Milhares de satélites giram ao redor da Terra neste exato momento. Eles transmitem sinais de TV e internet, guiam o GPS do celular, ajudam a prever o tempo e fotografam cada canto do planeta. Mas será que eles conseguem mesmo vigiar tudo em tempo real, como nos filmes de espionagem? A resposta é mais interessante do que parece.
Neste artigo, você vai entender como os satélites funcionam, em que órbitas ficam, o que conseguem enxergar de verdade e como o Brasil usa essa tecnologia.
Como tudo começou
O primeiro satélite artificial foi o Sputnik 1, lançado pela União Soviética em 4 de outubro de 1957. Era uma esfera de metal com cerca de 58 centímetros de diâmetro e quatro antenas, que transmitia apenas um bipe de rádio. Mesmo assim, o lançamento surpreendeu o mundo e deu início à corrida espacial.
Desde então, o número de satélites não parou de crescer, e o ritmo acelerou muito na última década com as grandes constelações de internet. Hoje há mais de 10 mil satélites ativos em órbita, a maioria lançada nos últimos anos.
Por que os satélites não caem
Um satélite está, na verdade, caindo o tempo todo. A diferença é que ele se move para a frente tão rápido que, enquanto cai, a superfície curva da Terra “foge” embaixo dele. Assim, ele fica dando voltas ao redor do planeta.
Na órbita da Estação Espacial Internacional, a cerca de 400 quilômetros de altitude, isso exige uma velocidade de quase 28 mil quilômetros por hora, o suficiente para dar uma volta na Terra em cerca de uma hora e meia.
As órbitas mais usadas
- Órbita baixa (até cerca de 2 mil quilômetros): onde ficam a Estação Espacial Internacional, muitos satélites de observação da Terra e as constelações de internet. Como estão perto, captam imagens mais detalhadas e oferecem conexão com menos atraso.
- Órbita média (em torno de 20 mil quilômetros): usada principalmente pelos sistemas de navegação, como o GPS.
- Órbita geoestacionária (cerca de 36 mil quilômetros): nessa altitude, o satélite dá uma volta na Terra no mesmo tempo que o planeta gira em torno de si. Visto do chão, parece parado no céu, e por isso as antenas parabólicas podem ficar fixas, apontadas sempre para o mesmo ponto.
Os tipos de satélite
- Comunicação: transmitem TV, telefonia e internet.
- Navegação: formam sistemas como o GPS, americano, o Galileo, europeu, o GLONASS, russo, e o BeiDou, chinês. O celular costuma usar vários deles ao mesmo tempo para calcular a posição.
- Meteorológicos: acompanham nuvens, tempestades, queimadas e a temperatura dos oceanos.
- Observação da Terra: fotografam a superfície para monitorar florestas, cidades, plantações e desastres.
- Científicos: estudam o espaço, o clima e o próprio planeta.
- Militares: fazem reconhecimento, comunicação segura e alerta de lançamentos de mísseis.
Uma curiosidade do GPS: Einstein no seu bolso
Os satélites de navegação carregam relógios atômicos extremamente precisos, e o celular calcula a posição comparando o tempo que os sinais de vários satélites levam para chegar. Só que, por causa da teoria da relatividade de Einstein, os relógios em órbita andam num ritmo ligeiramente diferente dos relógios na Terra, por estarem em movimento e sob uma gravidade mais fraca.
A diferença é de cerca de 38 milionésimos de segundo por dia. Parece nada, mas, se não fosse corrigida, faria o GPS acumular erros de vários quilômetros por dia. Por isso, os sistemas levam a relatividade em conta o tempo todo.
Eles veem tudo o tempo todo?
Não exatamente. A maioria dos satélites que fotografam a Terra com muitos detalhes fica em órbita baixa e passa sobre um mesmo ponto de tempos em tempos, às vezes uma vez por dia, às vezes com intervalos maiores. As imagens são registradas e enviadas para estações em solo, e o processamento leva algum tempo.
