Órbita polar

Definição

Uma órbita polar é a órbita de um satélite que passa sobre os pólos de um planeta.

O termo mais correto seria próximo a órbitas polares. Essas órbitas têm uma inclinação de quase 90 graus. Isso permite que o satélite veja virtualmente todas as partes da Terra enquanto a Terra gira sob ele.

Leva aproximadamente 90 minutos para o satélite completar uma órbita. Esses satélites têm muitos usos, como medir as concentrações de ozônio na estratosfera ou medir as temperaturas na atmosfera.

Uma órbita polar é uma órbita na qual um satélite passa acima ou quase acima dos pólos norte e sul da Terra em cada revolução.

Portanto, tem uma inclinação de (ou muito próxima a) 90 graus em relação ao equador.

Exceto no caso especial de uma órbita polar geosíncrona, um satélite em uma órbita polar passará sobre o equador em uma longitude diferente em cada uma de suas órbitas.

As órbitas polares são frequentemente usadas para mapeamento e observação da Terra, captura da Terra conforme o tempo passa de um ponto e satélites de reconhecimento, bem como para alguns satélites meteorológicos. A constelação de satélites Iridium também usa uma órbita polar para fornecer serviços de telecomunicações.

A desvantagem dessa órbita é que nenhum ponto na superfície da Terra pode ser detectado continuamente de um satélite em uma órbita polar.

O que é uma órbita polar?

Um satélite segue uma órbita polar quando viaja ao redor de uma estrutura, como um planeta ou estrela, em um caminho que cruza acima de ambos os pólos da estrutura.

Um satélite é um corpo no espaço, feito pelo homem ou natural, que orbita outro corpo. Por exemplo, a lua é um satélite natural que orbita a Terra.

A lua, no entanto, não é um exemplo de órbita polar porque não passa pelos pólos norte e sul da Terra.

Vários satélites feitos pelo homem, como satélites de mapeamento e satélites de reconhecimento, seguem esse caminho.

Corpos em uma órbita polar ao redor da Terra ficam aproximadamente em um ângulo de noventa graus do equador. Uma latitude é um ponto de localização em referência à sua distância ao norte ou ao sul do equador e uma longitude é um ponto de localização em referência à sua distância do meridiano principal, ou a linha média que divide a Terra nos hemisférios oriental e ocidental. Imagine que o globo estivesse perfeitamente centrado em uma grade, de modo que o eixo vertical Y vai do Pólo Norte ao Pólo Sul no meridiano principal e o eixo X horizontal corre ao longo do equador.

Uma linha longitudinal, uma linha paralela ao eixo Y ou meridiano principal, pode cruzar todas as coordenadas Y, mas permanece fixa em uma coordenada X.

Alguém poderia imaginar que a órbita polar de um satélite seguiria uma linha longitudinal exata de pólo a pólo, cruzando todos os pontos longitudinais no eixo Y e permanecendo em uma coordenada X, ou a uma distância fixa do meridiano principal. Como a Terra está girando constantemente, no entanto, a linha traçada por um satélite em órbita polar pode se mover direto de um pólo a outro no espaço, mas não segue uma linha reta longitudinal na Terra. Imagine desenhar uma linha de pólo a pólo em um globo de brinquedo estático. Agora imagine girar o globo e tentar traçar uma linha reta de polo a polo.

A linha sairia diagonalmente, cruzando muitas longitudes.

Ao longo de um dia, uma órbita polar ao redor da Terra cruzará todas as longitudes em suas viagens de pólo a pólo. Isso torna a órbita polar uma escolha atraente para satélites feitos pelo homem que precisam observar todos os pontos da Terra. Os satélites de mapeamento usados para criar imagens de todo o globo são comumente lançados em uma órbita polar, assim como os satélites espiões, também chamados de satélites de reconhecimento.

Alguns satélites meteorológicos também são lançados neste caminho, mas as órbitas polares não são ideais para satélites meteorológicos que procuram observar continuamente uma determinada região.

Às vezes, a órbita de um satélite é estruturada de forma que o satélite se mova pela Terra no mesmo ritmo que o sol. Isso é chamado de órbita sincronizada com o sol. Conforme um satélite em órbita sincronizada com o Sol passa sobre qualquer ponto da Terra, ele será o mesmo horário local, tornando possível observar o globo inteiro em uma hora solar constante do dia. Isso geralmente é combinado com uma órbita polar, especialmente em satélites projetados para medir a temperatura na atmosfera.

O que é uma órbita?

Diagrama de órbita polar

Uma órbita é o caminho curvo que um objeto no espaço (como uma estrela, planeta, lua, asteroide ou espaçonave) percorre outro objeto devido à gravidade.

A gravidade faz com que objetos no espaço que têm massa sejam atraídos por outros objetos próximos. Se essa atração os aproxima com ímpeto suficiente, às vezes eles podem começar a orbitar um ao outro.

Objetos de massa semelhante orbitam uns aos outros sem nenhum objeto no centro, enquanto objetos pequenos orbitam em torno de objetos maiores. Em nosso Sistema Solar, a Lua orbita a Terra e a Terra orbita o Sol, mas isso não significa que o objeto maior permanece completamente imóvel. Por causa da gravidade, a Terra é puxada ligeiramente de seu centro pela Lua (é por isso que as marés se formam em nossos oceanos) e nosso Sol é puxado ligeiramente de seu centro pela Terra e outros planetas.

