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Fabrico Aditivo para o Espaço: INEGI vai criar e testar tecnologia para analisar a ionosfera

17 dezembro 2020
Caracterizar a ionosfera, para melhorar comunicações, previsões meteorológicas, e compreender como o aquecimento global está a afetar a atmosfera. Estas são algumas das futuras funções da tecnologia espacial que está a nascer pela mão de um consórcio que inclui o INEGI. 

O INEGI juntou-se ao Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) à Statosphere, ao INESC TEC e à Clarke Modet para desenvolver e testar, em terra, um novo nano-satélite com sistemas de monitorização estrutural integrados, e um sistema miniaturizado de sensores, onde se inclui um espectrómetro de massa. 

A instrumentação analítica inovadora vai possibilitar, pela primeira vez, a caracterização quantitativa e em tempo real da composição da ionosfera a bordo de um micro-satélite. Esta capacidade reduz custos e abre novos caminhos para aplicações científicas e comerciais, graças à recolha de dados importantes para a comunicação radio terrestre, funcionamento de sistemas de navegação, comunicação satélite, entre outros, numa região dificilmente acessível da atmosfera. 

A composição da ionosfera influencia também o clima. Conhecê-la melhor permitirá melhorar as previsões meteorológicas e compreender como o aquecimento global está a afetar a atmosfera terrestre, para além de melhorar a compreensão sobre o efeito das alterações climáticas nos oceanos. 

Nuno Correia, responsável pelo projeto no INEGI, conta que, para tornar isto realidade, o consórcio vai "apostar em conceitos inovadores de materiais compósitos avançados, fabrico aditivo, sensores, propulsão iónica, e comunicação para construir um demonstrador do nano-satélite tão importante para a ciência, para os usos do espaço, e para a compreensão dos efeitos das alterações climáticas”. Para tal a equipa do INEGI irá explorar a aplicação de métodos de otimização topológica (i.e. otimização computacional de forma), com o objetivo de reduzir o volume das estruturas do nano-satélite. 

O fabrico aditivo avançado está no cerne do projeto, e aqui as competências do INEGI também se destacam, nomeadamente pela capacidade de "usar técnicas avançadas de impressão 3D de materiais compósitos de alto desempenho adequados para aplicações espaciais, o que é particularmente desafiante". O fabrico aditivo é também a base para o desenvolvimento de sensores (espectrómetros de massa), muitas vezes menores do que é possível obter pelas tecnologias tradicionais, e que permitirão avaliar a atmosfera, pela primeira vez, a bordo de microssatélites.  

O projeto contempla ainda a criação de uma versão computacional do satélite (digital twin) que permite uma avaliação completa das suas funções em terra, bem como um plano de teste da funcionalidade do satélite com base no comportamento físico dos seus sistemas.

Intitulado NewSat, este projeto que conta com o INEGI, é liderado pela Stratosphere e junta também o MIT, o INESC TEC e a Clarke Modet.