Projeto do DF impulsiona nova missão espacial para monitoramento do Cerrado

Imagine um nanossatélite brasileiro voando sobre a Amazônia e o Cerrado, coletando dados em tempo real para prever riscos ambientais e proteger os biomas mais ameaçados do país. Agora imagine esses dados sendo analisados por cientistas aqui mesmo, na Universidade de Brasília (UnB). Essa é a proposta do Sistema Perception e da missão espacial Perceive, iniciativas que transformam a forma de monitoramento dos biomas mais estratégicos para a sobrevivência humana na Terra.

O projeto é desenvolvido pelo Laboratório de Simulação e Controle de Sistemas Aeroespaciais (Lodestar), que manteve no espaço entre 2022 e 2024 o nanossatélite pioneiro AlfaCrux, resultado de estudos da UnB com financiamento da Fundação de Apoio à Pesquisa (FAPDF). Esse foi o primeiro nanossatélite 100% fomentado por uma fundação de apoio à pesquisa, o que reforçou o papel de Brasília como polo de inovação científica e tecnológica. 

O Satélite Perceive é responsável por receber informações sobre os biomas mais ameaçados do país e transmiti-las para os cientistas | Fotos: Manuel Diz-Folgar/UVigo

O Sistema Perception representa uma cooperação internacional entre Brasil e Espanha, por meio da parceria com a Universidade de Vigo – que há mais de uma década trabalha com engenharia espacial junto à UnB – e a empresa Alén Space. O investimento da FAPDF por meio do edital Leaning Tech para o início dessa pesquisa foi de R$ 1,5 milhão. 

A missão é liderada pelo professor Renato Borges, do Departamento de Engenharia Elétrica da UnB, referência nacional em engenharia aeroespacial. A iniciativa envolve cientistas de diversas áreas, da biologia à inteligência artificial, conectando dados da Terra ao espaço. Unindo engenharia espacial e ciência ambiental, a missão tem um objetivo claro: tornar o Brasil protagonista no monitoramento remoto de seus ecossistemas.

Muito além de um satélite

O Sistema Perception é mais que uma missão espacial. Ele funciona como um ecossistema tecnológico que une sensores terrestres, comunicação via satélite, inteligência artificial e modelos climáticos. Tudo isso para produzir dados confiáveis, em tempo real, sobre mudanças ambientais que antes poderiam passar despercebidas.

Os primeiros alvos dessa tecnologia são dois gigantes da biodiversidade: a Floresta Amazônica e o Cerrado. Em parceria com o INPA (Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia) e a Universidade do Estado do Amazonas (UEA), a equipe irá usar torres de medição em plena floresta para monitorar o carbono do ar. No Cerrado, a UnB lidera a investigação dos recursos hídricos e do solo numa região considerada hotspot de biodiversidade – e também de pressão agropecuária.

A missão Perceive é liderada pelo professor Renato Borges, do Departamento de Engenharia Elétrica da UnB, referência nacional em engenharia aeroespacial

Como funciona?

Para entender a tecnologia, pense em duas frentes de ação:

• Unidades de monitoramento remoto instaladas em áreas críticas, com sensores que medem desde a temperatura do solo até a umidade do ar;

• Satélite Perceive, responsável por receber essas informações e transmiti-las para os cientistas, mesmo de locais onde não há nem sinal de celular.

Os dados são processados por uma plataforma digital – também em desenvolvimento na UnB – que usa inteligência artificial para prever situações como secas extremas, risco de queimadas ou degradação do solo. Assim, políticas públicas podem ser ajustadas com base em evidências.

O professor Renato Alves Borges e o engenheiro Ignacio Gonzalez-Rua durante demonstração tecnológica ponta a ponta de solução de coleta de dados para o Perceive, semelhante à utilizada na missão AlfaCru

Investimento histórico

O embrião do Sistema Perception surgiu graças ao projeto AlfaCrux, uma missão espacial inédita, fruto da parceria entre a UnB e a Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF). Com investimento de R$ 2 milhões, levou ao espaço, entre 2022 e 2024, o primeiro nanossatélite construído por uma equipe totalmente treinada dentro do próprio Distrito Federal. O nanossatélite AlfaCrux é um cubo de 10 centímetros e 1 kg que representa grandes avanços na tecnologia espacial, cuja réplica em tamanho real está exposta no Planetário de Brasília Luiz Cruls, para visitação do público.