Algumas empresas operam constelações com centenas de pequenos satélites, capazes de fotografar praticamente toda a superfície terrestre todos os dias, mas com menos detalhe. Já os satélites meteorológicos geoestacionários, que ficam “parados” sobre a mesma região, enviam imagens a cada poucos minutos, com detalhe suficiente para acompanhar nuvens e tempestades, mas não para ver carros.
Ou seja, existe uma troca: ou o satélite vê o mesmo lugar com muita frequência, ou vê com muitos detalhes. Fazer as duas coisas ao mesmo tempo, em qualquer ponto do planeta, ainda é muito difícil e caro.
Quanto eles conseguem enxergar
Os melhores satélites comerciais produzem imagens em que cada ponto corresponde a cerca de 30 centímetros do chão. Dá para ver carros, telhados, faixas de pedestre e até pessoas, como pequenos pontos, mas não para ler placas nem reconhecer rostos.
Os satélites militares têm detalhes mantidos em segredo, mas também enfrentam os limites da física. Para enxergar objetos muito menores a centenas de quilômetros de distância, seriam necessários telescópios gigantescos, e a própria atmosfera distorce a imagem.
Nem as nuvens nem a noite atrapalham alguns deles
Os satélites ópticos funcionam como câmeras e dependem da luz do sol e de céu limpo. Já os satélites com radar enviam ondas de rádio e captam o eco, formando imagens mesmo à noite e através das nuvens.
Eles são muito usados para monitorar enchentes, deslizamentos, derramamentos de óleo e navios em alto-mar, inclusive embarcações que desligam os transmissores de localização para pescar ilegalmente. Em regiões com muitas nuvens, como a Amazônia na época das chuvas, o radar é uma ferramenta essencial.
O Brasil também olha lá de cima
O Amazonia-1, lançado em 2021, foi o primeiro satélite de observação da Terra totalmente projetado, integrado e operado pelo Brasil. O país também opera, em parceria com a China, os satélites da série CBERS, fruto de um programa iniciado no fim dos anos 1980.
As imagens ajudam o Inpe a produzir alertas diários de desmatamento, pelo sistema Deter, e a calcular a taxa anual de desmatamento da Amazônia, pelo Prodes. O instituto também monitora focos de queimadas em todo o país, com dados de vários satélites, e disponibiliza muitas dessas informações gratuitamente na internet.
E o Google Earth?
As imagens do Google Earth e dos mapas online não são ao vivo. Elas são montagens de fotos tiradas por satélites e aviões, muitas vezes com meses ou anos de idade. É por isso que às vezes aparece uma obra já concluída ou um terreno vazio onde hoje existe um prédio.
O problema do lixo espacial
Com tantos lançamentos, a órbita da Terra está ficando congestionada. Satélites desativados, estágios de foguetes e fragmentos de colisões formam o chamado lixo espacial. As agências espaciais acompanham dezenas de milhares de objetos maiores que cerca de 10 centímetros, e há milhões de fragmentos menores.
Mesmo pedaços pequenos viajam a velocidades enormes e podem danificar satélites e naves. Por isso, novas regras e tecnologias buscam retirar os satélites da órbita ao fim da vida útil e evitar colisões.
Perguntas frequentes
Dá para ver satélites a olho nu?
Sim. A Estação Espacial Internacional pode ser vista em céu limpo como um ponto brilhante que cruza o céu em poucos minutos, sem piscar. A Nasa tem um serviço chamado Spot the Station, que avisa quando ela vai passar sobre a sua cidade.
Um satélite consegue me ver dentro de casa?
Não. Os satélites de imagem não atravessam telhados e paredes, e mesmo os mais detalhados não conseguem identificar rostos.
O GPS precisa de internet para funcionar?
Não. O sinal dos satélites de navegação é recebido diretamente pelo celular, mesmo sem internet. A conexão serve para baixar mapas e acelerar a localização, mas é possível usar mapas baixados previamente no modo offline.
Conclusão
Os satélites não espionam cada pessoa em tempo real, mas formam uma rede impressionante de olhos sobre o planeta. Eles ajudam a prever tempestades, combater o desmatamento, orientar motoristas, socorrer vítimas de desastres e levar internet a lugares distantes. Estão tão presentes no nosso dia a dia que, na maioria das vezes, nem percebemos que dependemos deles.
