Questões de Concurso sobre Satélites

Em sistemas de comunicação via satélite, e em outros tipos de sistemas, duas abordagens básicas são utilizadas como técnicas para espalhamento espectral. Uma dessas técnicas consiste em transmitir dados em uma sequência de portadoras de frequência diferentes em um padrão pseudorrandômico. A frequência da portadora é alterada rapidamente e de forma sincronizada entre o transmissor e o receptor, seguindo uma sequência de saltos de frequência que é determinada por um código pseudorrandômico. Isso ajuda a mitigar interferências eletromagnéticas, já que a transmissão ocorre em várias frequências diferentes, dificultando a interceptação do sinal por terceiros. O nome da técnica de espalhamento espectral explicada acima é:

As órbitas de satélites são importantes para uma ampla variedade de aplicações, incluindo comunicações, observação da Terra, navegação por satélite e pesquisa científica. A escolha da órbita ideal depende da finalidade do satélite e das características desejadas de sua trajetória. Levando em consideração os tipos de órbitas de satélites, julgue as afirmações abaixo:

I. Em órbitas GEO (Geostationary Earth Orbit) os satélites desenvolvem uma alta velocidade, geralmente acima de 27.000 km/h. A área de cobertura de satélites nesta órbita é bastante reduzida e, por vezes, um ponto na terra consegue se comunicar com este satélite por cerca de apenas 10 minutos.

II. Em órbitas HEO (High Earth Orbit) os satélites são posicionados de tal forma que giram com a mesma velocidade angular que a Terra, eles estarão, portanto, parados em relação à um ponto na superfície, e assim, este ponto poderá se comunicar com o satélite 24 horas por dia.

III. As órbitas MEO (Medium Earth Orbit) se estendem a altitudes de aproximadamente 10.000 km a 20.000 km acima da superfície da Terra. Tem utilização nas áreas de meteorologia, sensoriamento remoto e GPS (Global Positioning System). Um ponto na terra consegue se comunicar com este satélite por cerca de 1 a 2 horas.

É correto o que consta:

O fibre optic gyroscope (FOG) é um giroscópio utilizado em satélite mais leve que o RLG, pois o bloco contendo os prismas é eliminado.

Na ausência de forças externas, as equações de Euler para um corpo rígido mostram que a rotação do corpo em torno de qualquer um dos seus eixos principais é possível. A questão a resolvida no projeto do satélite será relativa à escolha do melhor eixo para a realização da estabilização por spin.

Em geral, giroscópios formam a base do sistema sensor para o controle de atitude do satélite; o motor do giroscópio é montado em um suporte móvel simples, controlado com alta precisão. A razão de precessão do giroscópio fornece a medida do torque necessária para o ajuste de qualquer eixo do satélite.

Lagrange mostrou a existência de pontos de equilíbrio gravitacional no problema restrito de três corpos. Os pontos lagrangianos possuem aplicação no posicionamento estratégico de sondas telescópios e de sondas espaciais, como é o caso da missão SOHO e do telescópio James Webb, situados respectivamente nos pontos L2 (SOHO, voltada para observação solar) e L1 (telescópio James Webb, voltado para observação de estrelas e galáxias).

Para um satélite em orbita circular, a velocidade de escape (v_esc) pode ser calculada a partir de sua velocidade orbital (v_orb), sabendo que v_esc = 0,2 v_orb.

A transferência orbital do satélite entre órbitas circulares com raios r₁ e r₂ (r₂ > r₁) é conhecida como manobra Hohmann de transferência de órbita; o incremento de velocidade para tal manobra será a diferença dos incrementos de velocidade no perigeu e no epogeu.

Considerando os modos de imageamento dos satélites Landsat 8, Sentinel-1, Sentinel-2 e PlanetScope, julgue os itens subsequentes.

Entre os satélites mencionados, o PlanetScope é o que apresenta a melhor resolução espacial.

A equação da energia total de um corpo em órbita do Sol pode ser derivada a partir do momentum angular e da equação da trajetória do corpo; o valor da energia para qualquer órbita cônica mostra que o semieixo maior da órbita depende somente da energia do sistema.

Ruídos de decolagem de veículos lançadores de satélites podem atingir níveis superior a 150 dB; o ruído aerodinâmico dos ignitores e das câmeras de combustão geram ondas de choque que podem resultar no colapso do veículo lançador.

Para a escolha da base de lançamento e do veículo laçador mais adequados para o posicionamento correto de um satélite na orbita planejada, vários fatores devem ser considerados e analisados. Entre eles, a estrutura e a localização da base em relação à linha do equador são fatores importantes; a eficiência e disponibilidade do local, o grau de confiança do veículo lançador, o índice de lançamentos bem sucedidos e o tempo de espera para o aviso de falha também são fatores essenciais.

Os principais passos para manufatura, integração e teste de um satélite são o planejamento das especificações de engenharia, fabricação dos componentes e sua integração e teste.

Satélites geoestacionários de comunicação utilizam, frequentemente, as bandas L, S, C, X e K de frequências; algumas faixas dessas bandas são utilizadas para downlink e outras, para uplink.

O subsistema de potência de um satélite é composto por painéis com células solares, baterias, controle de carga e descarga, limitador de tensão e regulagem, limitador de tensão e regulagem.

Para colocar um satélite em órbita circular, é correto executar uma manobra orbital tal que o incremento de velocidade ocorre quando o satélite passa pelo apogeu da órbita.

Radioactive thermeletric generator (RTG), devido ao seu baixo grau de confiabilidade, não são utilizados em subsistemas de potência em satélites.

Na determinação dos parâmetros orbitais de veículos espaciais, para analisar o movimento de rotação do veículo em relação a Terra, adota-se um sistema de coordenadas inercial R(X, Y, Z); nesse caso, a aceleração a_v do veículo em relação ao sistema inercial, será escrita como a seguir, em que W é o vetor velocidade de rotação da Terra e a_r = (g – 2 W × v_r).

$a_v$ = W $\times$ W $\times$ R $+$ $a_r$ $+$ W $\times$ W $\times$ $r$ $+$ 2W $\times$ $r$

Para estabelecer a equação da trajetória para os corpos menores do sistema solar, como os asteroides, é suficiente conhecer o fator de excentricidade da órbita.

A órbita elíptica de um satélite artificial ou de um corpo celeste pode ser determinada a partir dos semieixos maior e da excentricidade da órbita.