Compromisso tecnológico

Por: EVANILDO DA SILVEIRA

Desde que deu início, nos anos 1960, às suas pesquisas espaciais, o Brasil sempre teve como objetivo colocar em órbita satélites brasileiros, com foguetes de construção nacional, em uma base localizada no país. Essa meta foi definida de forma explícita, em 1980, com a criação da Missão Espacial Completa Brasileira (MECB), que está na origem do Programa Nacional de Atividades Espaciais (Pnae). Ela ainda não foi cumprida, é verdade, pois faltam os veículos lançadores, mas houve avanços. Hoje, o país tem dois centros de lançamentos, o de Alcântara (CLA), no Maranhão, e o da Barreira do Inferno (CLBI), em Natal, e três artefatos no espaço, além de um nanossatélite. Números que devem aumentar nos próximos anos.

É nesta área que de fato o país tem alguns resultados para comemorar. A história começa em 9 de fevereiro de 1993, quando foi lançado o Satélite de Coleta de Dados 1 (SCD-1), o primeiro integralmente nacional. Totalmente projetado, construído, testado e operado no Brasil, ele foi colocado em órbita na manhã daquele dia, por um foguete americano Pegasus, levado na asa do avião B52 da National Aeronautics and Space Administration (Nasa) – agência espacial norte-americana –, que decolou do Centro Espacial Kennedy, na Flórida (Estados Unidos), até uma altitude de 13 quilômetros, quando foi liberado. Dali, ele foi levado pelo lançador até uma órbita equatorial, a 700 quilômetros de altitude. Em 1998 foi colocado no espaço seu irmão, o SCD-2, em um procedimento semelhante.

Os dois tinham uma vida útil estimada de um ano, mas estão operando até hoje. Eles ocupam órbitas circulares similares, mas com uma defasagem de 180 graus de inclinação, ou seja, quando um está de um lado da Terra o outro está no lado oposto. Deslocando-se a 27 mil quilômetros por hora, cada um completa uma volta inteira em torno do planeta em uma hora e 40 minutos. Isso significa que o SCD-1 já realizou mais de 119 mil voltas e o SCD-2, cerca de 89 mil. “Essa longevidade comprova nossa competência na construção, integração e operação de satélites”, diz Leonel Perondi, diretor do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe). “Além disso, o lançamento deles colocou o Brasil entre os países que dominam o ciclo de uma missão espacial, desde sua concepção até seu controle no espaço.”

Mais importante que esses números e feitos é o trabalho que eles vêm realizando durante esse tempo todo. Em sua caminhada pelos céus, os dois satélites recebem dados de mais de 600 Plataformas de Coleta de Dados (PCDs) espalhadas por todo o território nacional. São equipamentos automáticos que possuem sensores eletrônicos para a medição de uma série de parâmetros ambientais, importantes para previsões do tempo e estudos hidrometeorológicos, casos, por exemplo, do nível e da qualidade da água de rios e represas, pressão atmosférica e umidade e temperatura do ar.

Esses dados são enviados ao SCD-1 e ao SCD-2, que os retransmitem para estações de recepção em Alcântara e Cuiabá, de onde são enviados ao Centro Regional Nordeste do Inpe, em Natal, responsável pelo Sistema Integrado de Dados Ambientais (Sinda). O sistema processa, armazena e disponibiliza, via internet, os dados para os usuários 30 minutos após a recepção. Entre os principais clientes estão a Agência Nacional de Águas (ANA) e a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) e centros estaduais de meteorologia, além do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (Cptec), do próprio Inpe.

Acordo com a China

Antes mesmo do lançamento do SCD-1 e SCD-2, o Brasil já havia feito uma parceria com a China, para a construção dos satélites Sino-Brasileiros de Recursos Terrestres (CBERS, na sigla em inglês de China-Brazil Earth Resources Satellite). O acordo começou com a participação de 30% do país e 70% dos chineses e hoje é de 50% para cada um. Até agora, foram construídos cinco da série, dos quais apenas o mais recente está em operação. O CBERS-1 foi ao espaço em outubro de 1999 e permaneceu ativo até agosto de 2003. O CBERS-2 entrou em funcionamento em outubro de 2003 e deixou de ser útil em janeiro de 2009, e o CBERS-2B, que entrou em órbita em setembro de 2007, ficou em atividade até início de 2010.

