotas que não têm serviço de televisão terrestre ou de televisão por cabo. Sinais de sistemas modernos são transmitidos a partir de um satélite de comunicações nas frequências da banda Ku (12-18 GHz) que precisam apenas de uma pequena antena de menos de um metro de diâmetro.
também diferentemente de sistemas antigos que usavam sinais analógicos, os modernos usam sinais digitais que permitem a transmissão da televisão moderna padrão de alta definição, graças à eficiência espectral muito melhorada da radiodifusão digital. A partir de 2018, os únicos canais que dependem da transmissão por satélite em sinais analógicos são a estrela C2 do Brasil e o canal C-SPAN americano no AMC-11. São necessários receptores diferentes para os dois tipos. Algumas transmissões e canais não são criptografados e, portanto, livre-para-ar ou livre-para-ver. Outros canais são transmitidos com criptografia (televisão paga), precisando que o espectador assine e pague uma taxa mensal para receber a programação. O consumo de televisão por satélite tem agora muito menos compradores devido à tendência de corte de fios, onde as pessoas preferem assistir a televisão em streaming baseada na internet.3. Rádio por satélite: um rádio por satélite ou rádio por assinatura (SR) é basicamente um sinal de rádio digital que é transmitido por um satélite de comunicações e que normalmente cobre uma faixa geográfica mais ampla do que os sinais de rádio terrestres. A rádio por satélite fornece serviços de transmissão de áudio em alguns países, entre eles os EUA. Os serviços móveis, como o SiriusXM, e o Worldspace, permitem aos ouvintes viajar pelo continente e sintonizar-se com a mesma programação de áudio em qualquer lugar. Os serviços, como a escolha musical ou o conteúdo fornecido por satélite de Muzak, precisam de um receptor de localização fixa e de uma antena parabólica. Em todos os casos, a antena deve ter uma visão clara para os satélites. Em lugares que têm edifícios altos, pontes, ou mesmo garagens de estacionamento obscurecendo o sinal, repetidores podem ser usados para tornar o sinal disponível para os ouvintes.4. Amatuer Radio Satellite:
operadores de rádio amador fazem uso de satélites amadores, que foram criados especificamente para o tráfego de rádio amador. A maioria destes satélites funcionam como repetidores de espaçoborne, e são geralmente usados por amadores equipados com equipamentos de rádio UHF ou VHF e antenas altamente direcionais como yagis ou antenas de prato. Devido aos custos de lançamento, a maioria dos satélites amadores são lançados em órbitas de terra baixa, e são projetados para lidar com apenas alguns breves contatos em um determinado momento. 5. Internet via satélite: acesso à Internet via satélite refere-se ao acesso à Internet tornado possível através de satélites de comunicação. Hoje, o serviço de internet via satélite de classe consumidor é tipicamente oferecido às pessoas através de satélites geoestacionários que podem fornecer velocidades de dados relativamente altas, especialmente graças a satélites mais recentes usando banda Ku para alcançar velocidades de dados a jusante até 506 Mbit/s. Após a década de 1990, a tecnologia de comunicação por satélite tem sido utilizada como um meio de se conectar à Internet usando conexões de dados de banda larga. Isto é particularmente útil para as pessoas em zonas remotas que não podem dispor de uma ligação de banda larga. 6. Satélites usados para fins militares:
satélites de comunicações também são usados para aplicações de comunicações militares, como Sistemas de comando e controle globais. Sistemas militares que usam satélites de comunicação são o MILSTAR, o DSCS, e o FLTSATCOM dos Estados Unidos, satélites da OTAN, satélites do Reino Unido (por exemplo, Skynet), e satélites da antiga União Soviética. A Índia também tem um primeiro satélite de comunicação Militar GSAT-7, Seus transponders operam em bandas de banda UHF, F, C e Ku. Satélites militares geralmente operam nas bandas de frequência UHF, SHF ou EHF (também conhecido como banda Ka). desde o lançamento do primeiro satélite Sputnik 1, Cerca de 8.900 satélites de mais de 40 países foram lançados. De acordo com uma estimativa de 2018, 5.000 estão em órbita. Destes 5.000, 63% dos satélites operacionais estão em órbita baixa da terra, 6% estão em órbita média da terra (a 20.000 km), 29% estão em órbita geoestacionária (a 36.000 km) e os restantes 2% estão em órbita elíptica. Algumas grandes estações espaciais foram de fato lançadas em peças e montadas em órbita. É importante notar que dos 5.000 satélites em órbita, apenas 1.900 estavam operacionais em 2018, enquanto o resto agora se tornaram detritos espaciais. na verdade, a poluição espacial causada por estes detritos espaciais é um grande problema hoje em dia. Então o que são detritos espaciais? Detritos espaciais refere-se aos detritos naturais encontrados no sistema solar, por isso inclui asteroides, cometas e meteoroides. Mas já não se limita apenas a estes corpos. Desde o início de 1979 do programa de detritos orbitais da NASA, o termo também se refere a resíduos espaciais ou lixo espacial que é gerado a partir da massa de objetos extintos, artificialmente criados no espaço, especialmente na órbita da terra. Estes incluem antigos satélites e estágios de foguetes usados e os fragmentos de sua desintegração e colisões. Em dezembro de 2016, cinco colisões por satélite geraram detritos espaciais. Escombros espaciais também são conhecidos como lixo espacial, lixo espacial ou detritos orbitais. atualmente, vários passos estão sendo dados para lidar com esses detritos. americano. tem um conjunto de práticas padrão para civis (NASA) e militares (DoD e USAF) mitigação de detritos orbitais, bem como a Agência Espacial Europeia. Em 2007, a Organização Internacional de padronização (ISO) começou a preparar um padrão internacional para mitigação de detritos espaciais. A Alemanha e a França publicaram obrigações para proteger os bens dos danos causados por detritos.outra abordagem para mitigação de detritos é projetar a arquitetura da missão para sempre deixar o segundo estágio do foguete em uma órbita geocêntrica elíptica com um baixo perigeu, garantindo assim um rápido decaimento orbital e evitando detritos orbitais de longo prazo de corpos de foguetes usados. Remoção externa de detritos espaciais não tem visto muitos tomadores, principalmente porque foi encontrado para não ser rentável.
abril de 2018 viu o lançamento da missão RemoveDEBRIS. Esta missão visa testar a eficiência de várias tecnologias de remoção de detritos ativos (ADR) em alvos mock em órbita baixa da terra. A plataforma está equipada com uma rede, um arpão, um instrumento de alcance a laser, um dragsail e dois CubeSats (satélites de pesquisa em miniatura). O avião foi lançado a bordo da espaçonave SpaceX Dragon refill como parte da missão CRS-14 e chegou à Estação Espacial Internacional (ISS) em 4 de abril de 2018.