Uma nova geração de satélites em órbita baixa (LEO) pode transformar a forma como observamos o nosso planeta. Esta constelação inovadora reúne cerca de 900 satélites, organizados em equipas, capazes de cobrir todo o globo com precisão.
Configuração final da mega-constelação LEO. Crédito: Espaço: Ciência e tecnologia
Até agora, as constelações de satélites têm servido para navegação, internet global e estudo espacial. Sistemas bem conhecidos como GPS, Glonass, Beidou ou Starlink dependem de frotas de satélites para garantir cobertura contínua. Com esta nova abordagem, os investigadores pretendem melhorar a imagem terrestre e a transmissão rápida de dados.
Projetar uma constelação deste tipo não é simples. Já não basta distribuir os satélites de forma regular em torno da Terra. Hoje, é também necessário considerar a qualidade das imagens, a rapidez das transmissões e a capacidade de responder a necessidades muito específicas, como a monitorização de um ponto preciso ou a entrega de dados em tempo recorde.
Investigadores da Universidade de Harbin, da Academia Chinesa de Tecnologias Espaciais e do Instituto Stevens nos EUA desenvolveram um método inédito. Propuseram organizar os satélites em "grupos", onde cada satélite principal é rodeado por vários companheiros. Esta estrutura torna a constelação mais flexível e eficiente para responder às necessidades dos utilizadores.
Para garantir uma cobertura global, distribuíram estes grupos de forma uniforme em torno da Terra. Cada grupo segue a mesma trajetória no solo, garantindo que nenhuma região é esquecida. Utilizaram cálculos precisos para estabilizar a órbita dos satélites, apesar da forma ligeiramente irregular do nosso planeta.
Distribuição orbital da mega-constelação LEO. Crédito: Espaço: Ciência e tecnologia
Os investigadores também consideraram a largura da faixa de observação de cada satélite. Isto permite determinar quantas trajetórias são necessárias para cobrir o planeta sem falhas. Em caso de necessidade urgente de imagens ou dados, previram que vários satélites podem responder rapidamente, garantindo disponibilidade quase contínua.
Depois, ajustaram a trajetória dos satélites companheiros usando uma técnica avançada de otimização. Isto permite manter a formação do grupo, apesar das perturbações naturais. Este método baseia-se em cálculos precisos para ajustar a velocidade e a posição dos satélites ao longo do tempo.
As simulações confirmaram a robustez do método. No final, a constelação inclui 891 satélites: 81 principais e 810 companheiros. Cada ponto do globo, exceto os polos, pode ser observado em menos de 35 minutos, um feito tecnológico notável.