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CubeSat, o pequeno satélite que está a revolucionar o setor espacial

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Tal como o nosso simples telefone se transformou num incrível smartphone [telefone inteligente], a tecnologia espacial evoluiu no sentido de um melhor desempenho e miniaturização. Imagine o que é possível fazer com um pequeno satélite? Os CubeSats estão a democratizar o setor espacial. Apesar das dimensões, eles são capazes de feitos extraordinários e estão a nascer em Portugal.

O Novo Espaço ou “NewSpace” em inglês, é o novo paradigma de desenvolvimento tecnológico no sector espacial. Os avanços da microeletrónica das últimas décadas permitiram desenvolver sistemas espaciais eficazes de forma mais rápida e com menos custos. Uma nova classe de satélites pequenos (mini-satélites, micro-satélites, nano-satélites, pico-satélites, etc) emergiu e permitiu alargar o acesso ao Espaço para novos mercados e indústrias, impulsionando também o investimento do setor privado.

Por mais de 50 anos, o acesso ao Espaço ficou restrito a nações e corporações com enormes capacidades financeiras e tecnológicas, capazes de se aventurar nesses empreendimentos. Isto mudou em 1999 aquando do desenvolvimento do CubeSat, que se tornou o primeiro “standard” de satélite, ou seja, aceite universalmente. Cada unidade de CubeSat (1U) representa um cubo padrão de 10 cm de lado e cerca de 1,3 kg de massa. Estas unidades podem depois ser combinadas de maneira a formar sistemas maiores e mais capazes 2U, 3U, 6U, 12U, etc.

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Mais, também foi padronizado um sistema para lançamento destes CubeSats. O P-POD (“Poly Picosatellite Orbital Deployer”) é um contentor capaz de transportar unidades de CubeSats dentro de foguetões. A maior parte dos foguetões geralmente tem excesso de capacidade, o que permite que os CubeSat possam apanhar “boleia” de outros satélites científicos ou comerciais de maiores dimensões. Uma vez no espaço, os P-PODs lançam os CubeSats em órbitas específicas.

Tudo isto significa também uma redução considerável dos custos de lançamento. Em 2017, um foguetão indiano lançou 103 nano-satélites (com uma massa de 1 a 10 kg), batendo o recorde de maior número de satélites lançados de uma só vez.

Os CubeSats foram inicialmente concebidos como ferramentas educacionais para estudantes de engenharia. No entanto, transformaram-se rapidamente num dos pilares em aplicações comerciais espaciais, bem como plataformas de demonstração tecnológica da comunidade científica.

A padronização promove um sistema altamente modular e integrado, no qual os componentes de satélite estão disponíveis comercialmente, podendo ser adquiridos de diferentes fornecedores e ser combinados de acordo com as necessidades da missão. Até já existem lojas online para satélites.

Devido aos baixos custos e rapidez no processo de desenvolvimento, os satélites pequenos têm ainda a capacidade de formar grandes constelações de satélites com um potencial para atingir desempenho comparável ou maior do que os satélites tradicionais. E com um enorme potencial para comunicações e tecnologia 5G.

Como exemplo destas constelações existe a Planet, uma empresa privada americana que tem a maior constelação de satélites do mundo (mais de 150 nano-satélites), fornecendo informações atualizadas diariamente sobre o nosso planeta. Outra é a OneWeb, que planeia fornecer internet de baixa latência e alta velocidade a nível global.

As áreas de intervenção destes pequenos satélites vão da agricultura às pescas, monitorização de infraestruturas ou até desenvolvimento urbano, defesa e segurança. Portugal tem estado atento ao desenvolvimento da tecnologia e encontra-se de momento a desenvolver capacidades que permitam entrar na nova corrida espacial.

Desde logo está prevista para breve a construção de uma plataforma de lançamento de foguetes nos Açores, que permitirá lançar pequenos satélites para o Espaço. Planeia-se também construir uma constelação de nano e micro-satélites para monitorização e desenvolvimento da área atlântica. Este passo é concretizado com o projeto Infante. Este será o primeiro satélite 100% português a ser desenvolvido com iniciativa de várias empresas e entidades portuguesas, cofinanciado por fundos comunitários. Está previsto que este pequeno satélite seja o precursor de outros a lançar até 2025, para observação da Terra e para comunicações com o foco em aplicações marítimas.

Entretanto, a comunidade académica portuguesa não esquece o primeiro propósito do CubeSat e acredita que este deve ser chave na educação de jovens profissionais para o novo sector espacial, que representa a próxima fronteira do conhecimento. Neste contexto, o NanoStar é uma rede de universidades do sul da Europa que planeia missões de pequenos satélites com estudantes. São já as 5 equipas provenientes de duas universidades portuguesas: tanto a Universidade da Beira Interior como Instituto Superior Técnico, levaram os alunos a participar nesta colaboração internacional. Estas duas universidades têm ainda os seus próprios projetos e laboratórios de desenvolvimento de sistemas espaciais, onde alunos e docentes trabalham no sentido de desenvolver conhecimento e tecnologia de ponta.

Em suma, o padrão de pequenos satélites, CubeSat, certamente desempenhará um papel vital nas futuras atividades espaciais, proporcionando acesso espacial a governos, instituições educacionais e organizações comerciais. Tem o potencial para ajudar a desenvolver o país, abrindo novos mercados e contando com a correspondente criação de emprego qualificado.

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