Os satélites transformaram a capacidade de observar, comunicar e entender o planeta. Hoje, eles são essenciais para previsão do tempo, monitoramento ambiental, navegação, comunicações e produção de dados científicos, além de apoiar decisões estratégicas de Estado e atividades econômicas, como a agricultura. Mas como é o processo até que um satélite entre em órbita? A ciência explica, e adianta: o caminho começa muito antes do lançamento.
No Brasil, o programa é coordenado pela Agência Espacial Brasileira (AEB), e a execução técnica é responsabilidade do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), ambos vinculados ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI).
De forma geral, os projetos nascem a partir de demandas concretas de uso. “Quem for fazer uso do serviço daquele satélite precisa deixar muito claro quais são as expectativas com relação ao desempenho”, explica o diretor de Gestão de Portfólio da AEB, Rodrigo Leonardi. Além disso, o projeto é avaliado pela agência, em conjunto com o Inpe e o MCTI, considerando viabilidade técnica, aderência ao programa e disponibilidade de recursos.
Segundo Leonardi, a maior parte das missões brasileiras começa dentro do próprio sistema científico nacional. “A grande maioria dos satélites que o Brasil vem desenvolvendo começa a ser desenvolvido num ICT [instituto de ciência e tecnologia] brasileiro, como o Inpe”, explica.
Do projeto ao satélite pronto
Com o satélite pronto, começa a fase de envio ao espaço. Atualmente, o Brasil utiliza lançadores internacionais, contratados conforme as características de cada missão. “E depende da órbita pretendida: se é uma órbita em torno da Terra, uma órbita que a gente chama de LEO [de baixa altitude], ou uma órbita geoestacionária [de alta altitude], onde ele fica aparentemente em cima de uma determinada região. Então, o que acontece é que para cada satélite você tem veículos que propiciam o lançamento pretendido”, explica Rodrigo Leonardi.
Paralelamente, o País tem avançado no desenvolvimento de capacidades próprias de acesso ao espaço, com projetos de veículos lançadores de pequeno porte, como o Microlançador Brasileiro (MLBR). , com resultados positivos. O objetivo da etapa é simular as principais condições enfrentadas durante um lançamento, como a pressão interna no motor e os esforços mecânicos que atuam sobre o veículo no momento da decolagem.
O MLBR é viabilizado por meio de uma chamada pública da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep), vinculada ao MCTI, em parceria com a AEB, com recursos do Fundo Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FNDCT), destinados ao Programa Espacial Brasileiro (PNAE), sendo desenvolvido por um arranjo produtivo formado por diversas empresas do campo tecnológico. A iniciativa também conta com o suporte técnico do Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE) e apoio da Associação das Indústrias Aeroespaciais do Brasil (AIAB).
Além disso, o País se empenha na ampliação da infraestrutura do Centro de Lançamento de Alcântara, no Maranhão (MA), que vem sendo preparado para operações nacionais e internacionais. Localizado a cerca de 2 graus da linha do Equador, o centro reúne condições técnicas consideradas ideais para operações espaciais, como economia de combustível, favorecendo lançamentos com maior eficiência para determinadas inserções orbitais, condições geográficas e operacionais vantajosas e infraestrutura dedicada à preparação, integração e lançamento de veículos espaciais.
Após a definição do lançamento, o satélite é transportado até a base. “Ele tem que ser transportado para o local de lançamento por um avião, acomodado com todo cuidado”, explica o chefe da Divisão de Pós-Graduação do Inpe, Antônio Bertachini. No local, ele é integrado ao foguete em uma estrutura preparada para suportar vibrações intensas durante a decolagem.
O lançamento é a etapa mais crítica. “O foguete dá uma velocidade inicial, leva o satélite até a altura que ele deve ficar no momento da injeção em órbita e, então, ele é separado do foguete”, explica o pesquisador. A partir desse momento, o satélite passa a se manter em torno da Terra por equilíbrio entre as forças devido à rotação e à gravidade. “Considerando um modelo simplificado, em que só a gravidade da Terra atua e o planeta é tratado como perfeitamente esférico, o satélite fica o tempo todo em volta da Terra, mas não cai”, resume.
Como funciona esse equilíbrio?