Devido aos bons resultados dos CBERS-1, 2 e 2B, os dois países decidiram, em novembro de 2002, dar continuidade ao programa, firmando um novo acordo para o desenvolvimento e lançamento de mais dois satélites, o CBERS-3 e o 4. Foi nesse projeto que a participação brasileira foi ampliada para 50%. Esses artefatos são mais modernos e maiores que os anteriores, pesando 2.080 quilos cada um contra os 1.450 quilos de seus antecessores – para comparação, o SCD-1 e SCD-2 pesavam cerca de 100 quilos cada. Eles são equipados com quatro câmeras: Pancromática e Multiespectral (PAN), Multiespectral Regular (MUX), de Campo Largo (WFI) e Imageador Multiespectral e Termal (IRS), com melhores desempenhos do que os três anteriores.

Pelo convênio, o Brasil ficou responsável pela estrutura dos satélites, suprimento de energia, telemetria e telecomando, câmeras MUX e WFI e o transmissor de dados (MWT) – equipamento de coleta de dados espacial (DCS) e gravador de dados (DDR). A China, por sua vez, ficou encarregada do controle térmico e de altitude e orbital, da supervisão de bordo, das câmeras PAN e IRS e seus transmissores de dados (PIT) e do monitoramento do ambiente (SEM). Para alcançar o percentual de 50% de participação estabelecida no acordo, os equipamentos Central Terminal Unit (CTU) e Remote Terminal Unit (RTU) do subsistema Supervisão de Bordo (OBDH), que eram de responsabilidade dos chineses, passaram para as mãos dos brasileiros.

O CBERS-3 foi lançado no dia 9 de dezembro de 2013 pelo foguete chinês Longa Marcha 4B, da base localizada na cidade de Taiyuan, no nordeste daquele país. Ele não chegou a entrar em órbita, no entanto, porque o motor de propulsão do lançador desligou 11 segundos antes do previsto. O satélite e os R$ 270 milhões investidos em sua construção pelo Brasil foram perdidos, já que não havia nenhum seguro. Devido ao acidente, a entrada em operação do CBERS-4, inicialmente prevista para 2015, foi antecipada. Ele foi levado ao espaço no dia 7 de dezembro de 2014.

Viajando a cerca de 15 mil quilômetros por hora, o satélite usa suas câmeras para fazer imagens de áreas que variam de 120 a 860 quilômetros de extensão. As imagens possibilitam o mapeamento de regiões agrícolas e geológicas e monitoramento de desmatamento de quase 90% do território da América do Sul e também da China. Além disso, o Inpe disponibiliza o material gratuitamente para alguns países da África, por meio de parcerias governamentais. “As aplicações dos CBERS são as mais variadas”, diz Perondi. “Vão desde a gestão ambiental e mapeamento de recursos naturais, hídricos e costeiros até o planejamento urbano e regional. Além disso, serve para monitorar desastres naturais, queimadas e elaborar zoneamento agrícola.”

Além desses grandes artefatos, o Inpe aderiu recentemente a uma nova tendência mundial nas pesquisas espaciais, que é a construção de nanossatélites. Ao pé da letra, na verdade eles não são “nanos”, pois esse prefixo em grego significa anão e é usado normalmente para medir coisas na escala de átomos e moléculas. São na realidade pequenos, em forma de cubo e, por isso, também chamados de cubesat, com 10 centímetros de aresta, pesando cerca de 1 quilo. O primeiro equipamento deste tipo construído pelo Inpe foi o Nanossatélite Científico Brasileiro (NanoSatC-Br1), lançado no dia 19 de junho de 2014, na estação espacial russa Yasny, por um foguete Dnepr, um antigo míssil nuclear soviético-ucraniano usado agora comercialmente para colocar satélites no espaço.

