6 formas como minissatélites do tamanho de caixas de sapato podem mudar o mundo

O CubeSat é uma peça de tecnologia pequena, mas inteligente.

Com o tamanho de uma caixa de sapatos, os minúsculos satélites CubeSat foram inventados pelo professor Bob Twiggs em 1999 como ferramenta educativa para seus alunos.

“Eles não conseguiam colocar muita coisa nele — e esse era o desafio, na verdade. O CubeSat os forçava a parar de acrescentar itens aos seus projetos”, relembra Twiggs, rindo.

Com construção e lançamento mais rápido e barato que os satélites convencionais, existem agora centenas de CubeSats em órbita da Terra, construídos por universidades, start-ups e governos.

O programa de rádio People Fixing the World (“Pessoas que consertam o mundo”, em tradução livre), do Serviço Mundial da BBC, apresentou seis projetos fascinantes envolvendo os CubeSats que estão tentando mudar o planeta.

1. Impedir desmatamento

O governo da Noruega formou uma parceria com a companhia de satélites Planet, para combater o desmatamento em todo o mundo.

A Planet tem uma constelação de 180 CubeSats fotografando a Terra continuamente. As suas câmeras possuem resolução de 3m por pixel e podem obter do espaço evidências de extração de madeira.

“O governo norueguês nos paga em troca de dados de rastreamento do corte de árvores em 64 países tropicais”, segundo Will Marshall, diretor executivo da Planet. “Nós informamos aos ministérios responsáveis pelas florestas nesses países onde está ocorrendo desmatamento e a Noruega decide pelo fornecimento ou não de fundos para eles, dependendo do cumprimento de um acordo de suspensão do corte de árvores.”

2. Rastrear animais em risco de extinção

No início do ano, uma equipe de estudantes da Itália e do Quênia lançou o satélite WildtrackCube-Simba. Esse CubeSat monitorará as aves e os mamíferos do Parque Nacional do Quênia.

“Tivemos conflitos entre seres humanos e animais selvagens, por exemplo, quando os elefantes invadiram as plantações, prejudicando as fazendas e, às vezes, até matando as pessoas”, afirma Daniel Kiarie, estudante de engenharia de Nairóbi, no Quênia.

“Por isso, queremos ajudar a evitar isso, fornecendo informações sobre o movimento dos animais com antecedência, para que os agricultores possam afastá-los antes que eles cheguem às aldeias”, segundo ele.

No ano que vem, o plano dos estudantes é implantar etiquetas de rádio frequência nos animais. Eles esperam poder rastrear mais do que apenas a sua localização.

“A extração ilegal de presas de elefantes e chifres de rinocerontes é um problema comum no Quênia”, segundo Kiarie. “Acreditamos que essas etiquetas poderão também monitorar os batimentos cardíacos e detectar quando o animal morre.”

A missão do WildtrackCube-Simba é de três anos. Os CubeSats normalmente duram de dois a cinco anos antes de serem queimados na atmosfera, dependendo da altura de sua órbita.

O Laboratório de Direitos Humanos da Universidade de Nottingham, no Reino Unido, usa imagens de satélite para mergulhar no mundo clandestino do trabalho forçado.

Mais recentemente, foram utilizadas imagens geradas por minissatélites CubeSat para mapear os acampamentos improvisados na Grécia dos colhedores de frutas oriundos de Bangladesh.

“Podemos observar como esses acampamentos informais estão se mudando ao longo do tempo”, segundo a Professora Doreen Boyd, que está liderando o projeto. “Quando vemos limpeza de terreno, sabemos que haverá novos acampamentos quando olharmos de novo.”

A equipe trabalhou em conjunto com uma ONG local, que visitou os acampamentos encontrados.

“Eles conseguiram falar com os migrantes e obtiveram muito mais informações sobre o que está acontecendo, em termos de condições de vida… Eles chegaram ao ponto de dizer: ‘Muito bem, temos 50 acampamentos informais nesta região, quais são as prioridades do nosso trabalho?'”, segundo Boyd.

4. Recolher lixo espacial

Recentemente, a Rússia foi motivo de indignação internacional ao disparar um míssil sobre um dos seus antigos satélites espiões, fazendo com que milhares de fragmentos se espalhassem na órbita baixa da Terra.

Redes globais rastreiam cerca de 30 mil pedaços de lixo espacial enquanto viajam em volta da Terra, desde satélites inoperantes até estágios de foguetes. Mas existem muitos outros fragmentos que são pequenos demais para que sejam rastreados, mas grandes o suficiente para ameaçar satélites ou astronautas a bordo de aeronaves.

Existem muitas questões envolvidas na limpeza do lixo espacial, sem falar nas tentativas de descobrir qual pedaço de equipamento pertence a qual país. Mas os cientistas estão mais próximos de solucionar a questão prática de capturar os objetos em órbita graças aos CubeSats. Eles estão usando os pequenos satélites para reproduzir o lançamento de lixo em experimentos no espaço.

Em 2018, o satélite europeu RemoveDEBRIS conseguiu liberar e capturar dois CubeSats utilizando um arpão e uma rede.

Este ano, a companhia japonesa Astroscale lançou a aeronave ELSA-d, que liberou e capturou com sucesso um CubeSat, utilizando um sistema magnético. Nos próximos testes, o CubeSat será forçado a tombar como faz o lixo espacial normal, antes de se tentar sua recaptura.

5. Consertar turbinas eólicas

Existem diversas frotas de CubeSats trabalhando em conjunto acima das nossas cabeças para fornecer uma ‘internet das coisas’ de baixo custo. Essa rede conecta as pessoas a objetos marcados com sensores em locais remotos em todo o mundo.

Alguns agricultores usam sensores para monitorar os níveis de água de caixas d’água ou bebedouros de animais em locais distantes, para que eles não precisem ir até lá verificar pessoalmente.

Sensores podem também ser usados para aumentar a eficiência da energia renovável. As turbinas eólicas geralmente recebem visitas de manutenção apenas duas vezes por ano, de forma que pode levar meses para alguém descobrir e consertar uma pá danificada.

Uma empresa chamada Ping Services criou um sensor que monitora o som produzido pelas turbinas eólicas à medida que elas giram. Ele pode detectar alterações desses sons que indiquem uma pá quebrada e avisar o operador da turbina por meio de uma rede CubeSat. Com isso, a pá pode ser consertada com muito mais rapidez e eficiência.

6. Explorar o espaço sideral

A maioria dos minissatélites CubeSat olha em direção à Terra, mas alguns deles estão apontados para as estrelas.

Em 2018, A Nasa lançou os primeiros CubeSats no espaço sideral. MarCO-A e B retransmitiram informações vitais da sonda Insight Lander enquanto ela descia sobre a superfície de Marte.

No ano que vem, a Nasa lançará outros 10 CubeSats no seu foguete Artemis 1. As missões incluem testes dos efeitos da radiação no espaço sideral sobre um organismo vivo e estudos sobre depósitos de água no polo sul lunar.

Eles são parte de um programa que espera, um dia, permitir que seres humanos voltem a pousar na Lua.

Ouça o programa People Fixing the World, do Serviço Mundial da BBC, em formato de podcast (em inglês).