Um nanossatélite desenvolvido pela indústria brasileira fez uma participação especial a bordo do Falcon 9 da SpaceX. As missões da família de foguetes Falcon 9 ganhou destaque, não só por seus contínuos lançamentos, mas também por levar nosso nanossatélite VCUB1 em busca de metas muito promissoras.
O VCUB1 é um nanossatélite de alto desempenho desenvolvido pela Visiona Tecnologia Espacial, uma joint-venture entre a Embraer e a Telebras. Foi desenvolvido em parceria com o Instituto SENAI de Inovação em Sistemas Embarcados, de Florianópolis. A sua missão é validar a arquitetura do satélite e o seu software embarcado, de forma a poder usá-los em satélites de maior porte.
É o primeiro satélite de observação da Terra e coleta de dados projetado pela indústria nacional. Foi lançado no dia 15 de abril de 2023, às 3h48 (horário de Brasília), a partir da base de Vandenberg, na Califórnia, a bordo do foguete Falcon 9.
Mas afinal, o que isso significa, como funciona e qual o objetivo dos nanossatélites? Vamos entender a seguir e também qual a expectativa para o futuro que esses dispositivos prometem.
O que é nanossatélite?
Um nanossatélite, ou nanosat (para os íntimos), é um satélite artificial com uma massa inferior a 10 kg. Também é conhecido como cubesat. Tem um formato de cubo e pesa pouco mais de um quilograma. A sua estrutura é montada a partir de componentes de prateleira, o que os torna relativamente baratos.
Os nanossatélites são utilizados por universidades e empresas de tecnologia para receber dados espaciais. Como é o caso do VCUB1, já citado, que tem uma resolução espacial de 3,5 metros e alta qualidade de imagem. Isso o torna um dos menores satélites do mundo capazes de coletar imagens na Banda Red Edge.
Dessa forma, permitirá desenvolver aplicações de monitoramento agrícola e ambiental de ponta. Além disso, tem uma arquitetura semelhante à dos grandes satélites, o que poderá ser utilizado pelos de maior porte no futuro.
E o Brasil tem investido no desenvolvimento de outros nanossatélites. Além do VCUB1, o NanosatC-BR1 é um nanossatélite brasileiro que envia dados sobre a sua posição na trajetória em volta da Terra a 600 quilômetros de altitude.
Como é feito o lançamento de um nanossatélite?
Os satélites são colocados em órbita por meio de foguetes e naves espaciais, chamados de veículos de lançamento, que podem utilizar combustíveis sólidos ou líquidos. Para fazer o lançamento de um satélite, são utilizados foguetes que o transportam a, no mínimo, 150 km da superfície terrestre.
A esta distância, o satélite está praticamente livre do efeito da resistência do ar, podendo se movimentar sem sofrer desaceleração.
Os nanossatélites são lançados em órbita usando uma variedade de opções, incluindo:
- Foguetes de agências governamentais
- Lançadores de empresas privadas
- Ligações logísticas com a Estação Espacial Internacional (ISS)
- NanoTHOR, um módulo de baixa massa que permite que nanossatélites sejam lançados como cargas úteis em missões de satélite GEO
O Sistema de Lançamento de Nanosatélites (NLS) possibilita uma série de missões que fornecem serviços de lançamento de baixo custo. O custo médio para lançar um nanossatélite é de cerca de US$ 575 mil. O tamanho do nanosatélite significa que um foguete pode transportar até 120 nanosatélites.
Os nanossatélites podem ser desenvolvidos e implantados em questão de meses, tornando-os mais responsivos às necessidades do mercado novo ou emergente. Por exemplo, a NASA selecionou mais de 200 missões CubeSat de mais de 100 organizações exclusivas através da Iniciativa de Lançamento CubeSat desde 2010.
E como um nanossatélite consegue se manter em órbita?
Podemos nos perguntar como sendo tão pequenos, eles conseguem ficar em órbita, já que não possuem um sistema próprio de propulsão. Pois bem, os satélites viajam ao redor da Terra em órbitas circulares ou elípticas graças ao equilíbrio entre a atração gravitacional e de escape durante o lançamento. A ausência de ar significa que não há atrito para alterar a equação e eles podem permanecer em órbita praticamente indefinidamente.
Em geral, depedendo do tipo de pesquisa e monitoramento que o nanossatélite fará, sua vida útil pode ser de 2 a 4 anos. Quando um nanossatélite chega ao fim da sua vida operacional, ele entra novamente na atmosfera e se desintegra.
Investimento brasileiro de olho no futuro
Já NanoSatC-Br2, um nanossatélite brasileiro, foi lançado em 22 de março de 2021, a partir do Cosmódromo de Baikonur, no Cazaquistão. O lançamento foi adiado por 48 horas devido a uma falha técnica, mas após a correção, foi um sucesso. O NanoSatC-Br2 circunda a Terra a uma distância aproximada de 600 km da superfície terrestre. Seu objetivo é monitorar as características físicas e geológicas do Brasil.
No caso do NanoSatC-Br2, o lançamento foi fruto de uma parceria entre o Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações, a AEB (Agência Espacial Brasileira) e a Roscosmos (agência espacial russa). A missão envolve Brasil, Rússia e outros 16 países. O NanoSatC-Br2 ficará situado a cerca de 500 quilômetros de altitude, na camada da atmosfera chamada Ionosfera, e fará uma órbita polar heliossíncrona, ou seja, ele cruzará a circunferência entre Polo Norte e Polo Sul, mas sempre no mesmo ponto em relação ao Sol, em ciclos constantes.
A principal missão do equipamento é monitorar a anomalia magnética do Atlântico Sul, um fenômeno natural causado pelo desalinhamento do centro magnético da Terra em relação ao centro geográfico, característica que atrapalha a captação de imagens e transmissão de sinais eletromagnéticos numa determinada faixa do céu. Mas o nanossatélite também servirá de ferramenta de pesquisa para estudantes de diversos campos: engenharia, aeronomia, geofísica e áreas afins.
O projeto é um esforço conjunto do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), no Rio Grande do Sul, e da Agência Espacial Brasileira (AEB).
O nanossatélite permitirá a capacitação de profissionais em diversos campos relacionados à ciência e tecnologia. E ainda conta com um sistema de coleta de dados na banda UHF, voltado a aplicações de coleta de dados hidro-meteorológicos, mas que pode atender futuramente a outras aplicações de internet das coisas (IoT).
O NanoSatC-Br2 passará 14 vezes por dia ao redor da Terra, garantindo ganhos na periodicidade de coleta das imagens, podendo passar de intervalos de cinco dias para uma frequência de até dois dias, aumentando a probabilidade de coletar imagens sem nuvens.
O VCUB1 coleciona diversos marcos para o setor espacial brasileiro. Ele é o primeiro satélite com software embarcado integralmente nacional, tem a primeira câmera reflexiva projetada e produzida no Brasil, e cumpre a primeira missão de sensoriamento remoto realizada por uma empresa privada brasileira.
Os nanossatélites já atendem a diversas demandas e, no futuro, pode colaborar muito nas seguintes áreas: telecomunicações; sensoriamento remoto da terra; defesa; meio ambiente e agricultura; planejamento urbano; recursos hídricos e minerais; controle de fronteiras; e ciência de um modo geral.
Leia o diário de viagem de Andrei Legg e Eduardo Bürger, professores da UFSM, em que relatam a viagem e a experiência de lançar o NanoSatC-Br2 aqui.
Com informações de Prefeitura de São José dos Campos, Agência Espacial Brasileira e UFSM.