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Efeitos de energia térmica em satélites

Os efeitos de re-emissão térmica associados à radiação IR da Terra atuante em satélites artificiais, explicam grande parte do decaimento orbital residual observado em satélites de alta altitude. Neste trabalho, propõe-se um modelo térmico otimizado que apresenta o efeito térmico total como a soma dos efeitos Inverno-Verão e Noite-Dia "generalizado". Além disso, este trabalho procura mostrar que um modelo unificado deve levar em consideração o termo sen teta' (onde teta' é a colatitude da fonte de energia térmica) para a componente noite-dia da força térmica e o termo cos teta' para a componente inverno-verão da força térmica. Estes termos estão associados à variações de temperatura na superfície do satélite devidas ao seu movimento ao redor da fonte de energia térmica e permitem a aplicação simultânea dessas duas forças, resultando em uma força térmica total unificada que possue duas componentes: a força Inverno-Verão, na direção do eixo de spin do satélite (z), e a força Noite-Dia generalizada, no plano equatorial do satélite (xy). Neste trabalho, as forças de re-emissão térmica são aplicadas à um satélite-teste (parâmetros baseados em dados do satélite LAGEOS) de forma a se obter a perturbação resultante em termos da aceleração transversal média, para o efeito noite-dia, <S> = -3,46 x 10-13 ms-2, e para o efeito inverno-verão, <S> = -2,85 x 10-12 ms-2, que leva à um decaimento orbital residual de aproximadamente 1.08 mmd-1. Finalmente, são analisados o comportamento das acelerações radial e transversal médias, e do ângulo de atraso, como uma função da altitude do satélite, e é obtida uma "lei de seleção" que associa o efeito térmico máximo ao raio e a altitude do satélite.

Re-emissão térmica; Efeito inverno-verão; Efeito noite-dia; Modelo térmico unificado; Satélites artificiais; Decaimento orbital


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