Os satélites pequenos estão substituindo os grandes para observação da ocupação/utilização do solo terrestre?

O artigo intitulado “Os satélites pequenos estão substituindo os grandes para observação da ocupação/utilização do solo terrestre? (título original, em inglês, “Are smallsats taking over bigsats for land Earth observation?”), de autoria do servidor Fabiano Luis de Sousa, da Divisão de Mecânica Espacial e Controle (DIMEC), da Coordenação-Geral de Engenharia, Tecnologia e Ciência Espaciais (CGCE), publicado na Revista Acta Astronautica, apresenta um estudo sobre a evolução do uso de pequenos satélites para observação da Terra, especificamente em aplicações de monitoramento da utilização/ocupação do solo.

Os "pequenos satélites" (satélites com massa de até 500 kg) tem tido uma utilização crescente em diversos tipos de missões espaciais. Particularmente na área de observação da Terra, estes tipos de satélites, incluindo CubeSats, tem se mostrado bastante úteis uma vez que eles barateiam, e assim tornam mais atrativas, a implementação de constelações. Um CubeSat é um satélite construído a partir de unidades cúbicas de aproximadamentre 10 cm de lado. Assim, um CubeSat 1U é um satélite cúbico com cada lado tendo dimensão de aproximadamente 10 cm. Um CubeSat 2U é composto por dois cubos, um 3U por três, e assim por diante. A utilização de constelações permite que uma dada região da Terra possa ser imageada com mais frequência, e assim monitorada mais frequentemente, o que é desejável em diversos tipos de aplicações como, por exemplo, monitoramento de desmatamento, desastres naturais e vigilância.

Neste estudo são feitas análises qualitativas e quantitativas, baseadas em histogramas, complementados pelo cálculo de coeficientes de correlação, das variáveis: massa do satélite (que define sua categoria de tamanho), resolução espacial, espectral e banda (no caso da banda, para satélites RADAR - SAR). Os resultados indicam que os pequenos satélites tem se mostrado cada vez mais como uma alternativa ao uso de "satélites grandes" (massa acima de 500 kg), para a maioria das missões que utilizam cargas úteis opticas. Por outro lado, sua utilização em missões de imageamento SAR ainda representa um grande desafio, apesar dos notáveis avanços recentes na sua utilização em constelações em banda X.

Benefícios e impactos para a sociedade:

O primeiro satélite desenvolvido pelo INPE, o SCD-1, que completou recentemente 31 anos de operação em 09 de fevereiro, era um “pequeno satélite”. Atualmente o Instituto conta com uma Divisão dedicada a estes artefatos (DIPST), e encontra-se em desenvolvimento uma missão de observação da Terra baseada em uma plataforma 6U, além de uma plataforma multimissão para satélites da classe de 200 kg (P100).

O conhecimento sobre a crescente utilização de pequenos satélites em missões de observação da Terra aumenta a consciência de potenciais desenvolvedores e utilizadores dos mesmos, bem como da sociedade em geral, sobre as capacidades daqueles artefatos como possíveis alternativas mais atraentes, para diversos tipos de missões espaciais de grande interesse para o Brasil, inclusive de forma sinérgica a iniciativas de desenvolvimento de lançadores, como o Veículo Lançador de Microsatélites (VLM-1) do Instituto de Aeronáutica e Espaço, do Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (IAE/DCTA).

De fato, para um país de dimensões continentais como o Brasil, que exige um monitoramento de vastas áreas, tanto terrestres quanto marítimas, o desenvolvimento e uso de constelações de pequenos satélites de observação da Terra seria de grande utilidade, tanto do ponto de vista de aplicações, como, por exemplo, no monitoramento dos biomas nacionais e situações de desastres naturais, quanto de oportunidade para o fortalecimento da indústria espacial nacional.

Link de acesso ao artigo, publicado na Revista Acta Astronautica:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0094576523005064

Créditos: Divisão de Mecânica Espacial e Controle (DIMEC), da Coordenação-Geral de Engenharia, Tecnologia e Ciência Espaciais (CGCE).

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