CubeSat: Como um estranho bicho de pelúcia ajudou a revolucionar a indústria de satélites

Há uma anedota saborosa sobre as dimensões de um ônibus espacial.

Aparentemente, a fim de facilitar o transporte das peças do fabricante até o local de lançamento, os propulsores da aeronave tinham que ser capazes de caber em túneis ferroviários, cujos trilhos têm um tamanho que deriva das rotas romanas pelas quais passavam carroças de duas rodas com dois cavalos (um dos tipos era chamado de biga).

Então, o design de um dos equipamentos mais modernos da história teria sido influenciado, em última instância, pelo tamanho de dois traseiros equinos.

Uma história parecida - e bastante verdadeira - pode ser contada sobre a nova estrela da indústria espacial, o CubeSat.

Suas dimensões foram determinadas pelo tamanho de um Beanie Baby.

Este bonito bicho de pelúcia causou furor em 1999, quando Bob Twiggs, professor da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, estava ensinando seus alunos de graduação a projetar satélites, que naquela época eram enormes.

O satélite de telecomunicações Artemis, lançado em 2001, pesava mais de 3 toneladas. Tinha 8 metros de altura e cada um de seus dois painéis solares era tão grande quanto um ônibus.

Com todo esse espaço e peso disponíveis, a tentação era colocar cada vez mais coisas no satélite. Isso não apenas o tornaria mais caro como também não os motivou a ponderar a carga com mais cuidado.

"Se você tem muito espaço para colocar tudo o que deseja, acaba não sendo muito cuidadoso", diz Twiggs. É por isso que ele e seus colegas decidiram que os estudantes precisavam ser limitados.

'Faz caber'

Twiggs estava em uma loja quando se deparou com o bichinho de pelúcia Beanie Baby em sua embalagem.

De volta à sala de aula, ele colocou a caixa do brinquedo sobre a mesa e disse aos alunos: "Seus satélites precisam entrar nesta caixa".

Seu desafio tornou-se uma prática padrão para toda uma nova geração de minúsculos satélites.

O CubeSat, que remete à forma geométrica cubo em inglês, talvez não seja o nome mais apropriado: a unidade mede 10 cm x 10 cm x 11,35 cm.

Este tipo de satélite pode ter várias unidades, mas ainda deve ter o tamanho próximo de uma caixa de sapato e pesar quilos (não toneladas).

Um CubeSat em curso, a Lanterna Lunar, tem como missão orbitar a Lua e refletir a luz do Sol em crateras profundas e analisar a luz que reflete sobre elas.

O projeto Observador de Asteróides Próximos da Terra (NEA Scout) da NASA coletará informações de asteroides e as enviará para ao nosso planeta.

Mas, por enquanto, a maioria dos CubeSats são projetados para tirar fotos do nosso planeta de cima. Seus elementos básicos são: um processador de telefones inteligentes, painéis solares, uma câmera e algumas baterias.

Baixo custo

Os CubeSats são baratos de se fazer e de enviar para o espaço. Tradicionalmente, todo o processo - do início ao lançamento - de um grande satélite pode custar cerca de US$ 500 milhões (quase R$ 1,8 bilhão). Por outro lado, você pode enviar um CubeSat para orbitar a Terra por cerca de US$ 100 mil (cerca de R$ 375 mil).

Grandes foguetes como o Ariane 5 da Agência Espacial Europeia ou a Soyuz-2 da Rússia têm cerca de 50 metros de altura.

Mas o CubeSat e outros minúsculos satélites podem viajar em foguetes muito menores do setor privado, como o Electron, de 18 metros de altura, lançado da base Rocket Lab, na Nova Zelândia.

Os CubeSats também podem ser enviados para o espaço quando um satélite grande é lançado.

No início de 2017, a ISRO, agência espacial oficial da Índia, colocou em órbita 104 satélites em um único lançamento (um recorde mundial). Três eram grandes e o resto era pequeno. E incluiu 88 CubeSats de uma nova empresa do Vale do Silício, Planet.