Durante a criação inicial de nosso Sistema Solar, poeira, gás e gelo viajaram pelo espaço com velocidade e ímpeto, envolvendo o Sol em uma nuvem.

Com o Sol sendo muito maior do que esses pequenos pedaços de poeira e gás, sua gravidade atraiu esses pedaços para a órbita ao seu redor, moldando a nuvem em uma espécie de anel ao redor do sol.

Eventualmente, essas partículas começaram a se assentar e se agrupar (ou ‘coalescer’), crescendo cada vez mais como bolas de neve rolando até que formaram o que agora vemos como planetas, luas e asteroides.

O fato de os planetas terem sido formados juntos dessa maneira é o motivo de todos os planetas terem orbitas ao redor do Sol na mesma direção, aproximadamente no mesmo plano.

Quando foguetes lançam nossos satélites, eles os colocam em órbita no espaço. Lá, a gravidade mantém o satélite em sua órbita exigida – da mesma forma que a gravidade mantém a Lua em órbita ao redor da Terra.

Isso acontece de uma forma semelhante a jogar uma bola pela janela de uma torre alta – para fazer a bola andar, você precisa primeiro dar um ‘empurrão’, jogando-a, fazendo a bola cair em direção ao solo em um caminho curvo. Embora seja o seu lançamento que dá à bola sua velocidade inicial, é apenas a gravidade que mantém a bola se movendo em direção ao solo quando você a solta.

De forma semelhante, um satélite é colocado em órbita ao ser colocado centenas ou milhares de quilômetros acima da superfície da Terra (como se fosse uma torre muito alta) e, em seguida, recebe um ‘empurrão’ dos motores do foguete para fazê-lo iniciar sua órbita.

A diferença é que atirar algo fará com que ele caia em um caminho curvo em direção ao solo – mas um lançamento realmente poderoso significa que o solo começa a se curvar antes que seu objeto alcance o solo.

Seu objeto cairá “em direção” à Terra indefinidamente, fazendo com que ele circule o planeta repetidamente. Parabéns! Você alcançou a órbita.

No espaço, não há ar e, portanto, não há atrito com o ar, então a gravidade permite que o satélite orbite ao redor da Terra quase sem assistência adicional. Colocar satélites em órbita nos permite usar tecnologias para telecomunicações, navegação, previsão do tempo e observações astronômicas.

Órbita polar e órbita sincronizada com o Sol

Órbita polar e sincronizada com o Sol

Os satélites em órbitas polares geralmente passam pela Terra de norte a sul, em vez de oeste a leste, passando aproximadamente sobre os pólos da Terra.

Os satélites em uma órbita polar não precisam passar pelos Pólos Norte e Sul com precisão; mesmo um desvio dentro de 20 a 30 graus ainda é classificado como uma órbita polar.

As órbitas polares são um tipo de órbita terrestre baixa, pois estão em baixas altitudes entre 200 e 1000 km.

A órbita sincronizada com o Sol é um tipo particular de órbita polar. Os satélites em órbita sincronizada com o Sol, viajando sobre as regiões polares, são sincronizados com o sol.

Isso significa que eles estão sincronizados para estar sempre na mesma posição “fixa” em relação ao Sol. Isso significa que o satélite sempre visita o mesmo local no mesmo horário local – por exemplo, passando pela cidade de Paris todos os dias ao meio-dia exatamente.

Isso significa que o satélite sempre observará um ponto na Terra como se estivesse constantemente no mesmo horário do dia, o que serve a uma série de aplicações; por exemplo, significa que os cientistas e aqueles que usam as imagens de satélite podem comparar como algum lugar muda com o tempo.

Isso ocorre porque, se você deseja monitorar uma área tirando uma série de imagens de um determinado lugar ao longo de muitos dias, semanas, meses ou mesmo anos, não seria muito útil comparar algum lugar à meia-noite e depois ao meio-dia – você precisa tirar cada foto da maneira mais semelhante possível à foto anterior.

Portanto, os cientistas usam séries de imagens como essas para investigar como os padrões climáticos emergem, para ajudar a prever o tempo ou tempestades; ao monitorar emergências como incêndios florestais ou inundações; ou para acumular dados sobre problemas de longo prazo, como desmatamento ou aumento do nível do mar.

Freqüentemente, os satélites em órbita sincronizada com o Sol são sincronizados para que fiquem em constante amanhecer ou anoitecer – isso porque, ao cavalgar constantemente em um pôr do sol ou nascer do sol, eles nunca terão o Sol em um ângulo onde a Terra os sombreia.

Um satélite em uma órbita sincronizada com o Sol normalmente estaria a uma altitude entre 600 e 800 km. A 800 km, ele estará viajando a uma velocidade de aproximadamente 7,5 km por segundo.

Fonte: www.esa.int/www.nasa.gov/marine.rutgers.edu/www.ghgsat.com/www.eumetsat.int/abyss.uoregon.edu/www.wisegeek.org/acqnotes.com/pwg.gsfc.nasa.gov/www.spacefoundation.org