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O que é um satélite e como funciona a comunicação via satélite?

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por Redação 360
| 07/09/2023 | Atualizado em 08/02/2024 6 min
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O que é um satélite e como funciona a comunicação via satélite?

por Redação 360 | 07/09/2023 | Atualizado em 08/02/2024
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A expansão da Internet no Brasil e em todo o nosso continente pode estar ameaçada. Recentemente, a empresa Viasat, de comunicação via satélite, enfrentou uma falha no ViaSat-3 Americas. Mas qual o problema disso?

Bem, a comunicação via satélite é importante devido à sua capacidade de viabilizar a comunicação em lugares isolados e superar deficiências da infraestrutura terrestre, além de oferecer serviços essenciais em áreas remotas e atuar como meio alternativo em caso de falhas na comunicação terrestre.

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A falha da Viasat ocorreu durante a instalação de um grande refletor no satélite após seu lançamento em 30 de abril de 2023, a bordo de um foguete SpaceX Falcon Heavy. O problema não afetou os serviços atuais fornecidos, mas impactou os planos para novos serviços. A Viasat optou, na sequência, em trabalhar em maneiras de minimizar o efeito econômico do problema, a ideia era realocar satélites existentes ou realocar um dos outros dois satélites. Continue lendo este texto do Engenharia 360 para saber mais!

comunicação via satélite
Imagem de SpaceX via Pexels

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Como funciona a comunicação via satélite?

A comunicação via satélite funciona como uma grande rede de envio e recebimento de informações pelo espaço usando ondas de rádio. Imagine que o satélite é como um espelho gigante no céu, refletindo sinais de uma estação terrena para outra em qualquer lugar do mundo.

Quando você envia uma mensagem de texto ou faz uma ligação, ela é transmitida para uma estação terrena próxima. Essa estação então envia os dados para o satélite, que os recebe e os retransmite para outra estação terrena mais próxima do destinatário. E, nesse cenário, a comunicação pode ser como uma estrada de mão única, onde apenas enviamos informações, ou como uma rodovia de duas mãos, onde podemos enviar e receber dados ao mesmo tempo.

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Resumindo, a comunicação via satélite é essencial para conectividade global, permitindo que pessoas em diferentes partes do mundo se comuniquem instantaneamente, não importa a distância entre elas.

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Quais os componentes de um sistema de satélite de comunicação?

Componentes de um sistema de satélite de comunicação:

  • Dispositivos transmissores e receptores nas estações terrenas:
    • Responsáveis por enviar e receber sinais de comunicação para e do satélite.
    • Funcionam como ponto de entrada e saída das informações no sistema.
  • Transponders no satélite (payload):
    • Dispositivos que recebem os sinais da estação terrena, os amplificam e os retransmitem de volta à Terra.
    • Atuam como repetidores para estender o alcance da comunicação.
  • Antenas de comunicação:
    • Permitem a transmissão e recepção de sinais entre as estações terrenas e o satélite.
    • Direcionam os sinais para a área desejada do espaço.
  • Centros de operação de rede (teleportos):
    • Instalações que monitoram e controlam o funcionamento dos satélites de comunicação.
    • Realizam a gestão da rede, incluindo o roteamento de sinais e a resolução de problemas.
  • Satélites em órbita:
    • Os próprios satélites que estão posicionados em órbita ao redor da Terra.
    • Servem como plataformas de comunicação para enviar e receber sinais de e para as estações terrenas.

Esses componentes se integram para criar um sistema de comunicação global via satélite. Esta infraestrutura é essencial para fornecer conectividade em áreas remotas ou em situações onde a comunicação terrestre é limitada.

satélites
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Como ocorreu a evolução da comunicação via satélite?

Vamos fazer uma retrospectiva dos fatos! Os anos de 1950 e de 1960 foram marcados pelo "boom" espacial e o lançamento do primeiro satélite artificial pela União Soviética, o Sputnik 1, em 1957. Esse evento foi definitivamente um marco significativo porque foi o primeiro objeto feito pelo homem a ser colocado em órbita da Terra.

Claro que o lançamento do Sputnik 1 foi importante por várias razões. Primeiramente, ele demonstrou a capacidade da USS, o que tinha implicações militares e tecnológicas significativas durante a Guerra Fria. Além disso, o Sputnik 1 impulsionou investimentos em ciência e tecnologia relacionadas ao espaço em todo o mundo. Ele também inaugurou a utilização de satélites para comunicações, meteorologia e pesquisa científica.

Atualmente, cerca de 3 mil satélites artificiais ativos orbitam a Terra. No entanto, sabe-se que esse número vem crescendo e ainda está previsto para aumentar exponencialmente nos próximos anos. Em 2019, por exemplo, a SpaceX obteve autorização para lançar cerca de 30 mil satélites como parte de seu plano para fornecer conexão de alta velocidade em todo o mundo. E esse número pode ser aumentado para 42 mil unidades.