Fundada em 2010, a Planet possui a maior frota de satélites privados do mundo (tem mais de 140). Eles tiram milhares de fotografias por dia de todos os cantos do planeta, uma vez a cada 24 horas.

O sistema de captura de imagens não é tão sofisticado quanto o dos grandes satélites. No entanto, eles fornecem uma cobertura melhor porque tiram mais fotos de mais lugares em um determinado período de tempo.

E os 140 satélites do Planet podem ser a vanguarda de algo muito maior. Tanto a SpaceX quanto a Amazon anunciaram planos para lançar milhares de satélites em órbita próxima à Terra.

Três lições

Os CubeSats podem nos ensinar três lições sobre economia moderna.

O primeiro é por que os módulos baratos e padronizados são tão importantes.

Enquanto reservamos nossa atenção e nossos aplausos para projetos únicos e complexos, ser barato muda tudo.

Segundo, os pioneiros do CubeSat abraçaram o modelo do Vale do Silício, que em inglês é conhecido como fail-fast (um sistema que indica imediatamente na interface qualquer coisa que possa fazer com que ele falhe).

A Nasa, como órgão público, tem muito pouca tolerância ao risco. Mas um CubeSat, que pode ser descartável, permite que você faça uma abordagem diferente: se você vai lançar dúzias ao mesmo tempo, tudo bem se você perder um ou dois.

Enquanto a Nasa tradicionalmente se concentra em garantir que seu equipamento caro funcione perfeitamente, com o CubeSat não há tanta necessidade de se preocupar assim.

Falhar com satélites descartáveis é mais barato do que ter sucesso com os grandes. Se não funcionar, tente novamente.

E terceiro, não despreze o setor público de modo tão rápido. É fácil definir a exploração do espaço privado em contraste com a Nasa e outras agências espaciais nacionais.

Mas, na verdade, a Nasa apoiou discretamente o CubeSats - financiando pequenos foguetes de lançamento do CubeSat. Também ofereceu passeios gratuitos aos CubeSats para a Estação Espacial Internacional, onde eles podem ser lançados através de uma câmara especial.

Os CubeSats podem em breve nos ensinar algo inteiramente novo sobre o funcionamento da economia.

O grande economista Alfred Marshall morreu em 1924. Ele chamou a economia de estudo da humanidade "no negócio comum da vida".

Os CubeSats nos permitem observar os negócios comuns da vida à medida que se desdobram, em todo o mundo, dia a dia e com algum detalhe.

Os analistas econômicos não demoraram a perceber essa possibilidade.

Não é preciso muita imaginação para ver como as imagens diárias das colheitas lhe dariam uma vantagem.

Com a análise correta e as fotografias corretas, você também poderá localizar caminhões na estrada ou contar tanques de armazenamento de óleo.

Talvez você possa estimar a quantidade de eletricidade gerada por uma usina de energia olhando as colunas de fumaça.

Mas além disso, os satélites prometem mostrar conexões ocultas no funcionamento da economia mundial.

Algoritmos estão começando a extrair informações sutis em escala: quantas dessas casas em uma aldeia queniana têm telhados metálicos? Quais estradas em Camarões estão em boas condições - e o dinheiro da ajuda estrangeira fez alguma diferença?

Há muita coisa acontecendo na superfície de uma grande economia. Muito disso não aparece em lançamentos estatísticos regulares por meses - às vezes anos. Agora podemos ver isso dia a dia.

Como a velha história sobre o ônibus espacial e o traseiro do cavalo nos lembra, algumas coisas em nossa economia mudam lentamente.

Mas grande parte da economia moderna se move muito rapidamente. Não admira que algumas pessoas estejam interessadas em tirar tantas fotos.

* Tim Harford escreve a coluna "Untercover Economist", do Financial Times. Esse texto faz parte da série "As 50 coisas que fizeram a Economia Moderna", transmitida pela BBC World Service. Ouça aqui em inglês.