Os objetos se mantêm em órbita da Terra de acordo com o “empurrão” dado pelo foguete lançador. A injeção em órbita, citada por Bertachini, acontece durante o estágio propulsor, quando o satélite é lançado a mais de 28.000 km/h. A velocidade é alta o suficiente para que ele não caia na Terra, mas também não saia da gravidade do planeta.
“Pensa assim: se você joga uma pedra, ela cai a uma certa distância. Se jogar com mais força, ela vai mais longe. Agora, se você conseguisse dar uma velocidade muito alta, da ordem de 11 quilômetros por segundo, ela iria para frente e começaria a cair acompanhando a curvatura da Terra”, explica Antônio Bertachini. “Então, ela está sempre caindo, mas como a Terra é esférica, na hora que ela vai cair, a superfície ‘acaba’, e ela continua dando a volta”.
Na prática, isso significa que o satélite está em queda constante ao redor do planeta. Ele não fica parado no espaço: está sempre sendo puxado pela gravidade, mas com velocidade suficiente para continuar “caindo ao redor” da Terra, sem atingir a superfície. No entanto, nem todos os satélites se comportam da mesma forma em órbita. Alguns percorrem continuamente diferentes regiões do planeta, como os de observação da Terra. Outros, como os de telecomunicações, operam em órbita geoestacionária, a cerca de 36 mil quilômetros de altitude, acompanhando a rotação da Terra e permanecendo fixos para um observador no planeta.
Há ainda situações em que esse equilíbrio não é permanente. Em órbitas mais baixas, por exemplo, ainda existe uma pequena interação com a atmosfera, que reduz a velocidade do satélite ao longo do tempo. “Se ele estiver em uma órbita baixa, ele entra em fricção com a atmosfera e vai perdendo energia. Aí começa a cair mais rápido e pode reentrar”, explica Bertachini.
Por isso, muitos satélites contam com sistemas de propulsão. Esses pequenos motores permitem corrigir a trajetória, manter a altitude e até mudar de posição quando necessário. “Para não cair, você precisa fazer manobras. Você liga o propulsor e vai erguendo a órbita dele”, afirma.
Operação em órbita e riscos
Depois de colocado em órbita, o satélite passa a ser monitorado continuamente. O Inpe opera o sistema a partir de antenas em solo e do Centro de Rastreio e Controle de Satélites (CRC), em São José dos Campos (SP). “Os satélites passam pelas antenas, enviam sinais, e a gente recebe essas informações para calcular a órbita e prever onde ele vai passar”, explica Bertachini.
Essa etapa também envolve desafios relevantes. Um dos principais está no próprio lançamento. “Para ele chegar na órbita correta, é uma tarefa principalmente do lançador”, afirma. Falhas podem comprometer toda a missão: “Se ele queimar de forma irregular ou estiver com a direção de propulsão errada, o satélite não vai atingir a órbita desejada”.
Já em operação, outro risco crescente é a colisão com detritos espaciais. “De tempos em tempos, vem o aviso de risco de colisão, e você precisa executar uma manobra para evitar isso”, explica.
Ao longo da missão, o satélite coleta informações que são transmitidas para a Terra e processadas por equipes especializadas. “Os dados são captados pelas estações e transferidos para o centro de controle, que passa para as equipes responsáveis”, afirma Bertachini. A partir daí, cada grupo trata esse material conforme a aplicação — seja monitoramento ambiental, dados meteorológicos ou pesquisa científica.
Todo esse processo leva tempo. “É um ciclo muito complexo e, na maioria das vezes, longo”, explica Leonardi. Em média, segundo Bertachini, projetos completos levam “pelo menos dois a três anos”, podendo ser mais rápidos em satélites menores.
Do espaço para a sociedade
Esses sistemas são responsáveis por fornecer dados estratégicos para políticas públicas e gestão do território, consolidando uma área em que o Brasil já tem tradição e domínio tecnológico. As imagens e informações geradas por esses satélites alimentam órgãos de monitoramento ambiental e ajudam a orientar ações de fiscalização, planejamento e resposta a eventos extremos.
Para os próximos anos, a tendência é ampliar essa capacidade. “A prioridade de curto e médio prazo é a produção de satélites de observação da Terra e de telecomunicações”, explica Leonardi. Segundo ele, a continuidade dessa estratégia já está em curso, com novos projetos em desenvolvimento, como o Amazônia-1B, que deve dar sequência à missão de monitoramento ambiental com aprimoramentos tecnológicos.
