Órbita heliossíncrona

A órbita heliossíncrona^[1] é uma caso particular de uma quase órbita polar. O satélite viaja do pólo norte para o pólo sul e vice-versa, mas o seu plano de órbita é sempre fixo para um observador que esteja postado no Sol. Assim o satélite sempre passa aproximadamente sobre o mesmo ponto da superfície da Terra todos os dias na mesma hora. Desta forma ele pode transmitir todos os dados coletados para uma antena fixa terrestre, durante suas órbitas.^[2]^[3]

Aplicações

Geralmente os satélites hélio-síncronos são satélites de média e baixa órbita, com altitudes variando de 550 até 850 km. Orbitam com uma inclinação em relação ao equador de 97 a 98º.^[4]

Como a Terra se move em torno do Sol, para manter seu plano de órbita constante, os satélites de órbita hélio-síncrona devem rotacionar aproximadamente 1º para o leste a cada dia.^[4]

Mas como a Terra não é exatamente uma esfera, os satélites de órbita polar podem ser afetados por uma força adicional da gravidade, cuja componente principal é causada pelo achatamento da Terra. A altura do satélite, quando viajando sobre os polos, está abaixo de 1.000 km e deverão ser afetados pela assimetria da Terra, quando transitando sobre o equador, onde a altitude do satélite será menor. Esta assimetria atua como uma força que lentamente roda o plano de órbita do satélite em torno do eixo da Terra. Se a órbita for exatamente polar (inclinação de 90º), o plano da órbita não rodará. Se a inclinação for em torno de 8º do eixo polar (ou seja, uma inclinação de 98º, levemente retrógrada), o plano da órbita executará uma rotação completa em torno do eixo da Terra em um ano.^[5]

Detalhes técnicos

O efeito do achatamento sobre o nodo ascendente da órbita se expressa por:

$\Delta \Omega =-2\pi {\frac {J_{2}R^{2}}{a^{2}(1-e^{2})^{2}}}\cos({\mbox{Inc}})\,$ (rad/órbita) sendo:

Ω - ascensão reta do nodo ascendente da órbita
J₂ - achatamento terrestre dinâmico
R - raio da Terra
a - semi-eixo maior da órbita
e - excentricidade orbital
Inc - inclinação orbital

Existe um tipo especial de órbita hélio-síncrona que é aquela em que o satélite sempre recebe a luz do Sol. O satélite orbita de um lado da Terra quando é o seu amanhecer e o outro lado da Terra, quando é o seu pôr do Sol.

A tabela abaixo se refere às características orbitais do satélite brasileiro CBERS, que apresenta órbita hélio-síncrona.

Tipo de órbita	Hélio-síncrona
Altitude	778 km
Inclinação	98,5 graus
Cruzamento com o Equador	10:30 h (nó descendente)
Ciclo orbital	26 dias
Órbitas por dia	14,35
Duração de cada órbita	100,26 min.

Referências

↑ Tscherbakova, N. N.; Beletskii, V. V.; Sazonov, V. V. (1999). «Stabilization of heliosynchronous orbits of an Earth's artificial satellite by solar pressure». Cosmic Research. 37 (4): 393–403. Bibcode:1999KosIs..37..417S. Consultado em 15 de agosto de 2019. Arquivado do original em 3 de março de 2016
↑ «SATELLITES AND ORBITS» (PDF). Arquivado do original (PDF) em 16 de maio de 2018
↑ «Types of Orbits». marine.rutgers.edu. Consultado em 24 de junho de 2017
↑ ^a ^b Rosengren, M. (Novembro de 1992). «ERS-1 - An Earth Observer that exactly follows its Chosen Path». ESA Bulletin (72). Bibcode:1992ESABu..72...76R
↑ Rosengren, Mats (1989). «Improved technique for Passive Eccentricity Control (AAS 89-155)». Advances in the Astronautical Sciences. 69. AAS/NASA. Bibcode:1989ommd.proc...49R

Ligações externas

[shcherbakova-1] Tscherbakova, N. N.; Beletskii, V. V.; Sazonov, V. V. (1999). «Stabilization of heliosynchronous orbits of an Earth's artificial satellite by solar pressure». Cosmic Research. 37 (4): 393–403. Bibcode:1999KosIs..37..417S. Consultado em 15 de agosto de 2019. Arquivado do original em 3 de março de 2016

[2] «SATELLITES AND ORBITS» (PDF). Arquivado do original (PDF) em 16 de maio de 2018

[3] «Types of Orbits». marine.rutgers.edu. Consultado em 24 de junho de 2017

[me-4] Rosengren, M. (Novembro de 1992). «ERS-1 - An Earth Observer that exactly follows its Chosen Path». ESA Bulletin (72). Bibcode:1992ESABu..72...76R

[mats-5] Rosengren, Mats (1989). «Improved technique for Passive Eccentricity Control (AAS 89-155)». Advances in the Astronautical Sciences. 69. AAS/NASA. Bibcode:1989ommd.proc...49R

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