Campo magnético

Uma das vantagens desses pequenos artefatos em relação aos grandes é seu baixo custo, tanto de construção como de lançamento. Isso se deve ao fato de serem feitos com componentes comuns, não produzidos para serem usados no espaço, e colocados em órbita de batelada. Junto com o NanoSatC-Br1, por exemplo, o foguete russo levou outros 36 nanossatélites de vários países. Segundo Otávio Durão, coordenador de engenharia e tecnologia espacial de projetos de nanossatélites, do Inpe, todo o desenvolvimento desse primeiro cubesat nacional, incluindo o pagamento aos russos, custou R$ 800 mil. É menos de 0,3% do que foi gasto para construir o CBERS-3.

O cubesat Br1 foi desenvolvido por meio de uma parceria entre o Centro Regional Sul (CRS) do Inpe e a Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), no Rio Grande do Sul. Com uma órbita polar – cruza os polos – baixa, a 600 quilômetros de altura, ele leva a bordo uma placa com três cargas úteis. Uma delas é um magnetômetro, um sensor que mede a intensidade do campo magnético da Terra. “Ele será usado para estudar um fenômeno conhecido como anomalia magnética do Atlântico Sul, que se estende sobre a Terra da costa do Chile até a África do Sul, passando pelo sul do Brasil”, informa Durão. 

De acordo com ele, nessa faixa geográfica, o campo magnético terrestre é menos espesso e, em consequência, a proteção contra a radiação ionizante espacial e a do Sol é menor. “Ou seja, partículas de alta energia podem afetar as comunicações, os sinais de satélites de posicionamento global (como o GPS), as redes de distribuição de energia ou mesmo causar falhas em equipamentos eletrônicos como computadores de bordo”, explica. “Por isso, é preciso entender melhor esse fenômeno.”

A história que levou à construção desses grandes e pequenos artefatos brasileiros começou em 1961, com a criação do Grupo de Organização da Comissão Nacional de Atividades Espaciais (Gocnae), embrião do Inpe, responsável pela construção e operação deles no espaço. Em 1963, Gocnae foi transformado na Comissão Nacional de Atividades Espaciais (Cnae), que, por sua vez, em 1971 tornou-se o Inpe. Mesmo antes disso e da produção de satélites próprios, o país já atuava nessa área. Em 1965, por exemplo, foram realizados os primeiros lançamentos de foguetes de sondagem, com carga útil, a partir da Barreira do Inferno. No ano seguinte, teve início o programa Meteorologia por Satélite (Mesa) e, em 1969, as atividades em sensoriamento remoto.

Outro marco importante da história do Inpe nessa área foi a criação, em 2004, do programa de Detecção de Desmatamento em Tempo Real (Deter). Trata-se de um sistema de alerta para suporte à fiscalização e controle da derrubada da floresta na Amazônia. Um sensor chamado Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (Modis), a bordo de um satélite americano da série Terra/Aqua, do programa multinacional Earth Observing System (EOS), mapeia o avanço do desmatamento na região. Devido à resolução espacial da câmera do sensor de 250 x 250 metros, no entanto, as imagens só conseguem detectar derrubadas ou queimadas com áreas de tamanho superior a 0,25 quilômetros quadrados (25 hectares).

Assim como o monitoramento do desmatamento na Amazônia, as telecomunicações a longa distância do Brasil são feitas por satélites construídos no exterior e, no caso, operados por uma companhia privada, a Embratel Star One, subsidiária da nacional Embratel, do grupo estrangeiro América Móvil. O primeiro desse tipo do país foi o Brasilsat A1, fabricado pela companhia canadense Spar Aerospace Ltd. e lançado em 1985, pela então estatal Empresa Brasileira de Telecomunicações (Embratel). O artefato oferecia serviços de telefonia, televisão, radiodifusão e transmissão de dados para todo o país. Em 1986, foi colocado em órbita o Brasilsat A2, em 1994, o Brasilsat B1 e, em 1995, o Brasilsat B2, com alguns canais destinados aos países do Mercosul.

Satélites de observação

Depois disso, ainda como estatal, a Embratel lançou em fevereiro de 1998, o Brasilsat B3, que alcançou as últimas cidades da Amazônia ainda sem comunicação via satélite com o resto do Brasil. No dia 29 de julho do mesmo ano, a empresa foi privatizada e em 2000 surgiu a subsidiária Star One. Pouco depois, em 17 de agosto daquele ano foi lançado o Brasilsat B4. Atualmente, a companhia tem uma frota de oito artefatos em operação, dos quais cinco (Star One C1, C2, C3, C4 e C12) geoestacionários (o equipamento, a 36 mil quilômetros de altitude, acompanha a rotação da Terra, ficando parado em relação a um ponto na superfície do planeta) e três em órbita inclinada (Brasilsat B2, B3 e B4).

