O INPE no século XXI: Desafios e Oportunidades
Gilberto CâmaraDiretor, INPE<http://www.dpi.inpe.br/gilberto>
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O INPE no Século XXIO Brasil será o primeiro país tropical desenvolvido e a primeira potência ambiental do Século 21
INPE é referência mundial em P&D sobre Espaço e Ambiente para os trópicos
INPE: DOS DADOS AO CONHECIMENTO
SATÉLITESObservação da terra e do universo
SISTEMAS DE SOLO
Controle de satélites, recepçãoe distribuição de dados espaciais
GERAÇÃO DE CONHECIMENTO
P&D em Espaço e Ambiente
ACESSO AO CONHECIMENTO
Produtos inovadores e singulares para a sociedade
Satélites: a estratégia brasileira
Brasil = ator global em observação da terra
Organizações internacionais (CEOS, GEO)
Acordos bilaterais(China, Reino Unido, Argentina)
Satélites Brasileiros: 2010-2020
202
0
201
6
201
4
CBERS-5
GPM-BR
201
2
Lattes-1
201
1
CBERS-4
201
0
Amazônia-1
CBERS-3
201
3
201
5
Amazônia-2
201
8
CBERS-6
201
7
Lattes-2
201
9
MAPSAR
GEO Met BR
PlataformaMulti-missão
Geostac.
CBERS
SABIA
SABIA-2
Satélites Brasileiros de Imageamento
1
10
100
1 10 100 1000Resolução (metros)
Revi
sita
(dia
s)
WFI CBERS-2
CCD CBERS-2/3/4
AWFI CBERS-3/4
MUX CBERS-3/450
50
5AWFI
CBERS-5/6
MUXCBERS-5/6
Mapeamento Agricultura
Mapeamento Florestal
Detecção Desmatamento
Descrição Uso do Solo
5
AWFI Amazonia-1
500
BRSAR modo 1
BRSAR modo 2
CBERS: exemplo de cooperação Sul-Sul
Lançamento do CBERS-2B (19 setembro 2007)
CBERS: Satélites e vida útil
99 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019 2021 2023
CBERS-1
CBERS-2
CBERS-2B(em oper)
CBERS-3(em fabric)
CBERS-4(em fabric)
CBERS-5 (planej)
CBERS-6 (planej)
Set/99 Mar/03
Out/03 Mar/09
Set/07
Jun/11
Set/14
Set/17
Set/20
LIT – Laboratório de Integração e Testes
Infra-estrutura completa para montagem e qualificação de satélites70.000 homens-hora de testes industriais por ano
Integração do CBERS-2B no INPE (2006-2007)
Laboratório de Integração e Testes do INPE
LIT: Nova câmara anecóica (2009)
CBERS 1, 2, 2B CBERS 3, 4
Massa 1450 kg 1980 kg
Potencia Elétrica 1100 W 2300 WTaxa de transmissão 166 Mbps 303 MbpsVida útil (99%) 2 anos 3 anos
Evolução da plataforma CBERS
MUX 5/10 m(60 km)
Câmeras do CBERS 3 – 4
µm0.4 2.30.7 0.90.5 1.5 1.7 2.
1
China Brasil
3.7 103.5 3.9 12
CCD 20 m (120 km)
IRMSS 40 m (120 km)
Visível Infraverm. Próximo
Infravermelhoonda curta
Infravermelho refletido
AWFI 60 m (720 km)
Infraverm. termal
Divisão Trabalho CBERS-3,4
China Brasil
TCS – Controle Térmico Estrutura
AOCS – Controle de Atitude EPSS – Suprimento de Potência
OBDH – Gerenciamento de Dados TTCS – Telecomunicações de serviço
SCS – Circuitos MUX - Câmera multiespectral(20m)
PAN - Câmera pancromática (5m) AWFI - Câmera de larga cobertura(73m)
IRS - Câmera infravermelho (40m) DDR – Gravador de dados
SEM – Sensor clima espacial DCS – Sistema de coleta de dados
PIT – Transmissor de dados MWT – Transmissor de dados
EmpresaOPTO R$ 85.100.052.10
OMNISYS R$ 3.040.614.08OMNISYS R$ 10.188.733.26
AEROELETRONICA R$ 24.704.596.56CENIC R$ 49.442.106.58
MECTRON R$ 11.664.560.07OPTO/EQUATORIAL R$ 60.589.870.55
OMNISYS R$ 39.976.407.51MECTRON R$ 7.858.848.00NEURON R$ 2.772.054.75OMNISYS R$ 14.884.414.17ORBITAL R$ 5.319.287.59ORBISAT R$ 800.000.00FUNCATE R$ 329.560.00
CENIC R$ 3.459.986.00R$ 320.131.091.22
CBERS 3-4: contratos industriais
Construção do CBERS-3 (2008-2010)
Visita do presidente Lula à CAST para conhecer o modelo de engenharia do CBERS-3 (20-05-2009)
CBERS-3: Problemas com componentes
Computador de bordo (AOCC)Atraso de 20 meses
Comunicação de bordo (TT&C)Atraso de 24 meses
CBERS-3: Problemas com componentes
Origem do Problema: Lei brasileira prejudica empresa nacional (componentes são taxados em 100%) Causa imediata: INPE tenta comprar componentes para reduzir custos, sofre embargos, faltam recursos e gera-se problemas com AGU
Atraso médio dos subsistemas brasileiros: 21 meses
Razões dos atrasos Embargo de componentes pelos EUA: 60%Compra de componentes pelo INPE: 30%Outros: 10%
