T&D: "Satélites de Observação Terrestre na América do Sul"

Panorama Espacial

Tecnologia e Defesa Ed. 146

André Mileski

1º de novembro de 2016

Concepção artística do satélite Miranda, da Venezuela - Crédito ABAE

Nos últimos anos, o número de países que passaram a deter meios autônomos de observação terrestre a partir do espaço cresceu consideravelmente, seguindo uma tendência global de disseminação da tecnologia espacial entre os chamados emergentes. Na América do Sul, não tem sido diferente, com países que já têm tradição nesse campo, como Brasil e Argentina, lançando novas missões de observação, o Chile e a Venezuela se juntando ao clube, e outros como Peru e Bolívia prestes a integrá-lo.

A seguir, um panorama sobre os programas e projetos de satélites de observação terrestre na América do Sul, numa atualização de artigo similar publicado no final de 2013, na edição n.º 133 de T&D.

Argentina

O programa argentino de satélites de observação é hoje um dos mais avançados da América do Sul, ao lado do brasileiro, abrangendo missões tanto óticas como radar, geralmente implementadas em regime de parceria internacional. Seu primeiro sistema de sensoriamento remoto foi o SAC-C, lançado em 21 de novembro de 2000, e que contava com dois sensores óticos com resoluções nas faixas de 35 a 350 metros, destinados a produzir imagens multiespectrais para estudos da Terra, além de sensores científicos específicos. A missão foi realizada em cooperação com a agência espacial norte-americana (NASA), além de institutos de pesquisa da Europa e o Brasil, que executou os testes finais do artefato no Laboratório de Integração e Testes (LIT), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), em São José dos Campos (SP).

Passo seguinte foi dado com o SAC-D/Aquarius, uma parceria internacional, com participação de institutos dos Estados Unidos, França, Itália, Canadá e Brasil, e colocado em órbita em 10 de junho de 2011. Muito embora a missão tenha caráter mais científico (o sensor Aquarius, fornecido pela NASA, é um radiômetro em banda L para medição da salinidade dos oceanos), o satélite também foi equipado com uma câmera de alta sensibilidade (visualização de iluminação urbana, embarcações, tormentas elétricas, cobertura de neves), com 200/300 metros de resolução, e um sensor infravermelho (imageamento de incêndios e atividades vulcânicas), com resolução de 350 metros. Atualmente, a Argentina é o único país sul-americano a desenvolver de fato uma constelação de satélites com tecnologia de radar de abertura sintética (SAR, sigla em inglês), capaz de imagear a superfície terrestre independente de luz e cobertura de nuvens, no âmbito do projeto SAOCOM. 

O projeto, que integra o Plano Espacial Nacional e é tocado pela Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) prevê a construção de duas constelações, a SAOCOM 1 e SAOCOM 2, cada uma sendo composta por dois satélites. Os artefatos da primeira constelação estão em desenvolvimento e devem ser lançados a partir de 2017, tendo vida útil estimada em cinco anos. Contarão com um sensor radar operando em banda L, com resolução espacial entre 10 e 100 metros e cobertura de 35 a 350 km, com diferentes ângulos de observação. Quando em operação, o SAOCOM integrará o Sistema Ítalo-Argentino de Satélites para a Gestão de Emergências (SIASGE), considerado único no mundo, que envolverá a integração dos satélites argentinos com a constelação italiana COSMO-SkyMed.

Outro projeto nos planos argentinos é o do Satélite Argentino-Brasileiro de Informações Ambientais Marítimas - SABIA-Mar (designado localmente como SAC-E), discutido desde o final de 1998 com o vizinho, mas que apenas recentemente recebeu um novo impulso para a sua viabilização.

Bolívia

Apesar de ser um dos países mais pobres da América do Sul, durante o governo de Evo Morales a Bolívia buscou estruturar um programa espacial, e seu primeiro projeto concretizado foi o de um satélite geoestacionário de comunicações, o Tupac Katari, adquirido na China em dezembro de 2010 e lançado ao espaço no final de 2013. Desde então, um sistema de observação também está nos planos do governo local, para aplicações como o monitoramento de recursos minerais, muito embora não existam indicativos claros sobre a negociação e mesmo disponibilização de recursos para a aquisição. O satélite já tem até um nome definido – Bartolina Sisa, esposa de Tupac Katari, uma liderança indígena da história boliviana, com especificações também já definidas pela Agência Boliviana Espacial (ABE).

