Missão Espacial μ-RAD

” A obra tem o propósito de apresentar o ciclo de aprendizado de missão espacial dando destaque às áreas de Direito, Relações Internacionais, Engenharia e Sistemas Aeroespaciais e expondo os principais desafios dessa implementação. O estudo simula uma missão espacial, cuja abordagem permite o gerenciamento do projeto, estruturando um modelo de ciclo de aprendizado, de forma a contribuir e ajudar os estudantes a compreenderem a área e seus desafios técnicos e regulatórios. Nesse contexto, foi implantada uma sistemática de trabalho, denominada Projeto Integrador, envolvendo uma integração parcial entre diferentes áreas de conhecimento. O Projeto integrador “μ-RAD” teve por base o uso de metodologias aplicadas nos sistemas aeroespaciais. O projeto buscou proporcionar uma experiência de aprendizado multidisciplinar e transversal utilizando a simulação de etapas de uma missão criada pelos estudantes como espaço de experimentação e prototipagem. A ideia foi estimular a imersão na área do setor aeroespacial, por meio da solução de problemas reais, com a finalidade de multiplicá-la no contexto do New Space.”

AUTORES:

Adriana Iop Bellintani; Ana Flávia Buffulin Fontes Rico; Ana Paula Rodrigues dos Santos; Carlos Alberto Moraes Gonçalves; Charles Henrique dos M. F. e Fernandes; Sueli Sampaio Damin Custódio; Thaís Soares Costa

SUMÁRIO

APRESENTAÇÃO …………………………………………………………………………………….. XIX
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO ………………………………………………………………………………………… 1
1.1. Contexto da missão …………………………………………………………………………….. 1
1.2. Etapas da missão …………………………………………………………………………………. 4
1.3. Old space e new space …………………………………………………………………………. 6
1.3.1. Infraestrutura de Centros de Lançamento Espacial ………………….. 10
1.3.2. Infraestrutura do Centro Espacial de Alcântara ………………………… 13

CAPÍTULO 2
DECLARAÇÃO DA MISSÃO ………………………………………………………………….. 21
2.1. Objetivo ………………………………………………………………………………………………. 21
2.2. Justificativa da missão …………………………………………………………………………. 21
2.3. A bactéria: Escherichia coli …………………………………………………………………. 21
2.4. Contribuição da pesquisa ……………………………………………………………………. 22
2.5. Requisitos da missão …………………………………………………………………………… 23

CAPÍTULO 3
AVALIAÇÃO PRELIMINAR DE TECNOLOGIAS E REQUISITOS
TÉCNICOS ……………………………………………………………………………………………….. 25
3.1. Radiação ………………………………………………………………………………………………. 25
3.2. Microgravidade ……………………………………………………………………………………. 29
3.2.1. Meios de acesso à microgravidade ……………………………………………… 30
3.2.2. Programa Microgravidade da AEB …………………………………………….. 35
3.2.2.1. Missão Centenário …………………………………………………………………… 35
3.2.2.2. Experimento DRM: Módulo CIM desenvolvido ……………………. 41
3.3. Programa Espacial Brasileiro ………………………………………………………………. 47
3.3.1. Meios de acesso ao espaço ………………………………………………………….. 47
3.3.2. Procedimento para Lançamentos no Brasil – ProSAME ……………. 48
3.4. Tecnologias propostas …………………………………………………………………………. 50
3.4.1. Foguetes de sondagem………………………………………………………………… 51
3.4.2. Balões estratosféricos ………………………………………………………………….. 55
3.4.2.1. Balões estratosféricos no âmbito da declaração de missão ……… 56
3.4.2.2. Balões estratosféricos Recuperação e Descarte ………………………… 59
3.5. Avaliação preliminar de riscos ……………………………………………………………. 63

