Satélites LEO: céus lotados

Muito acima de nossas cabeças, os céus estão ficando lotados. Cada vez mais satélites orbitam a Terra: há quatro anos, havia menos de 3.000 satélites ativos em órbita – agora existem mais de 7.000. E até 2030, esse número poderá quadruplicar. O principal impulsionador deste forte crescimento é o aumento do número de satélites LEO.

LEO significa órbita baixa da Terra – o caminho percorrido pelos satélites de comunicações em órbita rápida. As órbitas na região LEO estão entre 250 e 2.000 km acima da superfície da Terra. Isto significa que estes satélites podem ter tempos de trânsito de sinal curtos em comparação com aqueles em órbitas mais altas e podem ser implantados em voos de foguete mais curtos e, portanto, mais baratos. Mas há desvantagens: a órbita baixa significa que são necessários mais satélites de comunicações para fornecer cobertura a toda a superfície da Terra. Além do mais, a resistência do ar ainda presente naquela região acarreta maior desgaste. Enquanto os atuais satélites LEO que orbitam a 550 km tendem a queimar-se na atmosfera da Terra após cerca de cinco anos, um moderno satélite GPS de quatro toneladas métricas numa órbita média da Terra (MEO) a uma altitude de mais de 20.000 km terá um serviço vida de 15 anos.

Há mais de uma dúzia de operadoras globais de satélite LEO que oferecem não apenas serviços telefônicos, mas também uma ampla gama de serviços de dados, multimídia e vídeo. O exemplo mais conhecido e ambicioso de satélites LEO é o sistema Starlink, de propriedade da empresa SpaceX do empresário norte-americano Elon Musk. Entre 2020 e meados de 2023, a empresa instalou mais de 4.500 satélites a 550 km acima da Terra. Todas as semanas, a SpaceX enviava um dos seus foguetes Falcon 9 reutilizáveis para colocar em órbita até 50 destes satélites Starlink de 300 kg de uma só vez – uma forma econômica de construir o sistema. Agora existe uma nova geração de satélites Starlink, mas como pesam consideravelmente mais (1,25 tonelada métrica cada), levá-los ao espaço não será tão rentável. No entanto, a Starlink planeja colocar mais de 7.000 deles em órbita. O seu lançamento já foi aprovado pelas autoridades competentes dos EUA.

Internet do espaço

A especialidade da Starlink é fornecer às pessoas acesso à Internet sem a necessidade de redes de comunicações móveis e conexões fixas. Os usuários precisam de unidades transmissoras e receptoras, que têm o tamanho aproximado de uma caixa de leite, e uma antena parabólica. Testes realizados pela DACHSER Corporate Research & Development registraram taxas de dados entre 50 e 200 Mbit/s. A disponibilidade e fiabilidade de uma ligação básica à Internet foram classificadas entre “boa” e “muito boa”.

As soluções de comunicação LEO estão sendo desenvolvidas em um ritmo impressionante: Starlink e seus parceiros anunciaram que testarão internet via satélite para aeronaves e smartphones em 2023. O iPhone 14 da Apple já vem com função SOS de emergência via satélite, que permite aos usuários a troca de curtas mensagens com serviços de emergência mesmo quando nenhuma rede móvel estiver disponível. Esta comunicação bidirecional é possível através de 48 satélites LEO que orbitam a Terra a uma altitude de 1.400 km e são operados pela Globalstar.

Outros provedores também estão tentando competir com a Starlink, líder do mercado de Internet LEO. Estes incluem o fornecedor britânico OneWeb, Amazon e iniciativas governamentais na China e na União Europeia. A UE anunciou a sua intenção de lançar cerca de 170 dispositivos LEO em órbita até 2027 para estabelecer uma rede independente de dados de satélite.

À medida que esta tecnologia futura se torna gradualmente realidade, em teoria oferece à logística a opção de manter a comunicação de dados com unidades de carga, veículos e terminais de trânsito, mesmo quando as redes 4G e 5G não estão disponíveis. Quais aplicações acabarão sendo viáveis serão decididas em grande parte pelo tamanho, requisitos de energia e custo dos dispositivos transmissores e receptores, bem como pela disponibilidade real de larguras de banda de transmissão de dados. A DACHSER continuará a explorar estas opções como parte das suas atividades de investigação e inovação.

Autor: Andre Kranke, Head of Corporate Research & Development na DACHSER