Inclusive, é importante dizer que a SpaceX já lançou uma constelação de satélites chamada Starlink para fornecer serviços de internet de alta velocidade globalmente.

Qual é a diferença entre Satélites Geoestacionários e Satélites Não-Geoestacionários?

Existem dois tipos principais de órbitas de satélites:

  • Geoestacionários e Não-Geoestacionários.

Os Satélites Geoestacionários permanecem em uma posição fixa em relação à Terra sobre o equador, a cerca de 36 mil quilômetros de altitude, sendo utilizados para serviços de televisão e internet via satélite. Eles ficam fixos sobre a superfície terrestre. E são vantajosos para transmissões contínuas, como TV e comunicação fixa.

Já os Satélites Não-Geoestacionários estão sempre em movimento; isso afeta sua cobertura e aplicabilidades. Eles estão em constante movimento ao longo da órbita da Terra, operando a altitudes variando entre 500 km e 36 mil km, recomendados para aplicações como a Internet das Coisas (IoT). E cobrem áreas maiores, mas têm posições variáveis, afetando a conexão.

Para finalizar, precisamos citar que os meios de transmissão podem ser confinados/guiados ou não-confinados/não-guiados. Meios confinados incluem pares metálicos, cabos coaxiais e outros, enquanto meios não-confinados incluem rádio terrestre e satélites.

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Imagem de SpaceX via Pexels

Quais são as vantagens e desafios associados à utilização de satélites de comunicação?

Vantagens

Os satélites de comunicação são essenciais para enfrentar desafios de comunicação em áreas remotas, como a Floresta Amazônica ou regiões rurais.

Os satélites são hoje usados para superar deficiências da infraestrutura terrestre e como backup em caso de falhas. Seu custo vem diminuindo enquanto a capacidade de transmissão aumenta. Ao mesmo tempo, vem beneficiando diversos setores do mercado, como logística, telemetria, indústria 4.0, agricultura 4.0 e gestão de frotas. Justamente em áreas remotas, como após desastres naturais, em aviões, eventos isolados, zonas rurais, esportes radicais e empreendimentos remotos, eles possibilitam serviços de comunicação essenciais.

São exemplos de aplicações da tecnologia de comunicação via satélite:

  • Um satélite de comunicação retransmite sinais utilizando equipamentos chamados transponders. Ele recebe sinais de uma estação terrena (uplink), amplifica esses sinais e os retransmite de volta para outra estação terrena (downlink). O satélite age como um repetidor no espaço, permitindo que os sinais alcancem áreas que não seriam acessíveis por meio de comunicação terrestre direta.

Instalações tipo de teleportação vão desempenhar um papel crucial na comunicação via satélite. Por exemplo, concentrando dados das estações terrenas e possibilitando o controle e a interconexão desses sinais com outras redes, como a Internet. Inclusive, eles são essenciais para garantir que a comunicação seja confiável e eficiente.

Nesse caso, o processo de comunicação para satélites de comunicação é monitorado e operado pela empresa proprietária do satélite por meio de um Centro de Operação de Rede (COR). O mesmo pode estar localizado em um teleporto, que são centros de telecomunicações com antenas e equipamentos para controlar, gerenciar e interligar os sinais das estações terrenas.

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Desafios

Para finalizar, precisamos comentar que do quanto a distância de um satélite da superfície da Terra afeta a transmissão de sinal devido à capacidade limitada das ondas eletromagnéticas de viajar longas distâncias sem perdas significativas. Explicando melhor, quanto maior a distância, maior será a atenuação do sinal, o que pode resultar em uma qualidade de transmissão mais fraca.

Essa proliferação gigantesca de satélites em órbita impacta o mercado de telecomunicações ao oferecer maior cobertura de comunicação. Isso pode gerar concorrência com as infraestruturas terrestres tradicionais, aumentando a disponibilidade de serviços e reduzindo os custos para os usuários.

Considerações Finais

Em resumo, os desafios da comunicação via satélite são evidentes, como mostrado pelos incidentes de outubro de 2023, afetando a navegação aérea mundial. Tem também o caso da instabilidade no sinal GPS, resultando em cancelamentos de voos e impactando passageiros da Azul Linhas Aéreas Brasileiras, que destaca a importância da confiabilidade e segurança das operações aéreas.

Medidas alternativas de navegação tornam-se essenciais em emergências, reforçando a necessidade de avanços contínuos na tecnologia de comunicação via satélite. Empresas e autoridades devem estar preparadas para lidar com falhas, garantindo a integridade dos serviços de comunicação e transporte aéreo.

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Fontes: UOL, PIX Force.

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