Durante essa missão, a equipe do Lodestar foi capacitada em todas as etapas do ciclo espacial, da concepção à operação em órbita. Essa vivência prática possibilitou a maturidade técnica necessária para o desenvolvimento do Perceive e do Sistema Perception.

“A FAPDF entende que não existe soberania sem ciência. Com o projeto é possível verificar que é viável formar equipes completas, com tecnologia própria, para pensar soluções brasileiras para desafios globais. Essa missão é a prova de que investir em conhecimento transforma o presente e prepara o futuro”, afirma Marco Antônio Costa Júnior, presidente da FAPDF.

Em apenas 10 minutos, o nanossatélite deixou a Terra e alcançou sua órbita a cerca de 500 km de altitude. Sua missão principal era testar tecnologias voltadas para coleta de dados ambientais, como queimadas, desmatamento e dados atmosféricos, além de capacitar novos profissionais para o setor aeroespacial nacional.

Durante os dois anos em que esteve ativo, o AlfaCrux completou mais de 10 mil voltas ao redor da Terra, coletando dados fundamentais para estudos ambientais. Passava duas vezes ao dia por Brasília, permitindo o monitoramento constante por parte da equipe de pesquisadores da UnB. O último pacote de dados foi recebido em 3 de abril de 2024, pouco antes de o satélite se desintegrar na atmosfera terrestre, sem deixar lixo espacial.

Essa missão teve impacto direto na capacitação de mais de 30 estudantes e pesquisadores, preparando mão de obra altamente qualificada para o setor espacial.

Estudantes da rede pública do DF visitam a exposição sobre o nanossatélite AlphaCrux, no Planetário de Brasília | Foto: Divulgação/FAPDF

Cooperação que cruza oceanos

A história desse projeto começou há mais de uma década, em 2013, quando a Universidade de Brasília participou da missão do primeiro CubeSat espanhol. Desde então, a parceria com a Universidade de Vigo (UVigo), na Espanha, só cresceu. Hoje, envolve também a Universidade de Nottingham, no Reino Unido, além da Alén Space, empresa europeia especializada em tecnologias satelitais.

Inovação no espaço, impacto na Terra

Além da inovação científica, o Sistema Perception tem impactos sociais e econômicos que vão muito além da academia:

• Na economia, permite uma gestão mais eficiente dos recursos naturais, especialmente em áreas-chave como a agricultura e a energia;

• No meio ambiente, ajuda a conservar água, biodiversidade e carbono – elementos fundamentais na luta contra a crise climática;

• Na sociedade, capacita jovens e pesquisadores, gera conhecimento local e amplia a presença científica em regiões remotas;

• Na política pública, oferece dados que podem transformar decisões sobre desmatamento, uso da terra e adaptação às mudanças climáticas.

Próximos passos

Antes de o satélite voar, a equipe testa tudo com um sistema chamado FlatSat – uma réplica do satélite que permite a realização de testes funcionais completos de toda a missão, mas em solo. É com essa versão que estão sendo experimentadas tecnologias como o uso de rádio via LoRa, comum na internet das coisas, adaptado ao ambiente espacial. Além disso, a solução testada no AlfaCrux já opera na plataforma, viabilizando demonstrações completas de coleta de dados. A ideia é garantir que o Perceive tenha comunicação robusta mesmo nos locais mais isolados do Brasil.

A entrega da primeira versão da plataforma de dados está prevista para este ano. O lançamento do satélite, estimado para até o final de 2026, ainda depende da captação de recursos específicos para a missão.

“Hoje, o Perception e o Perceive contam com uma equipe de 27 pessoas, mas já com novos membros sendo integrados ao grupo original, ultrapassando 32 participantes. Esse grupo contempla diferentes áreas do conhecimento – por exemplo: nas engenharias, temos elétrica, telecomunicações, aeroespacial, produção, mecânica – e ainda participação de área como administração, biologia, geociências, ciências da computação, segurança cibernética”, destaca Renato.

*Com informações da Fundação de Apoio à Pesquisa (FAPDF)