Apesar do programa espacial ter se iniciado com apoio chinês, o caminho para a obtenção de seu satélite de observação não necessariamente passa por Pequim. Segundo declarações dadas por representantes da ABE, várias empresas demonstraram interesse em cooperar com a Bolívia na obtenção de seu próprio satélite, dentre as quais a China, França, Reino Unido, Espanha, Argentina, Rússia e Japão. Nota-se que o governo e empresas francesas, que nos últimos anos já fecharam negócios com a Bolívia envolvendo a venda de helicópteros e sistemas de radares, estão bastante empenhadas em participar.

As estimativas de custos do projeto oscilam entre US$ 100 e 200 milhões, a depender da especificação final do sistema, e aguarda-se para breve uma definição sobre a disponibilização de recursos e definição do fabricante.

[Nota do blog: após o fechamento do artigo (setembro de 2016), surgiram notícias na imprensa boliviana indicando que o governo teria decidido "atrasar" o projeto de seu satélite de observação, passando a priorizar a encomenda de um segundo satélite de comunicações, o Túpac Katari II, para lançamento em 2021. A alegada razão seria o fato de que o satélite de comunicações geraria receitas financeiras, enquanto que o sistema de observação exigiria investimentos públicos que não seriam facilmente recuperados, não sendo o momento atual o mais adequado para tal investimento.]

Brasil

O Brasil foi pioneiro no continente sul-americano na exploração espacial, inclusive em sensoriamento remoto a partir do espaço. Em abril de 1973, o País se tornou o terceiro no mundo – depois dos Estados Unidos e do Canadá – a dispor de uma estação terrena de imagens de satélite, no caso, o norte-americano ERTS-1 (que originou a família Landsat), instalada em Cuiabá (MT) e operada pelo INPE. 

A busca pelo desenvolvimento de alguma autonomia em imageamento a partir do espaço veio com a Missão Espacial Completa Brasileira (MECB), lançada pelo governo no final da década de 1970, objetivando capacitações nos segmentos de lançadores (programa VLS), satélites e infraestrutura terrestre (laboratórios e centros de lançamento). A MECB previu o desenvolvimento e construção de dois satélites de sensoriamento, começando-se pelo SSR-1, que mais tarde veio a ser conhecido como Amazônia-1.

Após uma série de dificuldades tecnológicas e administrativas, a conclusão do Amazônia-1 é aguardada para os próximos anos, em 2018, após investimentos de cerca de R$ 200 milhões, e que contou com extensa contratação junto à indústria nacional. Baseado na Plataforma Multimissão (PMM), desenvolvida pelo INPE em conjunto com a indústria nacional, será equipado com uma câmera de visada larga com 40 metros de resolução e faixa de cobertura superior a 700 km, que produzirá imagens da Terra para aplicações no agronegócio, meio-ambiente, monitoramento de recursos naturais e em outros fins. Após o lançamento do Amazônia-1, espera-se que outros dois artefatos sejam colocados em órbita nos anos seguintes, o Amazônia-1B e o Amazônia-2.

Quase dez anos após a MECB, os governos do Brasil e da China assinaram um acordo de cooperação tecnológica visando ao desenvolvimento de dois avançados satélites de sensoriamento emoto, dentro do programa denominado CBERS (China-Brazil Earth Resources Satellite), que desde então tem contribuído significativamente para a capacidade nacional em obter, processar e interpretar imagens geradas a partir do espaço.

O acordo assinado em 1988 contemplava o desenvolvimento e construção de dois satélites idênticos de sensoriamento remoto equipados com sensores óticos. Nos dois primeiros satélites, as responsabilidades não foram divididas igualitariamente: à China, caberia o desenvolvimento, fabricação e custeio do equivalente a 70% do projeto, enquanto que à parte brasileira os 30% restantes. 

O primeiro modelo, o CBERS 1, foi colocado em órbita heliossíncrona, a 778 km de altitude, em 14 de outubro de 1999, e operou até 2003, superando em quase 100% o tempo de sua vida útil estimada de dois anos. O segundo, por sua vez, subiu ao espaço em 21 de outubro de 2003. Em novembro de 2002, os dois governos firmaram um novo acordo prevendo a continuidade do CBERS com a construção de outras duas unidades - CBERS 3 e 4, maiores e mais sofi sticados, com sensores óticos com resoluções na faixa de 5 a 70 metros. Nesse novo acordo, definiu-se também uma nova divisão dos investimentos, agora igualitária, cada um respondendo por 50%.

