O esforço tecnológico pela internet via satélite com apenas quatro repetidores

Já foram construídos modelos teóricos da internet via satélite com quatro repetidores, o que diminuiria lixo espacial.

01/03/2020 às 9:00

Afinal, o que é internet via satélite? É um sistema em que o computador do usuário se comunica com um satélite em órbita sobre a Terra e daí com o seu provedor de internet. Entretanto, ela não proporciona grande velocidade. Por isso, praticamente não é usada em centros urbanos, onde conexões entre usuário e provedor são feitas por cabos metálicos ou de fibra ótica,que são mais rápidos. Mas agora já existem modelos que mostram que é possível ter internet via satélite com somente quatro satélites. Então, vamos ver como isso se viabilizaria?

Indispensável em muitos casos

Em princípio, vale saber que a internet via satélite é uma tecnologia de 40 anos, já bastante explorada e indispensável em vários casos. Por exemplo, para pessoas que moram longe de centros urbanos e, assim, não têm acesso a uma conexão cabeada. Certamente, todos navios e barcos também usam internet via satélite, por ser essa a única alternativa. Da mesma forma, caminhoneiros em locais remotos a utilizam.

Portanto, são inúmeros os satélites utilizados pela internet. A questão atualmente, aliás, é como conseguir mais velocidade na comunicação. E o empresário Elon Musk, da Space X, está lançando com essa finalidade verdadeiras constelações de milhares de minissatélites de comunicação, para prover internet mais rápida para todo o planeta.

Mas esse sistema é bastante criticado por especialistas, porque irá poluir ainda mais os céus ao redor do planeta com uma enorme quantidade de objetos em órbita. Cinco outras empresas têm projetos semelhantes.

Internet via satélite. Imagem de vários satélites em torno da Terra.
Elon Musk está lançando uma enorme quantidade de satélites, o que irá poluir o espaço.

Internet via satélite de um jeito diferente

Em síntese, até os principais astrônomos do mundo estão protestando, porque os estudos astronômicos devem ser prejudicados pelas constelações de satélites. Entretanto, pode haver uma solução para a necessidade de internet via satélite que é exatamente o contrário da ideia da Musk. Quer dizer, apenas quatro satélites podem afinal fazer o mesmo trabalho.

Esses satélites seriam colocados em uma órbita bem mais elevada, o que garantiria a cobertura para todo o planeta para internet via satélite. Só para ilustrar, as duas maiores provedoras de internet do planeta, HughesNet e ViaSat, ainda estão longe de cobrir a Terra inteira.

O problema é o custo

Mas, afinal, a questão para os quatro satélites é, como sempre, o custo elevado da operação. Os satélites precisam manter a órbita bem estável, mas vários fatores trabalham contra isso. A gravidade da Terra, as gravidades do sol e da lua, aliás até a pressão causada pela radiação solar.

Dessa maneira, os satélites tendem a baixar de órbita, e precisam de combustível para fazer as correções necessárias. Para esses quatro satélites, a quantidade de combustível necessária faria com que eles dobrassem sua massa, com custos impraticáveis para produção, lançamento e manutenção.

Órbitas mais circulares

Contudo, parece haver luz no fim do túnel. Um estudo da The Aerospace Corporation propõe uma nova abordagem ao problema da manutenção de órbita, com menos combustível e ainda muito menos massa. Com efeito, o custo para essa nova internet via satélite desabaria.

A proposta é de que o processo comece por órbitas mais circulares, ao invés das órbitas elípticas atualmente usadas. As manobras corretivas seriam poucas, dessa maneira exigindo uso de combustível bem limitado. E as forças gravitacionais seriam ainda usadas para manter as órbitas, não para baixá-las.

Dois modelos teóricos

A equipe está primordialmente fazendo simulações com constelações de quatro satélites, que teriam vida útil de 6 mil dias, ou 16,4 anos. Assim, dois modelos testados nas simulações foram aprovados na teoria. Em um deles, os quatro satélites completariam uma órbita ao redor da Terra em 24 horas, cobrindo com internet via satélite 86% do globo. Sua altitude: 35,4 mil quilômetros, afinal quase um décimo da distância entre a Terra e a lua.

Internet via satélite: imagem de satélites cobrindo a Terra.
Os quatro satélites ficariam em altitudes muito elevadas.

O outro modelo que mostrou viabilidade teórica prevê uma altitude ainda maior, 67,6 quilômetros. A fim de comparar: a Estação Espacial Internacional (ISS) fica a 408 quilômetros de altitude. Os satélites completariam uma órbita a cada 48 horas e cobririam nada menos que 95% da superfície da Terra. A eventual perda de sinal, em qualquer área, seria de no máximo 80 minutos.

Internet via satélite: imagem da ISS.
A ISS fica em uma orbita a 408 km de altitude, muito baixa na comparação com os satélites propostos.

Metade da massa

Enfim, por causa da enorme altitude, a resposta do sinal de internet seria um quarto de segundo mais lenta. Para quem está jogando online isso pode ser muito tempo, mas, para usuários que fazem tráfego de dados, essa demora não tem certamente qualquer significado.

Cada satélite pesaria 1,2 tonelada e, por conseguinte, usaria apenas 60% do combustível utilizado por satélites normais. Assim, isso reduziria sua massa pela metade, tornando tudo muito mais barato. Países ou regiões econômicas poderiam operar dessa forma sistemas de quatro satélites para internet via satélite.

Os custos seriam bem menores que os das constelações de muitos satélites de baixa altitude. Mas os satélites pequenos também têm suas vantagens: se um deles falha, o sistema continua funcionando normalmente. E eles podem também ser substituídos facilmente.

Questão econômica e de engenharia

Astrônomos e todas as pessoas preocupadas com o aumento do lixo espacial torcem pelo novo sistema para internet via satélite. Porém, fatores econômicos e de engenharia é que vão determinar o seu futuro. Mas certamente, em um dia qualquer de um futuro não muito distante, um país ou uma corporação vai colocar no ar os satélites gigantes. E aí então teremos uma resposta.

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