CAPÍTULO 4
ARRANJO JURÍDICO INSTITUCIONAL ………………………………………………. 67
4.1. Visão geral …………………………………………………………………………………………… 68
4.2. Infraestrutura espacial brasileira …………………………………………………………. 69
4.3. Legislação espacial ……………………………………………………………………………….. 70
4.3.1. Tratado sobre princípios reguladores das atividades dos estados
na exploração e uso do espaço cósmico ………………………………………………. 70
4.3.2. Convenção sobre Responsabilidade Internacional por Danos
Causados por Objetos Espaciais ………………………………………………………….. 71
4.3.3. Convenção sobre Registro de Objetos Lançados no Espaço
Exterior ………………………………………………………………………………………………… 73
4.3.4. Legislação nacional …………………………………………………………………….. 74
4.4. Premissas para legalização do Centro Espacial de Alcântara (CEA) …… 76
4.4.1. Licenciamento e autorizações …………………………………………………….. 76
4.4.2. Responsabilidade e indenização …………………………………………………. 77
4.4.3. Segurança e o meio ambiente …………………………………………………….. 79
4.4.4. Colaboração internacional …………………………………………………………. 80
4.4.5. Propriedade e uso de dados ……………………………………………………….. 81
4.4.6. Simplificação e processo alfandegário no Centro Espacial de
Alcântara (CEA) …………………………………………………………………………………… 83
4.4.7. Reassentamento das comunidades quilombolas do CLA ………….. 84
4.5. Modelos internacionais de uso comercial do Setor Espacial ………………. 85
4.6. Arranjos institucionais para comercialização de serviços …………………… 86
4.7. Considerações ……………………………………………………………………………………… 87

CAPÍTULO 5
GESTÃO DE RISCO …………………………………………………………………………………. 91
5.1. Estudo para lançamento de cargas espaciais ……………………………………….. 91
5.2. Aplicação de análise SWOT para um projeto de lançamento espacial
com escolha do Centro Espacial de Alcântara …………………………………………… 96
5.3. Caso aplicável a um lançamento a partir do Centro Espacial de
Alcântara ……………………………………………………………………………………………………. 97
5.3.1. Cenário Regulatório apresentado pela AEB …………………………………….. 100
5.3.2. Avaliação de fornecedores disponíveis no país de lançamento ……….. 102
5.3.3. Avaliação das instalações, infraestrutura e qualidade no manejo
dos equipamentos ………………………………………………………………………………………. 103
5.3.4. Avaliação de cenários locais e políticos ……………………………………………. 105

CAPÍTULO 6
DEFINIÇÃO DA MISSÃO ……………………………………………………………………….. 109
6.1. Perguntas para orientar a definição da tecnologia ……………………………… 109
6.2. Escopo da Missão ……………………………………………………………………………….. 110
6.2.1. Efeitos da Radiação Ionizante em Bactérias ………………………………. 111
6.2.2. Efeitos da Microgravidade em Bactérias ……………………………………. 112
6.3. Escolha da Tecnologia de Lançamento ……………………………………………….. 114

CAPÍTULO 7
REQUISITOS DA MISSÃO ………………………………………………………………………. 117
7.1. Necessidades de Infraestrutura ……………………………………………………………. 117
7.1.1. Lançamentos de Balões Estratosféricos no cenário brasileiro ……. 117
7.2. Aspectos Legais para Lançamento de Balões na Estratosfera ……………… 119
7.2.1. Regulamentação Nacional ………………………………………………………….. 120
7.2.1.1. Instruções do Comando da Aeronáutica – ICA 100-12/2016
e ICA 100-40/2023 ………………………………………………………………………………. 120
7.2.1.2. Procedimentos da Agência Espacial Brasileira (AEB) e
Agência Nacional da Aviação Civil (ANAC) …………………………………………. 122
7.2.2. Legislação Internacional …………………………………………………………….. 124
7.2.3. Considerações finais …………………………………………………………………… 125
7.3. Gestão de Riscos para Lançamento de Balões na Estratosfera ……………. 126

CONSIDERAÇÕES FINAIS …………………………………………………………………….. 133