O projeto LAICAnSat-1

Esse post é dedicado a explicar brevemente o projeto. Posteriormente cada parte do projeto será explicada em posts dedicados. Fique a vontade para postar perguntas sobre o projeto, tentaremos responder assim que possível.

O LAICAnSat-1 é uma plataforma que foi concebida da união entre dois conhecidos projetos aeroespaciais: o CanSat e o balão atmosférico. Esses projetos conceito são muito utilizados na capacitação de pessoas nesse setor, pois, além de serem economicamente viáveis, exigem um conhecimento abrangente em diversas áreas como ciências atmosféricas, aerodinâmica, sistemas de controle, sistemas embarcados, programação, controle de temperatura e sistemas de comunicação. Entretanto, esses 2 projetos conceito tem características distintas (tempo de voo, resistência mecânica, arquitetura do sistema) que acabam incorporando uma ou outra característica de um sistema real de satélite, mas nunca incorporam importantes características ao mesmo tempo, como por exemplo carga térmica e resistência mecânica. A partir disso, foi elaborado o LAICAnSat-1, um CanSat que pode ser lançado tanto de um foguete, como de um balão atmosférico. É claro que dependendo do modo de lançamento a configuração geral do sistema muda, mas a idéia é tornar o sistema modular, fazendo com que essas alterações possam ser feitas rapidamente.

A equipe decidiu por projetar o sistema para ser lançado primeiro de um balão atmosférico, pelo fato de ser muito mais barato e mais completo, se comparado ao lançamento de um foguete. A idéia e lançá-lo usando um balão, inflado com hélio, de 1000 gramas (esse é o peso real do balão e não faz referencia ao peso da carga útil). Depois de mais ou menos 1h ou 2h o balão estourará, a aproximadamente 30km de altitude (100 mil pés), liberando a carga útil. A carga útil contém um parapente que se abrirá logo em seguida, reduzindo a velocidade de queda. Normalmente os projetos de balão atmosféricos utilizam um paraquedas em vez de um parapente, porém, o LAICAnSat-1 também será utilizado para sensoriamento remoto, pois uma câmera estará constantemente tirando fotos do solo. Dessa forma é desejável que tenhamos controle sobre a atitude da carga útil, o que será feito por 2 servomotores conectados ao parapente. Aproximadamente 1h depois o CanSat retornará ao solo, pousando em um local pré-definido, evitando os transtornos da "caçada" pela carga útil.

O LAICAnSat-1 tem formato cilíndrico, com dimensões de 130mm x 160mm, e o peso total não ultrapassa 1kg. Dessa forma podemos enquadrá-lo na classe Open Class nas competições de CanSat. O LAICAnSat-1 contém diversos sensores (pressão, temperatura, umidade, nível UV, sonar, câmera, central de medidas inerciais, GPS e sensores de temperatura local) que terão seus dados gravados em cartões microSD.

Conceito do LICAnSat-1

Como vocês podem ver esse é um projeto desafiador, e com uma bibliografia (especialmente na área de controle) muito restrita. Porém é uma plataforma que pode tornar o acesso ao "espaço" viável e menos problemático. Além disso, nessa área do conhecimento, a experiência é um fator chave para o sucesso. Então quanto mais projetos forem executados, maior o conhecimento acumulado e maior as chances de sucesso. Mas é claro que de nada adianta executar um projeto sem ter o conhecimento teórico necessário.

Equipe do LICAnSat-1

Esta é a equipe responsável pelo LAICAnSat-1. Aproveite para saber um pouco mais sobre as pessoas envolvidas diretamente com o projeto.

Renato Borges

Renato Borges é formado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Goiás, é mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade de Campinas e doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade de Campinas e pela Universidade do Novo México. De Julho de 2009 a Fevereiro de 2011 fez pós-doutorado na Escola de Engenharia Elétrica e Computação da Universidade de Campinas. Atualmente é professor assistente do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade de Brasília e pesquisador em sistemas de controle no Laboratório de Automação e Robótica. Têm experiência em teoria de sistemas de controle, e trabalha com teoria de estabilidade de Lyapunov, análise de estabilidade de sistemas lineares e não-lineares, performance, desigualdades de matrizes lineares e estabilidade em tempo finito. É coorientador de 2 alunos de mestrado, trabalhando com determinação de atitude e controle de um microsatélite, em parceria com a Ucrânia, e está participando de um programa de colaboração internacional com o Japão, no contexto de monitoramento de queimadas por uma constelação de microsatélites. Foi indicado para compor o Comitê Aeroespacial da Universidade de Brasília e é o investigador principal (PI) do projeto LAICAnSat-1.

