Cansat 2014 - escola secundaria santa maria -

CANSAT - Portugal Contrato de leitura - 10º ano Turma A

2013-2014

Fevereiro de 2014

Trabalho de pesquisa CANSAT – Portugal

Luís Freitas 10º A nº 15

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CANSAT – Portugal

Conteúdo 1. Satélites. ....................................................................................................................... 3 1.1

Tipos de satélites. ................................................................................................ 4

1.1.1 Satélites de comunicação. ............................................................................... 4 1.1.2

Satélites meteorológicos.............................................................................. 4

1.1.3

Satélites astronómicos. ................................................................................ 5

1.1.4

Estações espaciais.......................................................................................... 5

1.1.5

Satélites militares. ........................................................................................ 6

2. Telemetria. ................................................................................................................... 6 3. Arduíno. ......................................................................................................................... 8

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1. Satélites.

Um satélite artificial é qualquer corpo feito pelo homem e colocado em órbita ao redor da Terra ou de qualquer outro corpo celeste1. Até hoje já foram efetuados milhares de lançamentos desses corpos ao espaço, mas a maioria já está desativada. Quando ocorrem falhas no lançamento ou no próprio satélite, partes dos mesmos podem ficar orbitando o planeta por tempo indefinido, formando o lixo espacial2. Tecnicamente, esses objetos também são satélites, embora o termo por si só seja usado para se referir ao aparelho que foi colocado em órbita para exercer uma função específica.

Apesar dos satélites terem as mais variadas funções, geralmente eles possuem partes em comum. Todos precisam de energia, por isso a maioria conta com painéis solares e também antenas para comunicação, através das quais é feita a emissão e receção de dados. A grande maioria dos satélites operacionais em órbita é destinada a telecomunicações, por meio da transmissão de sinal de TV, rádio, ligações telefónicas e outros serviços. A principal vantagem da utilização dos satélites é a cobertura global que pode oferecer.

Dependendo da função, os satélites são colocados em órbitas de diferentes altitudes e formatos. Os satélites de comunicação, por exemplo, encontram-se principalmente na órbita geoestacionária3, a uma altitude de cerca de trinta e seis mil quilómetros, enquanto satélites que fotografam a superfície do planeta ficam entre cem e duzentos quilómetros acima da superfície. Por vezes é possível observar um satélite a olho nu quando este reflete a luz solar, o que faz com que pareça uma estrela vista da Terra. A lua e outros planetas do sistema solar possuem satélites artificiais em órbita, enviados para estudar as características físicas desses corpos.

Termo que designa qualquer entidade física existente no espaço sideral.

Detritos espaciais são objetos criados pelos humanos e que se encontram em órbita ao redor da Terra, mas que não desempenham mais nenhuma função útil.

3 Uma órbita é considerada geoestacionária quando esta órbita é circular e se processa exatamente sobre o equador da Terra, nos pontos de latitude zero e a sua rotação acompanha exatamente a rotação da Terra.

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1.1

Tipos de satélites.

1.1.1

Satélites de comunicação.

São utilizados para a transmissão do sinal de rádio, televisão

e telefone, além da comunicação entre aviões e navios por todo o mundo.

U.S. military MILSTAR Satélite de comunicação.

1.1.2

Satélites meteorológicos.

Têm como função principal fornecer dados e imagens que

permitem monitorar e prever as condições meteorológicas do planeta. Existem basicamente dois tipos de satélites meteorológicos: os que se encontram em órbita geoestacionária e os que estão em órbita polar4.

GOES-8, satélite meteorológico dos Estados Unidos.

Um satélite em órbita polar passa sobre ambos os polos do planeta em cada uma de suas revoluções. Desta forma, a órbita tem uma inclinação igual ou próxima a 90 graus em relação ao equador.

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1.1.3

Satélites astronómicos.

Criados para observar objetos celestes sem a interferência da atmosfera terrestre, são basicamente telescópios colocados no espaço que permitem a observação dos fenómenos do Universo em diversos comprimentos de onda.

Telescópio espacial Hubble.

1.1.4

Estações espaciais.

São naves capazes de suportar uma tripulação no espaço

durante um período estendido de tempo, onde outras naves podem ancorar. As estações espaciais não possuem sistema de pouso e decolagem, por isso a carga e os tripulantes são transportados por outros veículos. As estações espaciais são utilizadas para estudar os efeitos causados pela longa permanência de seres humanos no espaço e servem como plataforma para diversos estudos que não seriam possíveis em outras naves ou na Terra

Estação Espacial Internacional.

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1.1.5

Satélites militares.