Após a colocação em órbita do CBERS 2, e considerando que o CBERS 3 seria lançado apenas mais adiante, o INPE e sua contraparte chinesa decidiram construir um novo satélite idêntico aos de primeira geração, chamado CBERS 2B, de modo a cobrir o hiato da retirada de operação do último satélite da primeira série e a entrada de seu sucessor da segunda série. O CBERS 2B foi lançado em setembro de 2007.

O CBERS 3 foi perdido numa falha do lançador chinês no início de dezembro de 2013, o que levou a uma aceleração do cronograma para a colocação em órbita do CBERS 4, de forma a minimizar os danos causados pela ausência de um satélite da série em funcionamento. Na manhã de 7 de dezembro, a partir da base de Taiyuan, a cerca de 700 km de Pequim, o foguete Longa Marcha 4B decolou e, 12,5 minutos mais tarde, inseriu em órbita o CBERS 4.

Em razão da perda do CBERS 3 e considerando a vida útil estimada em três anos do CBERS 4, os governos do Brasil e da China optaram por construir um terceiro artefato da segunda geração da família, o CBERS 4A, que se aproveitará de componentes e subsistemas já contratados e construídos no processo de desenvolvimento dos modelos anteriores. O equipamento deve ser lançado ao espaço em setembro de 2018, e o desenvolvimento de uma terceira família, com mais dois satélites (CBERS-5 e 6) está em discussão no âmbito do Plano Decenal de Cooperação Espacial Brasil-China 2013-2022.

As imagens geradas pelo CBERS são utilizadas em programas de monitoramento do desmatamento na Amazônia, bem como em aplicações voltadas para a vegetação, a agricultura, o meio ambiente, o gerenciamento hídrico, a cartografia, a geologia, o gerenciamento de desastres naturais e a educação sobre temas ambientais.

O INPE tem também trabalhado há vários anos no conceito de um satélite radar (SAR), que inicialmente seria desenvolvido em conjunto com instituições da Alemanha, baseado na PMM. O sistema é tido como essencial para as necessidades brasileiras, em particular no monitoramento do desmatamento na Amazônia, tendo em vista sua capacidade de imageamento em quaisquer condições de tempo. No projeto atual, conforme previsto no Programa Nacional de Atividades Espaciais - PNAE 2012 - 2021, o SAR deverá dotado de um imageador radar de abertura sintética, operando em vários modos, com múltiplas resoluções na faixa de 5 a 30 metros, destinado a aplicações voltadas ao meio-ambiente, agricultura, defesa, entre outras. Seu lançamento é previsto para 2020, muito embora ainda faltem definições quanto a tecnologia a ser adotada e possível cooperação internacional.

Outra missão nos planos da Agência Espacial Brasileira (AEB) e INPE é a SABIA-Mar, desenvolvida em conjunto pelo Brasil e a Argentina. Trata-se de um sistema completo de observação da Terra dedicado ao sensoriamento remoto de sistemas aquáticos oceânicos e costeiros incluindo águas interiores, baseado em uma constelação de dois satélites. Junto à missão primária, os artefatos poderão, também, observar águas interiores, e obter dados em escala global da cor dos oceanos. Suas imagens poderão ser usadas em aplicações relacionadas à pesca e na aquicultura, no gerenciamento costeiro, no monitoramento de recifes de coral, de florações de algas nocivas e de derrames de óleo, na previsão do tempo, na análise da qualidade das águas, entre outras. A partilha das tarefas no desenvolvimento dos satélites será de 50% para cada país, sendo que o projeto se encontra em fase preliminar.

No campo militar, desde a aprovação pelo Comando da Aeronáutica das diretrizes para a aprovação do Programa Estratégico de Sistemas Espaciais (PESE), passou-se a ter um panorama mais claro sobre as demandas das Forças Armadas por dados gerados a partir do espaço, assim como as estratégias para o seu atendimento. O PESE considera a constituição de uma constelação própria de satélites para fins de observação terrestre – tanto óticos como radares, meteorologia, navegação e comunicações, dentre outras finalidades, cuja viabilização depende da disponibilização de recursos orçamentários. No rol de prioridades do PESE, meios de observação, em especial óticos, ocupam o topo, e acredita-se que uma concorrência possa ser iniciada dentro dos próximos anos.