Chantal Cappelletti

Chantal Cappelletti tem focado suas atividades em projetos inovadores, demonstrando seu alto nível científico. Ela tem demonstrado um conhecimento profundo nas áreas de Engenharia Aeroespacial, Física Espacial, Mecânica e Biomedicina. Suas atividades envolvem detecção de detritos espaciais, design de microsatélites, manufatura, cooperação em órbita e experimentos biomédicos aeroespaciais.
Sua primeira atividade envolveu detecção de detritos espaciais, com medição e determinação de órbita, usando sistemas ópticos. Ela começou diversas colaborações com observatórios na Rússia, Estados Unidos e Europa. No campo de microsatélites, ela elaborou, construiu e operou o satélite universitário italiano EduSat, lançado em 2011, e o picosatélite UniCubeSat-GG, lançado em fevereiro de 2012. Ela é uma pessoa chave na comunidade de CubeSats e membro correspondente da International Academy of Astronautics (IAA). Chantal sempre demonstrou sua capacidade de liderança, demonstrando sua habilidade de envolver estudantes e pessoas novas em campos científicos. Ela começou vários projetos educacionais direcionados para o ensino médio e para universidades. Em 2011 ela incentivou muitas escolas italianas de ensino médio a construir o primeiro satélite pocket cube. Ela é a CEO da GAUSS Srl, project manager do UniSat-5 e UniSat-6 e está envolvida em diversos projetos de CubeSats e PocketSats ao redor do mundo. Recentemente ela foi contratada pela Universidade de Brasília, como professora adjunta do curso de Engenharia Aeroespacial. Chantal é co-investigadora do projeto LAICAnSat-1.

Simone Battistini

Simone Battistini nasceu em Roma, Itália em 1984. Possui graduação e mestrado em Engenharia de Sistemas de Controle e doutorado em Engenharia Aeroespacial, todos obtidos na Universidade Sapienza de Roma. Ele foi estudante visitante em 2012 no Departamento de Engenharia Aeroespacial da Technion - Instituto de Tecnologia de Israel.
Tem interesse em sistemas de controle aplicados a engenharia aeroespacial. Como membro do Grupo de Astrodinâmica da Universidade Sapienza (GAUSS) colaborou em dois projetos de satélites universitários (Edusat e Unicubesat-GG) e em outros projetos do setor aeroespacial. Simone é co-investigador do projeto LAICAnSat-1.
 
Manuel Barcelos

Manuel Barcelos é formado em Engenharia Mecânica pela Universidade de Brasília, possui mestrado pela Universidade de Brasília, tendo desenvolvido parte de seu trabalho na École Nationale Supérieure d'Art et Métiers Paris, e doutorado pela University of Colorado. Atualmente ele é professor associado da Universidade de Brasília, Campus Gama, e desde 2012 é chefe do Departamento de Engenharia Aeroespacial. Possui experiência em Engenharia Mecânica e Aeroespacial nos seguintes tópicos: Tubo de Choque, Diafragma, Metrologia Dinâmica, Calibração, Simulação Numérica, Equações de Euler, Transdutores de Pressão, Escoamento Compressível, Aeroelasticidade; Optimização; Turbulência; Volumes Finitos; Elementos Finitos; Geração de Malha processamento de dados e visualização gráfica; Design the veículos aéreos não tripulados; Engenharia de sistemas aeroespaciais, etc.

Pedro Nehme


Pedro Henrique Dória Nehme nasceu em Brasília em 1991. Em 2009 entrou para o curso de Engenharia Elétrica na Universidade de Brasília. No mesmo ano ingressou no Laboratório de Automação e Robótica (LARA), onde desenvolveu projetos na áerea de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT). Em 2011 foi selecionado para o Curso de Inverno em Tecnologias Espaciais do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). No final desse mesmo ano ganhou uma bolsa do programa Ciência sem Fronteiras para estudar na Catholic University of America, em Washington,DC. Durante seu intercâmbio, estagiou no NASA Goddard Space Flight Center, em Greenbelt, MD, no projeto Balloon Experimental Twin Telescope for Infrared Interferometry (BETTII). Atualmente faz estágio na Agência Espacial Brasileira (AEB) e trabalha com o desenvolvimento de sistemas embarcados para o LAICAnSat-1.