O mais recente a ser colocado no espaço foi o C4, no dia 15 de julho deste ano, por um foguete francês Ariane, a partir da base de Kourou, na Guiana Francesa. “Com esse importante lançamento, reforçamos a liderança absoluta no mercado brasileiro e nosso posicionamento como o maior operador regional de satélites da América Latina”, disse José Formoso, presidente da Embratel, por meio de sua assessoria de imprensa. Construído pela empresa canadense-americana Space Systems Loral, o novo equipamento ocupará uma órbita na longitude 70 graus oeste, a mais importante para o mercado de broadcasts no Brasil.

Essa posição é considerada uma hot position por transmitir os sinais das maiores emissoras de televisão do país e possuir um parque de 22 a 25 milhões de antenas parabólicas que apontam para ela. O Star One C4 usará a Banda Ku para possibilitar a expansão dos serviços de DTH (Direct to Home) da Claro hdtv no Brasil e na América Central alcançando milhares de novos assinantes. Segundo Formoso, com o novo satélite a Embratel Star One amplia, por exemplo, a capacidade de transmissão de dados de bancos e de empresas, o alcance das emissoras de rádio, a capacidade de provedores de internet, do ensino a distância, a infraestrutura de transmissão de telefonia e a capacidade de comunicação de companhias com negócios internacionais, além de oferecer projetos customizados para a iniciativa privada e órgãos do governo.

Apesar de ter suas necessidades de telecomunicações atendidas, um país de dimensões continentais e com interesses estratégicos diversos como o Brasil não pode depender apenas de serviços privados. Por isso, vai adquirir seu primeiro Satélite Geoestacionário de Defesa e Comunicações Estratégicas (SGDC). “As metas de seu desenvolvimento estão sendo cumpridas rigorosamente e ele deve ser lançado no segundo semestre de 2016, como previsto”, conta José Raimundo Braga Coelho, presidente da Agência Espacial Brasileira (AEB).

O projeto é coordenado pelo Comitê Diretor de Projeto (CDP), do qual fazem parte representantes da Telebras e dos Ministérios da Defesa, das Comunicações e da Ciência, Tecnologia e Inovação. Quando estiver em operação, o SGDC servirá ao Programa Nacional de Banda Larga (PNBL), levando a internet a cerca de 1,2 mil municípios brasileiros hoje sem acesso à rede mundial de computadores. Além disso, os principais usuários dele serão os Ministérios da Defesa e das Comunicações.

Segundo Coelho, o Brasil está desenvolvendo ainda alguns satélites de observação da Terra, como o Amazônia-1, projeto totalmente nacional, previsto para entrar em órbita em 2017; o CBERS-4A, o sexto produzido em parceria com a China, que deverá ser lançado em 2018; e alguns nanossatélites, em conjunto com institutos de pesquisas e universidades brasileiras e de outros países. “Há outros em suas fases iniciais, como o Sabia-Mar, em parceria com a Argentina, e o SCD-Hidro, uma iniciativa da AEB e ANA para os serviços de informações hidrometeorológicas do país”, acrescenta o presidente da AEB.

Na área de pequenos satélites especificamente, está sendo desenvolvido o Sistema Espacial para Realização de Pesquisa e Experimentos com Nanossatélites (Serpens), sob a coordenação da AEB, com a participação de várias universidades, entre elas a de Brasília (UnB). Segundo a coordenadora do projeto na UnB, Chantal Cappelletti, o Serpens mede 10 x 10 x 30 centímetros. “Ele tem a forma de um paralelepípedo e não pesa mais de 3 quilos”, diz. Seu lançamento estava previsto para outubro a partir da Estação Espacial Internacional (ISS, na sigla em inglês), para onde será levado pelo módulo espacial japonês Kibo.

