Cubesats e oportunidades para o setor espacial brasileiro

Transcrição

1 Cubesats e oportunidades para o setor espacial brasileiro Apresentação adaptada do artigo: Villela, T; Brandão, A.; Leonardi, R. Parcerias Estratégicas, v. 21, n. 42, p. 91, 2016 Rodrigo Leonardi Outubro 2016 SERFA 2016, São José dos Campos

2 Slide 2 CONTEÚDO Uma breve revisão do panorama mundial de cubesats (e.g. estatística de objetos lançados, países envolvidos, produção técnico-científica). Algumas reflexões sobre oportunidades para o atendimento de necessidades de interesse do setor espacial brasileiro.

3 CUBESATS Nanossatélites desenvolvidos de acordo com especificação técnica de domínio público descrita no documento CubeSat Design Specification Interface de lançamento (P-POD) Requisitos mecânicos Requisitos elétricos Requisitos operacionais Requisitos de testes e qualificação Possibilidade de modularização Slide 3

4 Slide 4 MUDANÇA DE PARADIGMA Lean Metodologias não tradicionais Tolerância ao risco Requisitos flexíveis de confiabilidade Uso extensivo de COTS & otimização de testes Menores custos & prazos & equipes Tradicional Metodologias estabelecidas (e.g. ECSS) Aversão ao risco Requisitos rigorosos de confiabilidade Uso de equipamentos qualificados para a atividade espacial & série extensa de testes Maiores custos & prazos & equipes Cubesats possibilitam novas estratégias & modelos de negócios

5 Slide 5 CUBESATS: LINHA DO TEMPO Dados atualizados até junho de 2016 cf. Swartwout, M., JoSS, 2, 2, 2013

6 Slide 6 CUBESATS: LINHA DO TEMPO Perseus, 2005 Laboratório Nacional de Los Alamos, EUA Lemur, 2014 Spire, EUA Xi-IV, 2003 Universidade de Tókio, Japão Dados atualizados até junho de 2016 cf. Swartwout, M., JoSS, 2, 2, 2013

7 Slide 7 CUBESATS: PAÍSES ENVOLVIDOS cf. Swartwout, M., JoSS, 2, 2, 2013

8 CUBESATS: PAÍSES ENVOLVIDOS Atualização: dados no primeiro semestre de (EUA) +2 (Rússia) +2 (Índia) +1 (Alemanha) +1 (Bélgica) +1 (Dinamarca) +1 (Itália) cf. Swartwout, M., JoSS, 2, 2, 2013 Slide 8

9 CUBESATS BRASILEIROS AESP-14 (ITA) Fev 2015, Falcon 9/EEI Órbita: 350km Tecnológico (educacional) Teste de subsistemas Obs.: Não operou devido a falha na abertura de uma antena NanosatC-Br1 (INPE) Jun 2014, Dnper Órbita: 600km Científico (tecnológico) Estudar AMAS Testar CIs projetados no Brasil Serpens (AEB) Set 2015, H-2B/EEI Órbita: 400km Tecnológico (educacional) Testar transponder digital para coleta de dados Slide 9

10 Slide 10 PANORAMA NA AMÉRICA DO SUL Colômbia Libertad 1, uni, 1U, cubesats lançados até 2015 Equador NEE 01, civ, 1U, 2013 NEE 02, civ, 1U, 2013 Peru PUCP-SAT 1, uni, 1U, 2013 UAPSat, uni, 1U, 2014 Chasqui 1, uni, 1U, 2014 Brasil NanosatC-BR1, civ, 1U, 2014 AESP-14, uni, 1U, 2015 Serpens, civ, 3U, 2015 Uruguai ANTELSAT, uni, 2U, 2014 Argentina CubeBug-1, civ, 2U, 2013 CubeBug-2, civ, 2U, 2013 cf. Swartwout, M., JoSS, 2, 2, 2013

11 Slide 11 CUBESATS: VEÍCULOS LANÇADORES Outros: EUA: SPARK, Delta, Shuttle, Falcon-1 Japão:, H-2A, H-2B China: Long March Itália: Vega Rússia: Rokot-KM, Soyuz, Kosmos-3M Em 2015, a NASA anunciou U$17 milhões em contratos para o desenvolvimento de veículos lançadores e estratégias de lançamento de cubesats (e.g. LauncherOne, Virgin Galactic). cf. Swartwout, M., JoSS, 2, 2, 2013

12 Slide 12 CUBESATS: INICIADORES e.g. Mil: Aerospace Corporation, Los Alamos National Laboratory, Air Force Institute of Technology, Naval Postgraduate School e.g. Civ: NASA Ames, NASA JPL e.g. Uni: California Polytechnic State University e.g. Com: Planet Labs, Boeing cf. Swartwout, M., JoSS, 2, 2, 2013

