Simulação de um nanossatélite. Imagem: Associação Cobruf
Para a equipe Minerva Rockets, formada por estudantes da UFRJ, a conquista do espaço não é apenas um sonho, é objeto de pesquisa. Em 2019, o grupo desenvolverá os primeiros protótipos de um traje espacial e de um nanossatélite CubeSat. A ideia é que esses equipamentos sejam adequados para uso em Marte.
O traje espacial é uma tecnologia complexa e cara, atualmente fabricada somente nos Estados Unidos, na China e na Rússia. Sua estrutura pode garantir a sobrevivência de um astronauta quando este está fora de sua base. “A função da roupa é, basicamente, proporcionar as condições que permitem a vida humana, fornecendo oxigênio, regulando a pressão e protegendo o corpo do frio e do calor extremo por meio das camadas térmicas, bloqueando, também, a radiação solar”, explica Vanessa Latini, estudante de Engenharia Nuclear e gerente do projeto.
A modalidade de traje espacial escolhida pelo grupo é chamada Extravehicular Activity (EVA) e tem como objetivo funcionar como uma nave pessoal. Para chegar a uma proposta teórica desse aparato, a equipe Minerva Rockets envolveu estudantes de Biotecnologia, Design e Engenharias.
O MR-1, como é chamado o experimento, foi planejado a partir de revisão bibliográfica e com base na análise de trajes da Nasa. “Também aplicamos conhecimentos adquiridos na Engenharia para os devidos cálculos, escolha do material e simulações”, acrescenta Latini.
Naiane Negri, mestranda do Programa de Engenharia Química da Coppe/UFRJ, classifica a experiência como “desafiadora”, entre outros motivos, por seu caráter multidisciplinar. “Fiquei responsável pela parte biomédica, em que tive de projetar todos os sensores biológicos de acordo com as necessidades do projeto”, relata.
A próxima tarefa será retirar a teoria do papel e produzir um protótipo para o traje. Para tanto, o grupo busca contribuições de estudantes da área da Saúde. “O projeto nos permite aplicar o que aprendemos em sala de aula, desenvolvendo métodos e tecnologias de trajes espaciais com custos e riscos operacionais mínimos, utilizando materiais mais acessíveis”, argumenta a gerente do MR-1.
Satélite
Outra linha de pesquisa da equipe Minerva Rockets é o satélite em miniatura, também chamado de CubeSat. Trata-se de um conjunto de unidades modulares que medem dez centímetros cúbicos, cujo objetivo, segundo o grupo, é “sensoriar” as condições ambientais dos territórios explorados. Suas aplicações são múltiplas e seu custo pode ser bem menor do que o de um satélite convencional, em razão do tamanho de seus componentes.
O CubeSat dos estudantes da UFRJ foi idealizado para atuar em uma baixa órbita de Marte, de modo a sobrevoar e registar ao máximo a superfície do planeta. Para tanto, no projeto teórico, foi preciso responder a algumas questões, conforme lista Gabriel Fonseca, aluno do curso de Astronomia e gerente do projeto: “Como suprir a demanda energética do CubeSat na órbita de Marte, onde ele receberia 40% da luz que receberia na Terra, fazendo os painéis solares produzirem menos energia? Como se comunicar de volta com a Terra, que pode estar a qualquer distância entre 75 e 374 milhões de quilômetros de Marte, dependendo da época do ano? Como garantir que a eletrônica e a aviônica que controlam o CubeSat não sejam danificadas pela radiação do espaço?”
A solução foi dada com base no estudo de missões espaciais anteriores e na observação de como outras equipes lidaram com esses problemas. “O segredo do nosso design não foi reinventar a roda, mas sim saber usar o que já existe de formas novas ou inusitadas”, destaca o estudante.
Outra característica do nanossatélite foi a busca por materiais já existentes, de modo a facilitar sua futura montagem. “Com exceção da nossa antena de longo alcance, para a qual não existe nenhuma análoga atualmente no mercado, todas as nossas peças poderiam ser compradas. Teoricamente, nós poderíamos montar o CubeSat em menos de um ano”, avalia Fonseca.
Grupo responsável pelos novos projetos. Foto: Minerva Rockets
Reconhecimento
Os dois projetos conquistaram o primeiro lugar em suas respectivas categorias na Competição Brasileira Universitária de Foguetes (Cobruf), realizada em dezembro de 2018, em Natal (RN). Além disso, o grupo recebeu mais de 30 menções honrosas pelo conjunto dos trabalhos apresentados. Em 2017, quando foi organizada a primeira edição da Cobruf, a equipe Minerva Rockets foi considerada, juntamente com o Projeto Júpiter da Universidade de São Paulo (USP), a campeã geral do evento.
O CubeSat e o traje espacial foram as primeiras experiências relacionadas a veículos espaciais. Até 2018, o foco dos estudos estava mais na produção de foguetes. “O objetivo de nossa equipe sempre foi ser um nome associado com pesquisa de ponta no setor aeroespacial. Expandindo nossa área de atuação, estamos também aumentando nosso escopo e chegando mais perto desse nosso sonho”, defende Fonseca.
A dedicação da equipe Minerva Rockets rendeu participação também na reunião Campus Party 2019, realizada em fevereiro, em São Paulo. Na ocasião, o grupo ministrou palestras sobre o projeto Aurora – foguete de sondagem atmosférica que chegará a 10.000 pés (3 km) de altitude – e o experimento astrobiológico que será carga útil desse equipamento.
Trajetória
Para Jonas Degrave, estudante de Engenharia Eletrônica e de Computação que lidera a Minerva Rockets desde sua formação, o sucesso do coletivo se deve ao seu caráter multidisciplinar. “Isso é possível graças a uma atuação integrada a uma rede de laboratórios da UFRJ e à divulgação de nosso trabalho em eventos nacionais”, avalia.
A equipe Minerva Rockets foi criada em maio de 2016 por seis estudantes do Centro de Tecnologia (CT). Atualmente, conta com 52 discentes de cursos como Engenharias, Física, Matemática, Química, Ciências Biológicas, Design, Astronomia, entre outros. Sob a orientação dos professores Otto Rotunno, Alexandre Landesmann e Alessandro Jacoud, respectivamente, dos Laboratórios de Recursos Hídricos e Meio Ambiente (LabH2O), de Estruturas e Materiais (LabEst) e Controle e Automação (LabECA), o grupo trabalha com todas as etapas de um projeto aeroespacial: planejamento, requisitos, arquitetura, design, levantamento de fundos e materiais, construção, testes, integração e operação em eventos e competições. Interessados podem entrar em contato pelo e-mail: minervarockets@poli.ufrj.br.