Quem quer, faz (você não, Brasil): satélite movido a pilha - Meio Bit

Um cubesat é um satélite de pequena escala, um projeto do fim dos anos 1990 visando projetos e pesquisas de orçamentos mais comedidos, como coleta de dados e experimentos educacionais. Em muitos casos, escolas e universidades levantam dinheiro via vaquinhas online, onde qualquer um pode colaborar, até com experimentos.

O projeto apresentado por alunos e pesquisadores da Universidade Brown, de Rhode Island, Estados Unidos, lançado em 2022, seria apenas mais um, não fossem alguns detalhes. Projetado com foco em redução do lixo espacial, ele foi construído usando componentes encontrados em lojas de eletrônicos, usando um Arduino como cérebro e 48 pilhas AA comuns como fonte de energia.

Satélite custou US$ 10 mil ao todo, e tem vida útil de apenas 5 anos (Crédito: Brown University)

O nanossatélite recebeu o nome de SBUDNIC, tanto uma referência ao Sputnik I, quanto um acrônimo usando as letras dos nomes dos alunos envolvidos no projeto. Lançado em maio de 2022 a bordo de um Falcon 9 da SpaceX, um dos vários estudos embarcados na ocasião, ele e capaz de captar imagens em baixa resolução e enviá-las via rádio em direção à Terra, mas sua função não é o foco.

O projeto do cubesat nasceu como uma proposta à situação atual do programa de satélites, onde hoje temos em torno de 27 mil deles, atualmente classificados como lixo espacial, dados da NASA. Após o fim de suas missões, muitos não reentram na atmosfera e são simplesmente movidos para uma "órbita cemitério", onde ficam circulando o planeta até o dia em que podem (ou não) cair. Sem contar o custo dos mesmos.

O projetinho dos universitários não visa todas as situações de uso, muito longe disso, mas apresenta ideias para o lançamento de satélites voltados a missões de menor importância, que não precisam ficar mais de 25 anos em órbita, muito desse tempo já tendo esgotado sua utilidade.

A primeira coisa que chama a atenção no projeto do SBUDNIC, obviamente, é sua fonte de energia. Ao invés de usar uma bateria de lítio, o time universitário optou por 48 pilhas AA comuns; o microprocessador escolhido é o bom e velho Arduino, que mesmo em Pindorama é bem acessível, custando em torno de R$ 60. Segundo o projeto, ele saiu por US$ 20.

Ao todo, o projeto custou US$ 10 mil à universidade, um valor razoavelmente alinhado com o custo médio de um cubesat; conforme os pesquisadores, o SBUDNIC é o primeiro cubesat inteiramente construído com materiais que não foram projetados para o espaço.

Outro componente importante do pequeno satélite é a vela solar, feita de fita kapton e cuja estrutura foi impressa em 3D. Como sabemos, fótons não têm massa, mas possuem momento linear; logo, parte desse momento, quando a luz é refletida por uma superfície, é transferida para o objeto refletor. Na prática, se você acender uma lanterna contra uma parede, você será empurrado para trás, claro que em uma escala nanométrica de quase micro-nada, mas será.

Uma vela solar é um sistema de propulsão até poético, que remete aos tempos das Grandes Navegações. Vários experimentos, desde os japoneses com a IKAROS em 2010, provaram o conceito, que data das anotações de Kepler.

No caso do SBUDNIC, no entanto, a vela solar tem uma função de diferente: ao invés de propulsão, ela gera arrasto para reduzir a órbita do satélite, de forma gradual.

O lançamento original foi feito em uma órbita corriqueira, de 520 km de altitude, bem além da posição da ISS (408 km). O time responsável vem monitorando o equipamento desde então, e este já sofreu redução na altitude para 470 km, 30 km abaixo da posição atual dos demais cubesats lançados pelo Falcon 9, na mesma ocasião.

Lembre que o projetinho universitário não foi lançado para durar; ao invés disso, sua missão é verificar a viabilidade de uso de uma vela solar para gerar arrasto, para que satélites sejam projetados com soluções semelhantes, a fim de que, quando cumprida a sua missão, o objeto tenha uma reentrada programada e queime na atmosfera.

Segundo o time da Universidade Brown, o SBUDNIC deverá cair dentro de 5 anos, um prazo previsto desde o início.

Gráfico mostra queda gradual da órbita do SBUDNIC (azul-claro) em comparação a outros cubesats lançados simultaneamente (Crédito: Brown University)

Segundo Rick Fleeter, professor-adjunto de Engenharia da Universidade Brown, o projeto do SBUDNIC mostra que é possível projetar um satélite para fazer o que dele se espera, sem gastar muito, e planejando desde o início para que ao fim de sua missão, ele não se torne mais uma peça de lixo em órbita.

Ninguém está propondo passar na lojinha de eletrônica da esquina, mas esta não é a primeira vez que um projeto extremamente frugal se mostra viável e capaz até de chegar onde muitos não conseguem de primeira. Pergunte aos indianos, no que a sonda marciana MOM, que custou apenas US$ 25 milhões, operou por mais de 8 anos, contra a previsão de apenas 6 meses do projeto original.

De qualquer forma, é muito melhor do que o programa espacial brasileiro conseguiu em 2015, quando queimou R$ 400 mil em um cubesat... que não funcionou.

Fonte: Phys.org

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