São utilizados para captar e retransmitir a comunicação entre as forças bélicas (como aviões, navios e submarinos). Os satélites de reconhecimento são tipos de satélites militares utilizados para fornecer informação sobre outros países. Existem quatro tipos de satélites de reconhecimento, o primeiro utiliza imagens do território inimigo para detetar eventuais áreas de lançamentos de misseis e movimentação de armas. O segundo é o satélite que funciona como radar, detetando movimentação mesmo através das nuvens, o terceiro são satélites sofisticados que permitem capturar o sinal de rádio e micro-ondas emitido em qualquer parte do mundo, por fim os satélite militares de comunicação que fazem a comunicação muito mais rápido transmitindo dados de satélites espiões para estações de receção na Terra.

2. Telemetria.

Telemetria é uma tecnologia que permite a medição e comunicação de informações de interesse do operador ou desenvolvedor de sistemas. É um sistema de monitoramento com diversas aplicações, muito falada nas corridas como Fórmula 1, Dragsters e qualquer outro tipo de desportos automobilístico, também é muito usada em indústrias de monitoramento, normalmente funciona via transmissão cabeada até 30 metros ou sem fio (sinal de rádio), daí o nome telemetria. Em muitos lugares tem o uso em conjunto do Datalog que é a função de gravar um período de tempo da leitura dos canais da telemetria. O sistema também é utilizado para recolhimento de dados meteorológicos.

Sumarizando, tem a função de monitorar canais analógicos e digitais em tempo real ou via Datalog.

A telemetria laser em satélites teste mede o tempo para uma ida e volta de um impulso de laser emitido a partir de uma estação terrestre e que volta através de refletores equipados no satélite.

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A distância entre o satélite e o local de observação é aproximadamente igual a metade do tempo cronometrado desde o disparo até à receção da reflexão do impulso laser, multiplicada pela velocidade da luz.

Muitos satélites estão equipados com refletores laser que refletem a luz na direção exata do transmissor.

A precisão angular de refletores é de alguns segundos de um grau.

A técnica SLR é sensível à posição do centro de massa da Terra. Esta técnica simples e altamente precisa fornece as medições do centro de massa da Terra, define uma referência terrestre absoluta para aplicações científicas (geofísica, oceanografia, tectónica de placas, sismologia, planetologia lunar, controlo órbita de satélites, entre outros).

Satélite LAGEOS-1 é uma bola de latão coberta com alumínio sobre as quais são colocados 426 retrorrefletores romboédrica (cantos de cubo), inteiramente passivos.

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3. Arduíno. É uma plataforma de prototipagem5 eletrónica de hardware livre6, projetada com um microcontrolador7 Atmel AVR 8de placa única, com suporte de entrada/saída embutida, uma linguagem de programação padrão,7 a qual tem origem em Wiring, e é essencialmente C/C++.

Através desta simples placa é possível integrar facilmente outros sensores como por exemplo acelerómetros, LDR, ultra-sons, sensores de pressão, entre outro e assim obter os valores provenientes dos mesmos. É possível controlar luzes, motores, entre outros objetos.

Arduíno .

Atmel AVR ATmega8 PDIP.

Criação de protótipos.

Hardware eletrônico projetado e oferecido da mesma maneira que um software de código livre, Software que respeita a liberdade dos usuários de computador (particulares, bem como organizações e empresas), colocando os usuários em primeiro lugar e concede-lhes a liberdade de controlo na execução e adaptação a sua computação e processamento de dados às suas necessidades.

7 É um computador-num-chip, contendo um processador, memória e periféricos de entrada/saída. É um microprocessador que pode ser programado para funções específicas, em contraste com outros microprocessadores de propósito geral.

8 É um microcontrolador RISC de chip único com uma arquitetura Harvard modificada de 8-bit, desenvolvido pela Atmel.

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Scratch é uma linguagem de programação criada no MIT, baseada numa interface gráfica, onde o utilizador pode facilmente “montar” programas como se fossem blocos. Através deste projeto, o utilizador pode criar histórias animadas, jogos e outras aplicações interativas O S4A é uma modificação do Scratch, que proporciona ao utilizador uma forma muito fácil e divertida de programar para o Arduíno. Criado em 2010 pela equipa Citilab Smalltalk, o S4A é atualmente usado por milhões de programadores em todo o mundo.

Através desta plataforma, o utilizador pode gerir os mais diversos sensores e atuadores ligados à placa Arduíno. Como objetivo principal, os responsáveis pelo projeto dizem que a ideia do S4A é trazer mais utilizadores para o mundo da programação.

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