Bárbara Sigilião

Bárbara Sigilião Costa nasceu em Brasília em 1986. Está cursando Engenharia Mecânica na
Universidade de Brasília com previsão de término para o final de 2013. Participou da
equipe de aerodesign Draco Volans da UnB no período de 2010 e 2011 e atualmente trabalha como estagiária da Agência Espacial Brasileira. Possui grande interesse na área de engenharia aeroespacial. Trabalha no projeto de concepção e construção de um CanSat com o objetivo de captação de dados meteorológicos durante sua operação. Bárbara é responsável pela análise mecânica do LAICAnSat-1.

Lui Habl

Lui Habl nasceu em Londres, Inglaterra, em 1991. Está cursando Engenharia Aeroespacial na Universidade de Brasília, com previsão de término para o ano de 2015. De 2010 a 2011, participou da equipe de pesquisa em Propulsão Híbrida da UnB, onde se desenvolve técnologia de foguetes usando parafina natural. Também no ano de 2011 trabalhou como estagiário na Agência Espacial Brasileira.
No ano de 2012 iniciou a participação em projetos de desenvolvimento na área de Propulsão Elétrica, principalmente relacionado aos PPTs (Pulsed Plasma Thrusters). Também neste ano iniciou o desenvolvimento de projetos relacionados ao estudo teórico de trajetórias espaciais utilizando baixa energia. Atualmente trabalha como estagiário na empresa binacional Alcântara Cyclone Space, no Departamento Comercial, onde ocorre o estudo e desenvolvimento das futuras missões espaciais do Veículo Lançador Cyclone-4. É responsável pelo desenvolvimento do sistema de comunicação para o LAICAnSat-1.

LICAnSat-1 e o setor aeroespacial brasileiro

O projeto LAICAnSat 1 nasceu da necessidade de desenvolver projetos na área de engenharia aeroespacial, devido à crescente demanda por profissionais da área, assim como inserir a Universidade de Brasília e as demais universidades brasileiras no pequeno grupo de universidades que desenvolvem projetos aeroespaciais. É de conhecimento público que o setor aeroespacial trás diversos benefícios para a sociedade como um todo, incentivando a criação de novas tecnologias, com impacto direto e indireto na vida de milhões pessoas. Entretanto este é um setor que depende de mão de obra extremamente qualificada e de uma indústria muito bem consolidada, disposta a fornecer os alicerces para o desenvolvimento desses projetos.
Nesse contexto, o LAICAnSat 1 pretende chamar a atenção da comunidade acadêmica para as atividades do setor aeroespacial. É fundamental que os estudantes do ensino fundamental, médio, técnico e superior entendam a importância de uma indústria aeroespacial bem consolidada e os diversos benefícios que isso trás para toda a sociedade. O desenvolvimento dessa indústria está diretamente ligado a formação em massa de profissionais qualificados, o que torna muito grande a responsabilidade de escolas, universidades e cursos técnicos. Dessa forma, a Universidade de Brasília desenvolve alguns projetos na área de aeronáutica (Draco Volans) e propulsão de foguetes (Hybrid Team). Entretanto, nunca existiu um projeto que abordasse os desafios do desenvolvimento de um satélite. Assim, o LAICAnSat 1 vem preencher essa lacuna buscando fornecer subsídios para que outras universidades e escolas desenvolvam projetos parecidos.
Existem alguns sites de equipes estrangeiras que mostram o desenvolvimento de projetos semelhantes ao LAICAnSat 1, mas é importante que exista também um site em Português que mostre os desafios de desenvolver projetos desse tipo no Brasil. Muitas vezes as dificuldades para desenvolver certos projetos acabam tornando a execução inviável, mas além das pessoas envolvidas diretamente com o projeto, poucos ficam sabendo do real motivo pelo qual o mesmo foi "abandonado". Esse blog foi criado para que as atividades da equipe sejam acompanhadas de perto por qualquer brasileiro, por isso todas as postagens serão escritas em Português, apesar de vez ou outra aparecerem alguns termos técnicos em Inglês.