Aguardei um pouco para ver se alguém respondia...

Para que um objeto possa ser rastreado, não é necessário que existam beacons (sinalizadores) em seu interior. Como se sabe, é possível calcular a órbita da Lua, do Sol, dos planetas e até de pequenos asteróides sem que nenhum deles tem qualquer sinalizador a bordo. Satélites muito velhos e restos de foguetes também poder ter sua órbita calculada. A princípio, basta que a eles se aplique as leis de Kepler e Newton, no entanto algumas variáveis podem atrapalhar o rastreio.

Para satélites em órbitas mais altas, acima de 700 km, por exemplo, é possível saber exatamente sua posição simplesmente através de cálculos. Uma vez determinado o conjunto mínimo de parâmetros, chamado Elementos Orbitais, pode-se usá-los por muito tempo sem que percam a precisão. Para satélites acima de 1000 quilômetros o erro é praticamente desprezível e elementos orbitais com mais de 5 anos ainda se mostram bastante confiáveis.

O problema acontece com satélites de órbita baixa, inferior a 300 km, como é o caso da ISS, ônibus espacial, etc. Neste caso o decaimento produzido pelo arrasto, gravidade e interação solar aceleram o processo de queda do objeto. Como você sabe e já mencionou nesse fórum, muitas vezes a ISS precisa ser recolocada na órbita correta, pois perde altura todos os dias. Se nada fosse feito, fatalmente re-entraria na atmosfera e queimaria.

No caso da Toolbag da astronauta, em um primeiro momento os elementos orbitais da ISS serviriam, mas diversos fatores deixariam os cálculos imprecisos depois de algumas voltas ao redor da Terra. No entanto, existem diversas maneiras para que os elementos orbitais sejam os mais confiáveis possíveis, entre eles a observação e correção direta dos elementos.

Existe um grupo muito ativo nos EUA chamado SatOrbs, administrado pelo veterano observador de satélites Ted Molczan, onde centenas de observadores fazem a coleta e dados de passagens de satélites sobre suas localidades e informa esses dados ao SatOrbs. Baseado em elementos orbitais anteriores, os participantes corrigem os parâmetros e os divulga novamente. Muitos chamam esses elementos corrigidos de Molczan Elements. Foi assim que o satélite espião USA-193 pode ser rastreado antes de ser abatido, uma vez que o Pentágono não divulgava os elementos orbitais. A precisão deste método foi tão grande que conseguimos avistar o satélite com poucos segundos de erro.

Naturalmente, as autoridades não podem se valer de dados coletados por terceiros (apesar de os utilizarem) e para isso precisam corrigir e gerar seus próprios elementos orbitais. Nos EUA essa tarefa fica a cargo do NORAD, o comando de defesa aeroespacial americano. Para que o Norad possa divulgar os elementos orbitais de praticamente qualquer satélite, são utilizados radares localizados em lugares estratégicos. Esses radares são fixos e prospectam o céu verticalmente, com um ângulo de captura muito estreito. Assim, todos os satélites que passam pelo lóbulo de captura do radar são registrados e enviados aos computadores que os classifica e gera os elementos orbitais que utilizamos.

O Norad divulga os elementos duas vezes por dia e são chamados de 2line (two line) exatamente por que são fornecidos em formato de duas linhas. Abaixo segue os elementos orbitais da ISS.

ISS (ZARYA)
1 25544U 98067A 08343.37898148 .00010034 00000-0 80246-4 0 8155
2 25544 51.6415 203.6133 0006657 75.2224 268.5273 15.71794110575936

Acredito que a pergunta esteja respondida.

Agora é a vez dos participantes: O que significam esses dados e como usá-los para calcular valores orbitais derivados?

Desde já, meus agradecimentos ao Sr Rogério Leite, pela aula que nos deu, em matéria de monitoramento de satélites e objetos espaciais.

Creio que essa resposta serviu para muitos, que como eu, admiro e tento entender o máximo nesse assunto.

Desde que passei a acessar o Apolo11, acompanho o Rastreio da ISS, sempre a mostrando a familiares, amigos e vizinhos. Depois apareceu tambem o Rastreio do Huble e de outros objetos espaciais, mas o melhor ultimamente são os Iridium Flare.

Mas o que torço mesmo, ultimamente, é para que a maleta caia aqui perto de casa, sem nenhum "cozimento"! (rss)

Muito obrigado Rogério, vamos ver o que diz nossos participantes, o Kelso (aquele que me chama de RUSSO), a professora Gilda e todos os demais amigos.

Sem dúvida uma aula. Também espero que os participantes mostrem suas capacidades. Os elementos orbitais são também chamados de elementos keplerianos, em homenagem a Johannes Kepler, que estabeleceu as leis dos movimentos dos planetas.

Nem todos os números mostrados são necessários para se calcular a posição de um satélite, mas os mais importantes estão ali. Repare no número 15.71794110. Este valor é chamado Main Motion e informa quantas voltas por dia o satélite executa.

De posse desse número, da excentricidade da órbita (onde está ela nos elementos?) e da constante gravitacional GM é possível desenhar a elipse da órbita, em quilômetros, conhecidas como eixos semi-maior e semi-menor. É só uma dica. Passo a bola!

Se tiver continuidade será um excelente tópico.

Para não deixar passar a oportunidade, uma vez calculado o eixo semi-maior, é possível calcular o perigeu e apogeu. Novamente é preciso do dado da excentricidade da órbita, também disponível nos elementos.

Passo a bola!