Com aplicações em diversos segmentos, um satélite artificial, de forma bastante simplificada, é um equipamento altamente tecnológico que carrega instrumentos para atender a um determinado conjunto de missões.
Um satélite meteorológico por exemplo, levará instrumentos de medição de interesse meteorológico tais como câmeras, radiômetros, sensores de partículas energéticas, medidores de campo magnético, entre outros.
Durante o desenvolvimento dos primeiros satélites, ficou claro que independente da missão, diversos componentes essenciais para o funcionamento são comuns. Estes componentes essenciais para manter o satélite funcionando são peças de tecnologia muito avançadas e por consequência, muito caras.
Sendo assim, fez muito sentido separar os componentes em módulos que, ao serem reunidos em um projeto, compartilhariam peças, melhorando a capacidade de desenvolvimento e reduzindo custos de operação.
Diagrama de blocos de um satélite
A imagem acima é uma simplificação da anatomia de um satélite. Ela ilustra de forma geral, quais são os sistemas que compõem um satélite. Podem existir algumas variações mas este diagrama servirá para que possamos entender um pouco sobre como funciona este equipamento tão importante nos dias de hoje.
O Computador de Bordo
O Computador de Bordo é o cérebro do satélite. Ele conversa com todos os outros módulos para garantir a operação adequada dos subsistemas. Ele também é o responsável por executar os comandos recebidos pelo Subsistema de Comunicação e Telemetria, que são responsáveis pela manutenção do satélite.
O Subsistema de Controle Térmico
O Espaço é um ambiente de extremos de temperatura. Este subsistema monitora e protege os equipamentos eletrônicos das enormes variações de temperatura. Intimamente ligado à superestrutura/chassis do satélite, normalmente é o sistema que abriga toda a parte eletrônica sensível do satélite.
Subsistema de Energia
Como é de se esperar, equipamentos eletrônicos necessitam de energia para funcionar. Este subsistema é o responsável por gerar e monitorar a energia utilizada por todos os sistemas do satélite. Pode ser um sistema de baterias para missões de curta duração, passando por sistemas de baterias e painéis solares, ou até mesmo energia nuclear a depender do tipo de missão.
Subsistema de Controle de Atitude
Uma orbita correta é fundamental para o correto funcionamento do satélite. Porém, muitos não sabem, mas sob algumas circunstancias, as orbitas precisam ser corrigidas. Seja para evitar colisão com detritos, seja para compensar o decaimento orbital causado por arrasto, entre outras necessidades.
Para que estas manobras possam ser realizadas, pequenos motores foguete ou sistemas de reação inercial (giroscópios) podem ser utilizados.
Há também a necessidade de se ter o correto apontamento de certos instrumentos, e o satélite precisa ser “manobrado” para isto. Todas estas funções são responsabilidade deste sistema.
Subsistema de Comunicação e Telemetria
Este é o elo entre o satélite e os centros de comando e controle. Através dele que são monitorados os parâmetros de funcionamento dos sistemas e em caso de necessidade, comandos são enviados para o satélite. Para isto, transceptores de rádio e antenas dedicadas são instalados para atender exclusivamente a este sistema.
Todos os sistemas detalhados até aqui são também chamados de sistemas de suporte de missão. E possuem como finalidade única, viabilizar o correto funcionamento da Carga Útil do satélite durante toda a missão da espaçonave.
Subsistema de Carga Útil
Este é o subsistema responsável por receber os equipamentos que caracterizam o tipo de missão do satélite. Trata-se de um espaço normalmente chamado de SLOT ou BAY aonde são instalados os equipamentos que são chamados de “Carga Paga” (Payload), que constitui de fato os componentes ativos para a missão/proposito do satélite.
Outros componentes
Como podemos imaginar, o principal meio de ligação entre os satélites e as estações em terra é o sinal de rádio, portanto, antenas são necessárias. Elas podem ter diversos formatos e tamanhos, variando de alguns centímetros até vários metros. Sendo assim, a superestrutura (ou chassis) precisa prever a instalação destes componentes.
Diferenças de formatos
Existem diversos formatos de satélite. Desde os minusculos CubeSats, até satélites com varios metros de comprimento. A escolha do formato e do tamanho de um satélite depende das necessidades específicas da missão, desde pequenos cubesats usados para experimentos até grandes satélites geoestacionários para comunicação global. Cada tipo tem seu papel crucial em nossas operações diárias e na exploração espacial.