- A órbita terrestre média designa uma região específica do espaço situada entre a órbita terrestre baixa (LEO) e a órbita geoestacionária (GEO).
- Os satélites em MEO ocupam uma faixa de altitude geralmente entre 2.000 e 36.000 quilômetros (1.243 a 22.300 milhas) acima da superfície da Terra.
- Os satélites MEO são especialmente conhecidos por seu papel importante nos sistemas de navegação globais, sendo o exemplo mais marcante o sistema de posicionamento global (GPS).
Um satélite em órbita terrestre média (MEO) orbita a Terra a uma altitude superior à de um satélite em órbita terrestre baixa (LEO) e inferior à de um satélite em órbita geoestacionária (GEO). A órbita MEO, às vezes também chamada de órbita circular intermediária (ICO), oferece uma ampla gama de opções para quem implanta satélites e estabelece um equilíbrio entre os custos das constelações em altitude mais alta e a cobertura dos satélites em órbita baixa. Os satélites MEO operam em altitudes entre 1.000 milhas e 22.000 milhas e circundam a Terra pelo menos duas vezes por dia.
Alguns têm órbitas perfeitamente circulares, enquanto outros seguem trajetórias elípticas, mas todos seguem a mesma órbita continuamente uma vez estabelecida.
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Definição da órbita MEO
A órbita terrestre média (MEO) designa a região do espaço compreendida entre a órbita terrestre baixa (LEO) e a órbita geoestacionária (GEO), situando-se geralmente entre 2.000 e 36.000 quilômetros (1.243 a 22.300 milhas) acima da superfície da Terra.
Os satélites MEO são essenciais para os sistemas de navegação globais, como o sistema de posicionamento global (GPS). Esses satélites formam uma constelação que garante cobertura global, fornecendo serviços precisos de posicionamento, navegação e sincronização. Ao transmitir sinais com informações exatas de tempo, os receptores GPS no solo podem triangular sua posição, velocidade e hora com grande precisão, graças aos múltiplos satélites MEO visíveis de qualquer lugar na Terra.
É necessária menos energia para manter os satélites em sua trajetória na MEO devido à atração gravitacional mínima da Terra e ao arrasto atmosférico reduzido.
«A manutenção de posição é mais fácil na MEO do que na LEO e requer menos combustível», observa Gregory Henning, gerente de projetos especializado em simulações de detritos espaciais na Aerospace Corporation.
Além do menor consumo de combustível, uma das principais vantagens da órbita MEO é que os satélites têm um ponto de observação mais alto do que os da LEO, o que significa que são necessários menos satélites para fornecer cobertura completa da Terra. Isso torna a órbita MEO ideal para satélites de navegação. Ela abriga o sistema de posicionamento global (GPS) dos Estados Unidos, bem como Galileo, GLONASS e BeiDou, as versões europeia, russa e chinesa do GPS.
«Se você tentasse realizar a missão GPS em LEO, o número de satélites necessários seria enorme», afirma Henning. Em comparação com os milhares de satélites em LEO, a órbita MEO tem menos de 200.
«O compromisso é que, quanto mais longe da Terra, mais forte deve ser o feixe de potência de transmissão; consequentemente, maior o equipamento e maior o satélite, o que torna (geralmente) o lançamento (de satélites em MEO) mais caro em comparação com a LEO», observa Kerstyn Auman, analista de consciência situacional espacial (SSA) na Aerospace Corporation.
Outro compromisso totalmente único da órbita MEO diz respeito às duas zonas de partículas carregadas de energia acima do equador, conhecidas como cinturões de radiação de Van Allen. Os satélites que atravessam esses cinturões devem ter blindagem especial para evitar danos aos seus sistemas eletrônicos.
Junto com a LEO, a órbita MEO é o destino alvo de um novo programa de alerta, rastreamento e defesa antimísseis em desenvolvimento no Space Systems Command. Ele complementará os satélites SBIRS (Space-Based Infrared) existentes em órbita geossíncrona e fornecerá uma camada adicional de resiliência às capacidades de detecção espacial do país.
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Como surgiram os satélites MEO?
Eles não são um conceito novo no mundo dos satélites. O primeiro satélite de telecomunicações, Telstar, lançado em 1962, era um satélite em órbita terrestre média projetado para facilitar sinais telefônicos de alta velocidade. Após seu lançamento, rapidamente ficou evidente que ter um único satélite MEO no espaço era insuficiente, pois ele fornecia sinais telefônicos transatlânticos por apenas 20 minutos em cada órbita de cerca de 2,5 horas. O conceito de constelações de satélites compostas por vários satélites MEO havia nascido.
Quais são as vantagens dos satélites MEO?
Os satélites MEO estabelecem um equilíbrio entre as características dos satélites LEO e GEO. Os satélites LEO, que geralmente orbitam o equador em um padrão circular, requerem cerca de duas dúzias de unidades para garantir cobertura contínua.
Os satélites MEO orbitam em altitudes mais altas, oferecendo maior cobertura. Com 24 satélites MEO, quatro podem cobrir qualquer ponto da Terra a qualquer momento, ajudando os provedores de serviços a evitar interrupções de comunicação devido a condições climáticas ou obstáculos. Os satélites LEO, no entanto, têm a vantagem de fornecer imagens de vigilância mais nítidas e exigir menos energia para transmissão de dados.
Os satélites GEO operam em altitudes muito mais altas, oferecendo cobertura extensa. Eles orbitam a Terra em 24 horas, parecendo fixos em relação à Terra, o que é ideal para retransmissores de comunicação consistentes. Em teoria, três satélites GEO, espaçados de 120 graus, poderiam oferecer cobertura global contínua. No entanto, as posições orbitais limitadas para satélites que usam a mesma frequência de rádio apresentam riscos de interferência ou colisão.
Além disso, colocar um satélite em órbita GEO, que está a 22.300 milhas (35.800 km) de altura, requer um grande foguete e uma quantidade significativa de combustível a bordo. Os satélites geralmente alcançam essa órbita indiretamente, entrando primeiro em uma órbita de transferência geossíncrona e depois ligando os motores em um momento preciso para se elevar à altitude desejada.
Os satélites MEO oferecem um compromisso entre as vantagens e desvantagens dos satélites LEO e GEO. Embora os satélites MEO tenham órbitas mais longas que os LEO, eles ainda parecem se mover do ponto de vista de um observador terrestre. Uma constelação de satélites MEO requer menos unidades que a LEO, mas mais que a GEO, equilibrando assim os custos de construção e implantação. Sua altitude mais baixa em relação à GEO também reduz a latência.
Além disso, os satélites MEO podem captar sinais mais fracos em altitudes mais baixas que os satélites GEO. Sua potência de transmissão e o tamanho de suas antenas oferecem um meio-termo entre as exigências modestas da LEO e as necessidades substanciais da GEO.
Quais são as aplicações dos satélites MEO?
Além das aplicações na indústria de defesa, os satélites MEO são perfeitamente adequados para implantação em fins de comunicação. Eles são mais frequentemente usados em rastreamento GPS e comunicações telefônicas móveis, embora seu sucesso na implantação os faça serem cada vez mais mencionados como uma solução potencial para as crescentes necessidades do modo de transferência assíncrona (ATM) e outras redes de comunicação de banda larga.
Os sistemas de navegação continuam sendo o uso mais comum dos satélites MEO. Os implantações atuais incluem o sistema de posicionamento global (GPS) e o sistema russo Glonass. Um sistema de navegação MEO proposto para a União Europeia, chamado Galileo, deveria iniciar suas operações em 2013.