No espaço, o Serpens fará a coleta, armazenamento e retransmissão de mensagens, usando bandas de frequência de radioamadorismo. “Ele ficará passeando ao redor da Terra e poderá receber mensagens e armazená-las, para que em momento oportuno o pessoal nas universidades possa fazer o download”, explica Gabriel Figueiró de Oliveira, da UnB e responsável por seu desenvolvimento e montagem. “Mas o principal objetivo do projeto é a qualificação de recursos humanos, ponto muito importante para o programa espacial brasileiro.”

Inovação e capacitação

Além dos serviços prestados diretamente pelos satélites, a produção, controle e operação desses engenhos geram outros ganhos para o país, como a qualificação, a criação e o fortalecimento de empresas nacionais do setor aeroespacial. “Toda a parte nacional na construção dos CBERS-2, 2B e 4 foi feita por companhias brasileiras”, diz Perondi, diretor do Inpe. “Na verdade, nós criamos um núcleo de indústrias para produzir os componentes de nossa responsabilidade no acordo com a China. Toda a estrutura dos três, painéis solares, antenas e outros subsistemas foram produzidos por firmas brasileiras. Foram cerca de R$ 300 milhões de investimento na industrial nacional.”

Para o engenheiro Walter Bartels, diretor presidente da Associação das Indústrias Aeroespaciais do Brasil (Aiab), que reúne cerca de 50 empresas, a participação da indústria nacional na criação de tecnologias e sistemas espaciais é necessária para a efetiva absorção pelo setor produtivo das inovações e da capacitação promovidas por essas atividades. “Quem gera riqueza no país, empregos e impostos é o setor produtivo”, diz. “Esse setor é extremamente inovador, capacitando-se em tecnologias críticas para os fornecimentos atuais ou futuros. Por isso, ele está apto a atender às necessidades do Pnae e das áreas de defesa, vigilância e controle.”

Ao contrário do que muita gente pensa, investir em pesquisas espaciais não é desperdícios de recursos, que poderiam ser aplicados em áreas mais carentes do país, como saúde e educação, por exemplo. O físico Carlos Henrique de Brito Cruz, diretor científico da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), que participou da comissão que investigou, em agosto de 2003, a explosão do Veículo Lançador de Satélites 1 – acidente que destruiu a torre do CLA, matando 21 engenheiros e técnicos do então Centro Técnico Aeroespacial (CTA), hoje Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA) do Comando da Aeronáutica –, ressalta a importância do setor. “O Brasil tem de se conhecer para poder traçar suas políticas e estratégias de desenvolvimento”, explica. “Para isso, precisa ter capacidade de construir e lançar satélites, com a finalidade de mapear seu território e seus recursos naturais. Essas são tecnologias que nenhum país repassa, é necessário aprender a fazer sozinho.”

Coelho, por sua vez, explica por que é importante para um país das dimensões do Brasil ter um programa nesse setor. “A política espacial brasileira atende a demandas concretas do país e da sociedade”, disse. “Entre elas, podemos citar a prevenção e alerta de desastres, a estratégia nacional de defesa, o monitoramento ambiental e a segurança alimentar e hídrica.” O presidente da AEB também ressalta os aspectos tecnológicos das pesquisas espaciais. Segundo ele, desenvolver tecnologia nessa área significa progresso em todas as demais, afirma. “Ela é fundamental para o avanço da própria ciência e das outras tecnologias”, garante. A complexidade tecnológica da atividade aeroespacial é a segunda no ranking da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE), sustenta Coelho. “Ela só perde para a farmacêutica”, informa.

O executivo argumenta que o desenvolvimento da atividade espacial para o Brasil é fundamental não só para a segurança e defesa nacional como também para o dia a dia dos cidadãos. Ele cita como exemplo os satélites de telecomunicações, que constituem o ponto vital de uma extensa gama de atividades civis. “Hoje eles pertencem a empresas estrangeiras, e sendo tal atividade fundamental para as atividades militares e civis, reflete diretamente no grau de autonomia e soberania nacional”, diz. “Para a condução de uma atividade espacial contínua no país é necessário buscar alternativas que não dependam exclusivamente dos orçamentos do governo. A experiência dos países que obtiveram sucesso nesse setor demonstra que, ao lado do governo, há uma participação expressiva de institutos de pesquisa e de empresas integradoras”, argumenta o presidente da AEB.