13 Slide 13 CUBESATS: DESEMPENHO cf. Swartwout, M., JoSS, 2, 2, 2013

14 Slide 14 CUBESATS: SENSORIAMENTO REMOTO Até junho 2016, foram lançados 191 cubesats para uso em sensoriamento remoto (40% do total) Todos esses cubesats foram iniciados nos EUA 190 foram destinados a fins comerciais. Empresas: 175 cubesats da Planet Labs (CA); 13 cubesats da Spire (CA), 2 outros Exemplos de aplicações: agricultura, defesa, monitoramento de infraestrutura, meio ambiente, meteorologia, desastres naturais

15 CUBESATS: POTENCIAL PARA SENSORIAMENTO REMOTO Slide 15 Satélite CBERS4 (INPE) Dove (Planet) Instrumento MUX Telescópio + câmera CCD Bandas RGB (nm) Órbita (km) Resolução no solo (m) 20 (6) 4 Swath (km) Massa (kg) ,2 Dimensões 1,8 x 2,0 x 2,2 m 3 10 x 10 x 30 cm 3 Volume 7200U 3U

16 INTELIGÊNCIA TECNOLÓGICA: FERRAMENTAS DO CGEE Slide 16

17 CUBESATS: CONTRIBUIÇÕES TÉCNICO- CIENTÍFICAS Slide 17

18 Slide 18 CUBESATS: DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA

19 Slide 19 CUBESATS: ÁREAS DO CONHECIMENTO

20 Slide 20 CUBESATS: PATENTES

21 Slide 21 CUBESATS: PESQUISA & DESENVOLVIMENTO

22 Slide 22 CUBESATS: REDES DE CONHECIMENTO 66 doutores 27 mestres 4 especialistas 31 graduados 29 estudantes de graduação

23 Slide 23 CUBESATS: ALGUNS FATOS & NÚMEROS Os dados aqui apresentados (número de objetos, produção técnico-científica, patentes, países envolvidos) mostram que o interesse nesse tipo de artefato tem aumentado de forma significativa nos últimos anos. Os cubesats deixaram de ser desenvolvidos para fins meramente educacionais. Em 2005, 100% dos cubesats foram desenvolvidos por universidades. Em 2015, 62% dos cubesats foram desenvolvidos por empresas para fins comerciais. Em 2015, os cubesats foram responsáveis por dobrar a participação da indústria dos EUA na construção dos satélites lançados, que saltou de 32% para 64%, embora tal fato não tenha se traduzido em aumento significativo de receita (o aumento foi menor que 1%) (cf. SIA 2016). Recentemente, o setor vem sendo impulsionado por aplicações comerciais em sensoriamento remoto. Existe um potencial inovador disruptivo que permite acesso ao espaço a novas instituições e países e que exige novas estratégias e modelos de negócio. Tal tendência cria oportunidades no uso de aplicações espaciais para atender a diferentes demandas, assim como oportunidades de negócios para empresas privadas.

24 Slide 24 CUBESATS: O CENÁRIO BRASILEIRO No decorrer dos últimos anos, diversas iniciativas têm acontecido no Brasil (e.g., AEB, INPE, ITA, UFRGS, UFSM, UnB, UNIFESP, Instituto Mauá de Tecnologia,...). Atualmente, o Brasil segue os passos que os EUA deram no início da era desses pequenos satélites com ênfase em projetos de desenvolvimento tecnológico e educacionais. Ainda não há patentes brasileiras sendo depositadas. Não há empresas brasileiras dedicadas ao desenvolvimento de cubesats. Os cubesats possuem grande potencial para atender demandas nacionais por aplicações espaciais e oferecem oportunidades para a inserção de empresas brasileiras nesse mercado.

25 Slide 25 CUBESATS: OPORTUNIDADES Há uma sinergia com o projeto VLM motivação para o desenvolvimento do VLM Nicho de mercado para o VLM Grande potencial para uma nova MECB Treinamento constante de recursos humanos Domínio de tecnologias críticas para o PEB (proporciona testes de hardware e software em voo) Atendimento rápido de algumas demandas do PEB Cadência de contratos para as empresas & incentivo à inovação em várias áreas ligadas ao setor espacial (eletrônica, sensores, atuadores, etc.)

26 Slide 26 CUBESATS: PESE Facilitador de cooperações internacionais (e.g. I International Cubesat Symposium of Brasilia, junho 2016, FAB) Vigilância do espaço no óptico (potencialmente, infravermelho) Capacitação de recursos humanos em operações LEO para futuros projetos (e.g. Frotas Carponis, Lessônia, Attícora) Uso de cubesats possui potencial de auxiliar ações de segurança nas fronteiras terrestres (SISFRON), aéreas (SISDABRA) e marítimas (SisGAAz)

27 OBRIGADO PELA ATENÇÃO Rodrigo Leonardi, Assessor Técnico, CGEE Slide 27