Entra em órbita
Talvez a primeira questão a pensar é como é que eles entram em órbita em primeiro lugar. Vamos tentar uma experiência que foi sugerida pelo próprio Sir Isaac Newton.
Imagine uma montanha na superfície da Terra que é tão grande que seu cume fica acima da atmosfera da Terra (precisaria ser cerca de dez vezes mais alto que o Monte Everest). Supondo que você sobe até o topo desta montanha e joga uma bola de cricket horizontalmente para fora. A bola é puxada pela gravidade para que caia no chão ao longo de um caminho curvo.
Vamos assumir que agora você tenta muito mais e a bola viaja muito mais para fora antes de atingir o chão.
Você agora reúne todas as suas forças e consegue atirar a bola tão rápido que ela voa para fora e ao cair, seu caminho segue a curvatura da Terra. A bola segue este caminho de queda à volta da Terra. Na verdade, você precisa se abaixar como ela vem depois de completar uma órbita! Você conseguiu lançar a bola em órbita em torno da Terra para que ela seja agora um satélite terrestre.
Pôr os satélites em órbita
Pôr os satélites em órbita envolve o mesmo tipo de ações e idéias. Em primeiro lugar, o satélite é colocado em cima de um enorme foguete para levá-lo para longe da Terra e para cima através da atmosfera. Uma vez na altura necessária, são aplicados impulsos laterais do foguete com a força certa para enviar o satélite em órbita à velocidade correcta.
Se o satélite for atirado para fora muito lentamente, cairá para a Terra porque a força centrípeta da gravidade é demasiado grande. Se o satélite for atirado para fora muito rápido, ele escapará da órbita da Terra porque a atração gravitacional não é suficiente para fornecer a força centrípeta necessária. Com a velocidade de lançamento correta o satélite continua em sua órbita de queda em torno da Terra.
É apenas uma questão de ajustar a velocidade horizontal do satélite de tal forma que a atração gravitacional da Terra (na altura determinada) o reboca em sua trajetória orbital.
Quando se fala de satélites com pupilas é bem provável que alguém coloque a (muito boa) questão:
Cas: Menina, o que mantém o satélite a funcionar?
A resposta curta à pergunta é:
Professor: Nada o mantém a funcionar, ele próprio continua a funcionar.
Como o satélite é lançado do foguete portador, um impulso de foguete actua para o atirar na direcção desejada à velocidade prescrita. O ponto crucial para entender aqui é que o satélite só acelera enquanto o impulso do foguete estiver agindo. Uma vez desligado o motor do foguete, o satélite continua à velocidade final alcançada, sem acelerar nem abrandar, e a força gravitacional da Terra puxa continuamente o satélite para dentro e ao longo da sua trajectória orbital. Neste sentido, o satélite apenas continua a ir sozinho.
Se o satélite se movesse pelo espaço vazio permaneceria na sua órbita para sempre, não havendo forças atuando para acelerá-lo ou desacelerá-lo. Na realidade, os satélites terrestres em órbita baixa não estão a viajar através do espaço vazio e por isso experimentam uma força resistiva ou um arrastamento devido à fina atmosfera que encontram. Nessas circunstâncias, são necessários impulsos ocasionais de foguetes para manter o movimento do satélite, caso contrário ele cairá na Terra.