Calculadora de órbita terrestre

Calcule período de órbita circular, velocidade orbital, velocidade de escape local e força gravitacional de um satélite acima da Terra.

Calcular parâmetros orbitais do satélite
Informe a altitude acima do raio médio terrestre e a massa do satélite para uma órbita circular ideal de dois corpos.

Sobre os cálculos de órbita terrestre

Uma órbita terrestre é uma queda livre contínua na qual a nave se move lateralmente rápido o suficiente para que a superfície curva da Terra se afaste sob ela. Em uma órbita circular ideal, a altitude determina o raio orbital, a velocidade e o período. Esta calculadora soma a altitude informada ao raio médio da Terra de 6,371 quilômetros e aplica o parâmetro gravitacional padrão terrestre, 3.986004418 × 10^14 metros cúbicos por segundo ao quadrado. A velocidade orbital circular é a raiz quadrada do parâmetro gravitacional dividido pelo raio orbital. Uma órbita mais baixa exige maior velocidade porque a gravidade é mais forte perto da Terra. O período segue a terceira lei de Kepler: dois pi multiplicado pela raiz quadrada do raio ao cubo dividido pelo parâmetro gravitacional. Ele cresce rapidamente com a altitude, de cerca de noventa minutos em órbita baixa até quase um dia sideral perto da altitude geossíncrona. A velocidade de escape local é a velocidade instantânea ideal mínima necessária para partir do raio atual sem propulsão adicional, ignorando a atmosfera e outros corpos. Ela equivale à velocidade circular multiplicada pela raiz quadrada de dois. Um satélite já em órbita circular precisa mudar sua velocidade para escapar; o valor exibido é a velocidade local total, não o delta-v exigido do motor. A força gravitacional depende da massa do satélite e do raio. A calculadora multiplica a massa pelo parâmetro gravitacional terrestre e divide pelo raio ao quadrado. A massa não altera a velocidade ou o período nessa aproximação de dois corpos, pois as massas inercial e gravitacional se cancelam. Porém, dobrar a massa dobra a força gravitacional. A aceleração correspondente permanece igual. Missões reais exigem modelos mais detalhados. A Terra é achatada, a atmosfera cria arrasto em órbitas baixas, a Lua e o Sol perturbam trajetórias, e naves frequentemente percorrem elipses em vez de círculos. A altitude também varia sobre terrenos irregulares, enquanto esta calculadora usa um raio esférico médio. Use os resultados para educação, estimativas preliminares e conferências de consistência. O projeto de missões e a navegação operacional exigem efemérides validadas, modelos de perturbação, sistemas de coordenadas e margens de segurança.

Exemplos de órbita terrestre

Altitude e massaResultados aproximadosClasse de órbita
400 km; 1,000 kgPeríodo 5,545 s; velocidade 7,673 m/sÓrbita terrestre baixa representativa, próxima da altitude de uma estação espacial tripulada.
35,786 km; 500 kgPeríodo 86,142 s; velocidade 3,075 m/sPróxima da altitude geossíncrona, embora inclinação e comportamento da longitude exijam outras condições.
20,200 km; 2,000 kgPeríodo 43,078 s; velocidade 3,873 m/sÓrbita terrestre média representativa das constelações de satélites de navegação.

Como calcular uma órbita terrestre

  1. Informe a altitude da órbita circular acima da superfície média da Terra em quilômetros.
  2. Informe a massa do satélite em quilogramas para calcular a força gravitacional.
  3. Selecione Calcular órbita para obter velocidade, período e velocidade de escape com base no raio.
  4. Use os resultados como estimativas ideais de dois corpos e considere arrasto e perturbações separadamente.

Perguntas sobre órbita terrestre

Por que a massa do satélite não muda a velocidade orbital?

A força gravitacional e a inércia variam com a massa, que se cancela na equação orbital. A massa ainda altera a força exibida pela calculadora.

35,786 quilômetros sempre corresponde a uma órbita geoestacionária?

Essa altitude fornece aproximadamente o período necessário. Uma órbita realmente geoestacionária também deve ser circular, equatorial e percorrida para leste.

Velocidade de escape significa o delta-v necessário?

Não. É a velocidade local total para uma trajetória de escape ideal. O delta-v necessário depende da velocidade atual da nave e da manobra planejada.

A calculadora inclui arrasto atmosférico?

Não. Ela supõe vácuo e uma Terra esférica, portanto o decaimento real das órbitas baixas não é representado.

Posso usar para uma órbita elíptica?

Não diretamente. Órbitas elípticas precisam do semieixo maior e do raio atual, além da equação vis-viva para a velocidade em um ponto específico.