A altitude não define uma distância máxima universal de comunicação. Um satélite geoestacionário fica aproximadamente 35.786 km acima do equador, mas o trajeto inclinado desde uma estação costuma ser maior. A recepção depende do orçamento de enlace; o atraso depende do caminho completo.
Altitude, raio orbital e distância à estação
Altitude é medida a partir da superfície; raio orbital, a partir do centro da Terra. Para GEO, o raio é aproximadamente 42.164 km. A distância da estação ao satélite depende de ambas as posições.
Num modelo esférico, r = √[(R+h)² + R² − 2R(R+h)cos ψ], com raio terrestre R, altitude h e ângulo central ψ entre estação e ponto subsatélite. Quando ψ = 0, o trajeto coincide com h.
Horizonte e elevação mínima limitam a geometria útil. Aumentar potência não torna diretamente visível um satélite ocultado pela Terra.
Por que GEO parece parado
A órbita geoestacionária é circular, equatorial e acompanha o sentido de rotação da Terra com período de um dia sideral, cerca de 23 h 56 min. O satélite desloca-se a aproximadamente 3,07 km/s: não está imóvel no espaço.
Uma órbita geossíncrona tem o mesmo período, mas inclinação ou excentricidade podem impedir permanência sobre um único ponto. Isso altera a necessidade de apontamento.
Outras órbitas e cobertura
| Região | Referência | Condição |
|---|---|---|
| LEO | Geralmente abaixo de 2.000 km. | Passagens e geometria variáveis. |
| MEO | Entre LEO e GEO na classificação comum. | Depende da órbita. |
| GEO | Cerca de 35.786 km. | Direção quase fixa. |
500–1.200 km descreve algumas constelações, não todas as órbitas baixas. Continuidade pode exigir vários satélites e transferência de atendimento. A quantidade em operação precisa de catálogo atualizado.
Tempo de propagação
Para um segmento, t = r/c. O trajeto vertical Terra–GEO leva cerca de 119 ms. Terra–satélite–Terra contém dois segmentos e dá aproximadamente 239 ms; ida e volta por quatro segmentos dão cerca de 477 ms.
São referências geométricas idealizadas. Trajetos inclinados, processamento, acesso ao canal e rede terrestre acrescentam tempo. 270 ms não é o atraso universal de um único segmento de 36.000 km.
A 600 km, diretamente acima da estação, um segmento leva cerca de 2,0 ms. Isso não significa ping de 2 ms em todo o serviço de internet.
Potência, antenas e orçamento
Em espaço livre, LFS = 20 log10(4πr/λ). Em 12 GHz e 36.000 km, são aproximadamente 205,2 dB. Dobrar a distância, com frequência e ganhos fixos, acrescenta cerca de 6 dB.
O orçamento completo inclui polarização, cabos, atmosfera, ruído e margem. Ka não garante por si só mais alcance ou velocidade. Se a abertura física for mantida, os ganhos também variam com frequência.
Num modelo com todos os outros fatores fixos, dobrar potência acrescenta aproximadamente 3 dB e permite cerca de √2 vezes a distância, não um percentual comum a todos os serviços.
Telefone, internet e aplicações sensíveis ao atraso
Um telefone via satélite e um terminal de internet podem ter bandas, antenas e recursos diferentes. Verifique compatibilidade, visibilidade e serviço, não apenas a altitude.
Para uma videochamada, compare atraso medido, variação, perda de pacotes e estabilidade sob carga. Uma rede LEO pode reduzir a parcela de propagação em relação a GEO, mas não garante a menor latência de qualquer rota terrestre ou óptica.
GEO não é o limite da comunicação espacial
Missões mais distantes usam estações, antenas e taxas de dados apropriadas. Uma potência isolada ou o nome de um satélite não determina a distância máxima de comunicação.
Defina pior distância operacional, visibilidade, parâmetros dos dois lados e serviço desejado. Referências: ESA sobre órbitas e equação de Friis.
