Cair sem nunca tocar no chão
Um satélite cai sem parar em direção à Terra, mas vai tão depressa na horizontal que o chão foge debaixo dele: é uma órbita. A gravidade enfraquece com o quadrado da distância (1/r²), a velocidade necessária segue v = √(μ/r), μ = 398 600 km³/s².
- A 420 km (a ISS): 7,66 km/s, uma volta em hora e meia. Mais devagar, o satélite volta a cair na atmosfera; a 10,83 km/s (√2 vezes mais), escapa à Terra para sempre.
- O lançador sobe primeiro a direito para sair do ar espesso e depois inclina-se pouco a pouco para a horizontal: é o «pitch program». Na horizontal cedo demais, o ar trava-o; a direito durante demasiado tempo, gasta os propergóis contra a gravidade.
- Desligar o motor fixa o apogeu; no apogeu, um segundo impulso levanta o perigeu e arredonda a órbita. São precisos cerca de 9,3 km/s de Δv no total para uma órbita baixa, perdas incluídas.
- A órbita heliossíncrona (500 a 800 km) passa perto dos polos, ligeiramente em sentido contrário: a rotação da Terra já não ajuda o lançador, até o trava um pouco.
- A transferência de Hohmann: a partir de 250 km, +2,44 km/s no perigeu lançam uma elipse que sobe até 35 786 km em 5,3 h; lá em cima, +1,47 km/s transformam-na num círculo a 3,07 km/s. Uma volta lá dura 1 436 min, um dia sideral: o QO-100 fica por cima de 25,9° E.
A nota: o desvio do perigeu e do apogeu em relação à órbita pretendida. PERFEITO dentro da tolerância da missão (20 km em órbita baixa, 250 km em geoestacionária), depois ÓTIMO, BOM, OK; um bónus pelos propergóis que restam.
Simplificado, mas correto A gravidade, a velocidade orbital e a transferência de Hohmann são as verdadeiras. O resto é simplificado: um único andar de impulso constante, um piloto automático que apenas impede de voltar a descer com o motor ligado, um voo no plano da órbita, uma atmosfera que se reduz a metade a cada 6 km, a rotação da Terra como impulso à partida.