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Primeiro satélite brasileiro completa 25 anos em órbita e mantém operação de coleta de dados

São José dos Campos-SP, 08 de fevereiro de 2018

O SCD-1 (Satélite de Coleta de Dados) tinha expectativa de apenas um ano de vida útil quando foi lançado pelo foguete norte-americano Pegasus, em 1993. Projetado, construído e operado pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), o primeiro satélite brasileiro ainda realiza sua missão fundamental de coleta de dados ambientais.



Nesta sexta-feira (09/02), o SCD-1 atinge 25 anos de operação em órbita e completa a marca de 132.010 revoluções em torno de nosso planeta. Mesmo com funcionamento limitado, o SCD-1 segue retransmitindo informações para a previsão do tempo e monitoramento do nível de água dos rios e represas, entre outras aplicações.



A longevidade do SCD-1 comprova o alto grau de competência técnica não só das equipes de engenharia espacial e de integração e testes que participaram de seu desenvolvimento, como também dos especialistas em rastreio e controle de satélites, que o acompanham no INPE desde o seu lançamento.



O lançamento do SCD-1 colocou o Brasil entre as nações que efetivamente dominam o ciclo completo de uma missão espacial desde sua concepção até o final de sua operação em órbita. Marcou ainda o início da operação do Sistema de Coleta de Dados Brasileiro, que fornece informações para instituições nacionais governamentais e do setor privado que desenvolvem aplicações e pesquisas em diferentes áreas, como previsão meteorológica e climática, estudo da química da atmosfera, controle da poluição e avaliação do potencial de energias renováveis.



O SCD-1 foi totalmente projetado, desenvolvido e integrado no Brasil, com importante participação da indústria nacional. Para seu desenvolvimento, o INPE investiu em laboratórios modernos e no aprimoramento de seus recursos humanos.



O lançamento foi realizado a partir do Centro de Controle de Wallops, no estado de Virgínia, costa leste dos Estados Unidos. No dia 9 de fevereiro de 1993, uma hora e 15 minutos depois da decolagem, a 83 km da costa da Flórida e a 13 km de altitude, o foguete Pegasus foi liberado da asa de um avião B52 da Nasa. Como havia sido previsto, o foguete cai em queda livre por cinco segundos antes de acionar seus motores em direção ao espaço. Poucos minutos depois, às 11h41 (hora de Brasília), o SCD-1 é colocado em órbita da Terra, a uma altitude de 750 km.



Operação



Devido a uma falha em sua bateria, desde 2010 o SCD-1 só opera enquanto iluminado pelo Sol. Antes disso, a bateria conseguia suprir energia elétrica ao satélite nas frações dos períodos orbitais em que este se encontrava em regiões não iluminadas pelo Sol, quando não havia suprimento de energia gerada por seus painéis solares e garantia, deste modo, o funcionamento contínuo do satélite. Isto possibilitava a realização da missão de coleta de dados ambientais do satélite durante todas as suas passagens sobre o Brasil.



A carga útil principal do SCD-1 é um transponder de coleta de dados, que é responsável pela recepção a bordo e retransmissão ao solo de dados ambientais coletados por uma rede de plataformas de coleta de dados ambientais espalhada por todo o território nacional. Hoje, o transponder de coleta de dados do satélite opera apenas em horários determinados do dia, correspondentes a cerca de 65% do tempo total anterior, já que sem a bateria o satélite só pode operar nos períodos iluminados, em que há fornecimento de energia elétrica gerada pelos painéis solares.



O transponder de serviço, responsável pela recepção de telecomandos e transmissão de telemetrias sobre o estado de funcionamento do satélite, perdeu a capacidade de execução de medidas de distância e, por este motivo, o processo de determinação de órbita é realizado a partir de medidas de velocidade radial entre o satélite e a antena de rastreio. Isto diminui a precisão das estimativas do posicionamento em órbita do satélite, mas não a ponto de comprometer as operações de controle.



O SCD-1 possui orientação angular no espaço estabilizada por rotação, ou seja, o eixo de longitudinal do satélite tende a se manter fixo no espaço devido à chamada rigidez giroscópica, causada pela rotação em torno do mesmo. Manobras de reorientação do eixo de rotação do satélite são executadas periodicamente, conforme a necessidade, para manter os painéis solares apontados para o Sol e o painel inferior, que não possui painéis solares, voltado para uma direção que evite incidência direta de raios solares em sua superfície, de modo a permitir que por ele seja irradiado o calor excedente gerado a bordo.



Medidas de telemetrias dos sensores solares e magnetômetro do satélite são utilizadas para cálculo e previsão dos parâmetros de orientação angular do satélite. A degradação dos sensores solares faz com que algumas medidas inválidas venham sendo enviadas pelo satélite com frequência crescente. Atualizações efetuadas no software de processamento dessas medidas permitem, hoje, a filtragem destes dados para a geração de informações de atitude suficientemente confiáveis.



Desde o lançamento, a velocidade de rotação do SCD1 diminuiu de 120 rpm, na época do lançamento, até 5 rpm atualmente. Esta perda da velocidade de rotação afetou a estabilidade da orientação angular do satélite, devido à perda da rigidez giroscópica. Isto tem causado uma elevação das temperaturas de alguns equipamentos embarcados, que hoje estão acima dos limites estabelecidos.



Apesar disso, o SCD-1 continua fornecendo dados de carga útil válidos a seus usuários e, embora com limitações, realiza sua missão de coleta de dados ambientais em nível satisfatório.