Mais recentemente, embora ainda em fase muito embrionária, começou a ser discutido um projeto de pequeno satélite de observação para o atendimento de demandas do Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária (INCRA) quanto ao monitoramento de propriedades rurais. Um acordo de cooperação técnica foi assinado em maio entre o INCRA e a Agência Espacial Brasileira (AEB), e a depender da disponibilidade de orçamento e interação com outros projetos constantes do PNAE e PESE, poderia levar à operação de um pequeno satélite ótico, a ser denominado Incra Sat, a partir de 2021.

Colômbia

Um dos países do continente que mais tem crescido nos últimos anos - a previsão é de que nos próximos anos supere a Argentina, tornando-se a terceira maior economia da América Latina, atrás apenas do Brasil e México - a Colômbia também considera em seus planos estratégicos a obtenção de capacidade autônoma de observação terrestre a partir do espaço. Há gestões da Comisión Colombiana del Espacio (CCE), vinculada à Vice-Presidência da República, para o desenvolvimento de um programa satelital, iniciativa que deverá envolver parcerias com governos e indústrias estrangeiras.

Em setembro de 2015, os processos iniciais visando à aquisição de seu satélite foram interrompidos por orientação do vice-presidente, Gérman Vargas Llera, sob o argumento de que a compra de imagens diretamente por entidades governamentais apresentaria um custo inferior à aquisição de um sistema próprio, argumentação sujeita à críticas e questionamentos mesmo em seu país.

Chile

Em julho de 2008, após um processo de seleção que envolveu os principais fabricantes do mundo, o Chile se tornou o terceiro país do continente a contratar um sistema espacial de observação, encomendando um microssatélite junto à europeia Astrium, hoje parte da Airbus Defence and Space, num negócio avaliado em US$ 72 milhões.

Lançado no final de 2011, o SSOT (Sistema Satelital de Observación de la Tierra), também conhecido localmente como Fasat Charlie, é uma missão dual, com aplicações civis e militares, encomendado pelo Ministério da Defesa do Chile em julho de 2008. O satélite tem 117 kg de massa e conta com um sensor ótico capaz de produzir imagens com 1,45 metros de resolução, para aplicações como mapeamento, agricultura e gerenciamento de recursos e desastres naturais. Sua vida útil é estimada em cinco anos. A partir de uma estação terrestre em Santiago, o satélite é operado por uma equipe de engenheiros chilenos, treinados nas instalações da Airbus Defence and Space, em Toulouse, no sul da França, onde o sistema e o satélite foram desenvolvidos e construídos.

Com a proximidade do término da vida útil do SSOT, Santiago tem considerado alternativas para a manutenção e mesmo ampliação de sua capacidade de observação a partir do espaço, em nova concorrência que deverá atrair a participação dos principais fabricantes globais. O governo francês e a Airbus Defence and Space firmaram novos acordos e iniciativas de cooperação com entidades chilenas visando pavimentar o caminho para a continuidade da parceria iniciada com o Fasat Charlie, mas outros países e empresas interessadas, com destaque para a China e Israel também tem buscado se posicionar para fornecer suas tecnologias ao país andino.

Peru

Seguindo o exemplo de seus vizinhos, o Peru também avançou na busca dessa capacidade. As intenções peruanas datam de 2006, mas foram celeradas a partir do momento em que o Chile, um rival histórico, passou a contar com seu sistema próprio, em julho de 2008, culminando, em abril de 2014, com a contratação da Airbus Defence and Space para o desenvolvimento e construção de seu primeiro satélite, denominado PerúSAT-1. A contratação se deu após uma intensa concorrência promovida pelo Ministério da Defesa e pela Agência Espacial do Peru (CONIDA), da qual participaram fabricantes da França, Israel, Espanha e Coréia do Sul, entre outros.

A seleção da proposta da Airbus Defence and Space por parte do governo peruano foi fundamental para a consolidação de sua presença na região, um mercado que, embora pequeno, é considerado muito importante, segundo Christophe Roux, vice-presidente do grupo para a América Latina. A Airbus está atenta a outras possibilidades na América do Sul, como o Chile, Bolívia e Brasil, e tem seguido uma estratégia de oferecer treinamento, transferência de conhecimento e acesso a serviços de imagens, e em determinados casos, como no Brasil, industrialização local e transferência tecnológica.

