CANSAT - Portugal Contrato de leitura - 10º ano

Turma A 2013-2014

Luís Freitas 10º A nº 15 CANSAT – Portugal 1

Fevereiro de 2014

Trabalho de pesquisa CANSAT – Portugal

Luís Freitas 10º A nº 15 CANSAT – Portugal

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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.

1 Termo que designa qualquer entidade física existente no espaço sideral. 2 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.

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.

4 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.

U.S. military MILSTAR Satélite de comunicação.

GOES-8, satélite meteorológico

dos Estados Unidos.

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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.

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

Telescópio espacial Hubble.

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.

5 Criação de protótipos. 6 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.

Atmel AVR ATmega8 PDIP.

Arduíno

.

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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.