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Dezembro 28, 2008

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Uma equipa de alunos da Universidade do Porto lançou mãos à obra para criar o segundo satélite português. VorSat é o nome escolhido


Esqueça o PoSaT – em breve, VorSat vai passar a sigla que melhor representa Portugal no Espaço. O que é que o PoSat e o VorSat têm em comum? Ambos são satélites portugueses. O que é que têm de diferente? O PoSat pesa 50 quilos e estreou-se a 1993; o VorSat pesa um quilo e pode fazer a estreia “cósmica” em Dezembro, apesar de os estudantes que lideram o projecto na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) preverem que só deva estar pronto para apanhar boleia da Agência Espacial Europeia (ESA) numa missão posterior.

«Antes de ir para o Espaço, o VorSat vai ter de passar por vários testes. Se passar, deixamos de ser, provavelmente, o único país membro da ESA que não tem um satélite criado por alunos de universidade», adianta Eduardo Lourenço e Sá, finalista de Engenharia Electrotécnica, que integra a equipa alunos que vai desenvolver o VorSat.

O VorSat deve o nome à tecnologia VHF Omnidireccional Range. Este “solitário espacial” pertence à categoria dos CubeSat, pequenos satélites que têm sido desenvolvidos, na maioria dos casos, por universidades com propósitos científicos.

«Por enquanto, o projecto tem apenas uma missão, que visa a medição da atitude do satélite nas órbitas em torno da Terra. Gostávamos de juntar outros projectos de âmbito científico. Já recebemos ideias, mas nem sempre são exequíveis. O satélite é pequeno e a energia disponível é limitada», informa Sérgio Cunha, professor do Departamento de Engenharia Electrotécnica da FEUP, que supervisiona o desenvolvimento do VorSat.

Estudantes e investigadores
Na FEUP, o VorSat é descrito como um projecto criado por estudantes e para os estudantes. «É uma equipa dinâmica, que está aberta à entrada de ideias de outros interessados. Os novos membros retomam o conhecimento da equipa para poderem continuar o projecto quando os mais antigos se forem embora. Temos todas a engenharias representadas para dar resposta às necessidades e permitir que o projecto evolua além deste satélite», explica Mariana Sousa, estudante de engenharia civil e membro da equipa de desenvolvimento do VorSat.

A gestão do projecto e o desenvolvimento dos vários componentes e tecnologias vão ser assegurados pela vintena de estudantes que compõe a equipa. Apesar de não liderarem o projecto, os professores de vários departamentos podem ser chamados a supervisionar os trabalhos, no âmbito da validação científica.

Uma vez no espaço, os satélites deparam-se com condições adversas que aceleram a degradação dos materiais, como a inexistência de atmosfera e escassa condutividade térmica, que faz com que as faces expostas ao sol concentrem elevadas temperaturas, enquanto as que se encontram em penumbra registam temperaturas negativas.

A este requisito junta-se outro de âmbito tecnológico: «A ESA prefere tecnologias que já sabe que funcionam em órbita. A microelectrónica sofre muito no Espaço e é por isso que, geralmente, não são usados processadores de topo de gama mais recentes. Com os satélites amadores, a Agência pode testar tecnologias que, normalmente, não costuma usar e saber se funcionam no espaço», explica Sérgio Cunha.

Apesar das limitações conhecidas, os participantes no projecto VorSat prevêem comprar os vários dispositivos nas lojas especializadas na electrónica. A estes dispositivos mais “comerciais” junta-se o desenvolvimento das antenas, que vão permitir apurar posição e local do satélite através de comunicações por microondas UHF. As antenas deverão ser constituídas por circuitos impressos cuja viabilidade técnica vai ser testada na câmara anecóica da FEUP.
Actualmente, o grupo de estudantes da FEUP está trabalhar com vista à recolha de apoios e financiamento para um projecto que pode vir a custar mais de 100 mil euros. Mariana Sousa dá uma ideia do que ser o VorSat: «Não vai ter componentes complexos. Não queremos criar um satélite que exija a compra de peças caras e difíceis de encontrar. E não queremos gastar tempo e dinheiro com tecnologias que podem não funcionar no Espaço».

A anatomia de um satélite


O satélite – O VorSat pertence à classe dos pequenos satélites cúbicos (CubeSat). O satélite, que não deve ter um pesar mais de um quilo e medir mais de 10 centímetros de lado, deverá viajar num denominado “voo sem custos” organizado pela ESA. Estes voos costumam ser aproveitados por universidades de países membros da ESA para o lançamento de satélites amadores, que passam a ocupar o peso morto de que os foguetões precisam para subir aos céus. Daí que os foguetões da ESA já costumem reservar um espaço para estes pequenos satélites que viajam “à boleia” de uma ou mais missões principais.

Longevidade e Órbitas – Prevê-se que o satélite demore 1,5 horas a fazer uma órbita da Terra. Inicialmente, o satélite vai fixar-se numa órbita a 350 quilómetros de altitude. Esta órbita não é completamente estável, estimando-se que o pequeno satélite perca 15 metros de altitude a cada dia de missão. O que significa que, irremediavelmente, o VorSat está condenado a entrar de novo na atmosfera da Terra e a desfazer-se com o atrito. A FEUP estima que o “dia final” do VorSat chegue dois anos depois de iniciar a missão.
Comunicações – Cada uma das seis faces do VorSat vai ter incorporadas três antenas VOR, que enviam sinais de rádio acima de 2,45 GHz para estações de rastreio de satélites em Terra. A estas antenas junta-se um receptor GPS, que conjugado com as antenas VOR, permite apurar localização, movimentos e posições que o satélite assume em órbita. Em cada face do “cubo” vai ser colocado um emissor Beacon, que envia sinais de morse por rádio sem grandes consumos energéticos – este emissor será especialmente útil para a localização do satélite durante a primeira órbita, visto que é previsível que o VorSat chegue ao espaço com as baterias quase descarregadas. Todos os dispositivos são geridos por um microcontrolador.

Energia – A equipa da FEUP prevê instalar um painel solar em cada face do satélite. Os painéis recolhem luz do sol, que depois de convertida em energia eléctrica, fica armazenada em baterias recarregáveis. Metade de cada órbita é percorrida em escuridão (com a Terra de permeio entre satélite e Sol). Cada órbita permite acumular 2,5 W de potência energética. O satélite despende cerca de 2 W em cada comunicação com a Terra.

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