O projeto peruano, estimado em cerca de US$ 200 milhões, inclui um satélite ótico de última geração dotado de um sensor de alta resolução (derivado da família Naomi), assim como um centro de controle, recepção e processamento de imagens, chamado Centro Nacional de Operaciones de Imágenes Satelitales del Perú (CNOIS), que abrigará o segmento terrestre de controle, recepção e processamento dos dados do satélite. Também abrange um pacote de absorção tecnológica por meio do treinamento de engenheiros e técnicos peruanos, além do fornecimento de imagens geradas por satélites óticos e radares da constelação própria da Airbus Defence and Space.

O PerúSAT-1 foi construído em torno de uma plataforma AstroBus-S, compacta e altamente flexível, utilizada em missões como as do Pléiades, SPOT 6 e 7, Ingenio (Espanha) e KazEOSat-1 (Cazaquistão). Contará com um sensor ótico com resolução de 70 centímetros, a mais avançada da América Latina. O modelo, que terá massa próxima de 400 kg e será posicionado a 694 km de altitude, foi construído em menos de dois anos, e produzirá dados para gestão de áreas terrestres, controle de fronteiras e combate ao tráfico de drogas. Suas imagens poderão também ser utilizadas para apoio e gestão de missões humanitárias e em casos de desastres naturais, como enchentes, incêndios florestais, deslizamentos e erosões.

No início de agosto, o PerúSAT-1 foi transportado de Toulouse para Kourou, na Guiana Francesa, de onde será lançado ao espaço em setembro, a bordo de um foguete Vega, operado pela Arianespace.

[Nota do blog: o PerúSAT-1 foi colocado em órbita com sucesso em 16 de setembro. No início de outubro, a Airbus divulgou publicamente a entrega de suas primeiras imagens, como a tela abaixo, da mina de cobre Cuajone, localizada no sul do Peru.]

Airbus defence and space perusat-1 first-picture hd  -  Credits: Conida

Venezuela

Em seu governo, o falecido presidente Hugo Chávez buscou colocar a Venezuela em situações de independência em alguns setores considerados estratégicos, como comunicações e observação terrestre. O primeiro passo dado foi a aquisição de um satélite de comunicações, o Venesat-1, comprado da chinesa China Great Wall Industry Corporation (CWIC) e inserido em órbita no final de 2008. O passo seguinte, seguindo a tendência mundial, foi um satélite de observação terrestre, gozando da parceria espacial mantida com os chineses desde o Venesat-1, num investimento de US$ 140 milhões.

A contratação para a construção do satélite, chamado de Francisco Miranda, mas também designado como VRSS-1 (Venezuelan Remote Sensing Satellite) ocorreu em maio de 2011, e representou o segundo satélite desenvolvido pela estatal CGWIC para o governo venezuelano - o primeiro, lançado em outubro de 2008, foi o satélite de comunicações Venesat-1. O VRSS-1 também representa o primeiro satélite de observação exportado pela hina, que se busca firmar como player nesse segmento, a exemplo do que já acontece em comunicações.

O Francisco Miranda foi lançado ao espaço em outubro de 2011 por um foguete Longa Marcha 2D, a partir do centro espacial de Jiquan, no noroeste da China. O VRSS-1 é capaz de produzir imagens com 2,5 metros de resolução, gerando em torno de 350 imagens por dia. Seus dados têm sido utilizados para operações de planejamento urbano, monitoramento ambiental, de mineração ilegal e tráfico de drogas, além de aplicações em defesa. 

Sua operação está a cargo da Estação Terrena de Controle Satelital localizada na Base Aeroespacial Capitán Manel Rios (BAMARI), a cerca de 190 km de Caracas. Apesar da forte crise política e econômica, a Venezuela segue adiante com suas iniciativas em sensoriamento remoto com o satélite José Antonio de Sucre (VRSS-2), com lançamento previsto para setembro de 2017 e investimentos totais estimados em US$ 170 milhões. 

A exemplo dos modelos anteriores, o Sucre está sendo construído na China e recentemente teve concluída com êxito a fase de revisão crítica do projeto (CDR, sigla em inglês), conduzida por especialistas chineses e venezuelanos. De acordo com informações divulgadas na mídia local, o Sucre terá massa estimada em 1.000 kg, contando com um sensor ótico de alta resolução, apto a produzir imagens de até 1 metro com faixa de 30 km, e também com uma câmera infravermelha.