Navegações marítimas se tornarão grandes navegações espaciais

Navegações marítimas se tornarão grandes navegações espaciais

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Tecnologia Espacial no Brasil

O INPE – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – pertencente ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações – tem como propósito desenvolver, operar e utilizar sistemas espaciais para o avanço da ciência, da tecnologia e das aplicações nas áreas do espaço exterior e do ambiente terrestre e oferecer produtos e serviços inovadores em benefício do Brasil.

Atualmente, os principais produtos do INPE são desenvolver satélites e obter imagens para  aplicações em agricultura,  controle de queimadas,  planejamento urbano e desmatamento da Amazônia, sendo este último mais divulgado, em especial pelo apelo midiático.

Existem diversos produtos no instituto, como o DETER, que faz um levantamento rápido de evidências de alteração da cobertura florestal na Amazônia. Foi desenvolvido como um sistema de alerta, para dar suporte à fiscalização e controle de desmatamento e da degradação florestal.

Outro é o PRODES, que realiza o monitoramento por satélite, do desmatamento por corte raso na Amazônia Legal e produz, desde 1988, as taxas anuais de desmatamento na região, que são usadas pelo governo brasileiro para o estabelecimento de políticas públicas. O PRODES utiliza imagens de satélites da classe LANDSAT (20 a 30 metros de resolução espacial e taxa de revisita de 16 dias) numa combinação que busca minimizar o problema da cobertura de nuvens e garantir critérios de interoperabilidade.

“Estes programas utilizam imagens de satélites estrangeiros bem como dos satélites Amazônia-1 e CBERS (China-Brazil Earth Resources Satellite ou Satélite Sino-Brasileiro de Recursos Terrestres), para fazer monitoramento da floresta. O grande desafio é desenvolver nossos próprios satélites, pois não basta comprar imagens de provedor estrangeiro, porque desta forma não há autonomia tecnológica. O INPE tem como missão não apenas gerar imagens finais, mas também desenvolver tecnologia no Brasil, gerar emprego e desenvolver esta indústria tecnológica espacial

Dr. Renato Magalhães,

Professor, Tecnologista e Vice-chefe da Divisão de Eletrônica Espacial e Computação do INPE.

O CBERS foi implantado em 1988 após parceria entre o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e a Academia Chinesa de Tecnologia Espacial (CAST), num convênio técnico-científico binacional envolvendo Brasil e China, cada nação trabalhando 50%. Os satélites lançados Amazônia-1, CBERS4 e CBERS04A estão em voo operacional na data desse artigo.

Desenvolvimento do Suprimento de Energia

DESENVOLVIMENTO ao ser planejado, um satélite, visto como um sistema, precisa de diversos subsistemas para cumprir sua missão, dentre os quais se têm o de estrutura, o controle de atitude – que é o apontamento para a Terra, para fazer determinada imagem, com precisão (diferente de altitude, que refere-se à elevação vertical de um ponto qualquer da superfície terrestre); subsistema de telemetria e telecomando; supervisão de bordo, e o suprimento de energia. Esse último como modelo ilustrado a seguir na representação do diagrama de blocos.

Fluxograma

Modelo do Subsistema de Suprimento Energético

Uma das ‘missões’ do grupo de suprimento de energia, do qual o professor participa, é fazer com que haja geração de energia para o satélite 24 horas por dia, sete dias por semana, de forma totalmente autônoma, por meio de painel fotovoltaico, que converte energia solar em elétrica.

A captação de energia é feita durante o período de sunlight (período iluminado), para provê-la aos subsistemas e armazená-la em baterias para se ter energia disponível durante o período de eclipse. Para tanto, é necessário que existam as unidades de condicionamento e distribuição de potência para processar todo esse fluxo de energia.

O engenheiro responsável pelo suprimento de energia tem, entre suas tarefas, a realização do balanço de potência. E é neste contexto em que as soluções comercializadas pela Opencadd aparecem. Basicamente, com o uso da ferramenta MATLAB é feita uma análise se a energia solicitada pelos diversos subsistemas do satélite é atendida pelo painel solar dimensionado. Em sequência observa-se na ilustração uma série de gráficos que indicam variáveis que são utilizadas nesse balanço.

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Variáveis utilizadas no balanço de potência

“Tudo parece muito simples. Mas é necessário entrar no detalhamento do subsistema para não haver falhas, pois com o passar das órbitas, ao longo dos anos os equipamentos vão se degradando, continuamente, até o final de vida da missão. É para essa situação de pior caso que balanço de potência é realizado. Para tanto, as simulações facilitam enormemente a validação dos resultados por meio de ferramentas como MATLAB e Simulink”, comenta o professor.

Conheça o que há de mais atual para Comunicação via Satélite

Mais uma contribuição de peso para este ramo espacial, a Satellite Communications Toolbox é uma biblioteca recém lançada que entrega uma solução integral para demandas de ponta a ponta em comunicação via satélite.

Qual a Expectativa para Indústria Espacial?

Outro ponto abordado pelo professor é que o novo mercado espacial está prevendo veículos cada vez menores, mais baratos e com menor tempo de desenvolvimento. “A nova geração tende a otimizar e melhorar, fazendo equipamentos com massa e volume cada vez menores”. Por isto, a pós graduação do INPE está fazendo um estudo neste sentido, com uso do MATLAB e Simulink.

Essa pesquisa em curso, publicou seu primeiro artigo na JATM – Journal of Aerospace Technology and Management – LEIA A ÍNTEGRA DO ARTIGO AQUI.

Neste caso, as ferramentas são aplicadas para pesquisa e desenvolvimento, por meio de um modelo de funcionamento do sistema de suprimento de energia mais compacto. Há um estudo de modelagem, em que é possível fundir funções, que anteriormente eram feitas separadamente. Os alunos trabalham no desenvolvimento de um conversor DC/DC ressonante bidirecional. Em virtude das restrições de acesso presencial devido ao COVID, a simulação vem se mostrando uma ótima ferramenta para se validar conceitos e projetar o sistema de controle dessas soluções e o MATLAB tem sido um desses recursos.

O professor comenta, ainda, que Engenharia e Tecnologia Espaciais são uma grande tendência no futuro próximo. “A indústria espacial está num boom crescente, com o retorno humano à lua e sua utilização como plataforma para lançamentos de missões para o espaço profundo. Tudo isso está gerando uma enorme demanda de constelações de satélites para telecomunicações e todos os produtos que podem ser derivados a partir disso. As grandes navegações marítimas dos séculos XV e XVI estão se tornam no mundo de hoje nas grandes navegações espaciais”.


Viviane Nunes é jornalista e colabora com a OPENCADD com trabalhos de assessoria de imprensa, redes sociais e organização de eventos.
(Assessoria de Imprensa: VN Comunicações – 11 97620 6208 | viviane@vivianenunes.com.br)

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