Plataforma multimissão
Suporte comum para diferentes missões espaciais
Órbita entre 600 a 1200 kmCarga útil:280 kg Plataforma: 250 kg
Amazônia-1: Primeira missão da PMM (2011)
Satélite de imageamento óptico Cobre a Terra a cada 5 dias
AWFI
Bandas espectrais(m)
0,45-0,52 B0,52-0,59 G0,63-0,69 R0,77-0,89 NIR
Resolução (m) 40Largura de faixa(km) 780Revisita global (dias) 5
PMM: Contratos industriais
Estrutura CENIC
Propulsão FIBRAFORTE
Suprimento Energia MECTRON
Telemetria de Serviço
MECTRON
Gerenciamento das tarefas acima
ATECH
Controle de atitude INVAP
Câmera AWFI OPTO
Testes da PMM no INPE-LIT (2008)
Sistema de controle da PMM: Contrato com INVAP (Argentina)
Razões do acordo INPE-INVAPPreço e QualidadeAcesso à tecnologiaReuso nas demais missões da PMM Teste do SAC-D no LIT (2008)
ARSAT (satelite geoestacionário argentino)
Tecnologia brasileira de câmeras: evolução Amazônia-1 AWFI(R$ 38 M)
780 km swath
120 km swath20m res
40 m resolution
CBERS-CCD(R$ 85 M)
CBERS-AWFI(R$ 60 M)
720 km swath60 m resolution
RALCAM 3: Câmera inglesa no Amazonia-1
Largura de faixa 20 km
Resolução 12 m
Massa (kg) 9.95
Potencia 17V 1A (max)
Bandas espectrais
470-570 nm 500-600 nm600-700 nm NIR 780-880 nm
RALCAM-3 é uma camera adicional à AWFI no Amazonia-1
LATTES (missões EQUARS e MIRAX)MIRAX: Hard and soft X-rays
EQUARSTemperatura na Estratosfera Bolhas ionosféricas Vapor d’água na Troposfera
Global Precipitation Mission (GPM-BR)
Sensor passivo de microondasDetector de raiosContribuição brasileira à
constelação de satélites GPM
Cooperação Brasil-FrançaMedidas de precipitação
SABIA-MAR16 bandas : 350-2130nmSwath 2800 kmResolução: 1 km
Cooperação Brasil-Argentinaobservação da cor do oceano
LANDSAR (Satélite SAR Brasileiro)
Monitoramento global de ecossistemas terrestres
Banda L multi-polarizada
Amazonia
Agricultura
Motivação do LANDSAR: Cobertura de nuvens na Amazônia
São Félix do Xingu, Pará, município com maior desmatamento, coberto por nuvens de Outubro a Maio
Modos de operação do LANDSAR
ScanSAR (faixa larga)Cobertura: 560kmResolução: 30 m x 30 mTempo de revisita global: 5 diasPolarização: HH+HV
StripMAP (faixa estreita)Cobertura: 115kmResolução: 10 m x 10 mTempo de revisita global: 25 diasPolarização: HH+HV
BRMET (Satélite Meteorológico Geoestacionário)
Brasil precisa de imagens e dados meteorológicos com cobertura operacional (a cada 15 minutos)
Satélites americanos (GOES) e europeus (METEOSAT) não suprem as necessidades do Brasil
BRMET (Satélite Meteorológico Geoestacionário)
BRMET: satélite dedicado à observação da América do Sul
BRMET (50 W)
BRMET (Satélite Meteorológico Geoestacionário): Exemplos de produtos
BRMET: Melhoria na previsão do tempo e no serviço à sociedade
Precipitação por satélite Temperatura superfície mar
CBERS 05/06: Proposta preliminar
Continuidade dos dados ópticos CBERSMédia Resolução (5-20 metros)Cobertura global frequenteDados multiespectrais
MUX 5/10 m (120 km)
Câmeras do CBERS 5 – 6 (em discussão)
µm0.4 2.30.7 0.90.5 1.5 1.7 2.1
Built by China Built by Brazil
3.7 103.5 3.9 12
AWFI-2 20 m (720 km)
IRMSS 20 m (120 km)
Visible – Near IR Short wave IR Medium wave IR Thermal IR
INPE: DOS DADOS AO CONHECIMENTO
SATÉLITESObservação da terra e do universo
SISTEMAS DE SOLO
Controle de satélites, recepçãoe distribuição de dados espaciais
GERAÇÃO DE CONHECIMENTO
P&D em Espaço e Ambiente
ACESSO AO CONHECIMENTO
Produtos inovadores e singulares para a sociedade
Sistemas de solo
Centro de Controle de Satélites
Estação Recepção Imagens Cuiabá
Imagens: para entender mudanças no Brasil
CBERS-2B HRC (PAN - 2,7 m) + CCD (multiespectral, 20 m)Guarulhos, Sao Paulo, Março 2008
16,000 Usuários (51% são empresas privadas)
Distribuição de imagens pelo INPECBERS e LANDSAT (2004-2008)
Gerenciamento do território
“No ano de 2004 fizemos 26 grandes operações de fiscalização; em 2007 fizemos 197 operações de fiscalização, graças às imagens CBERS” (IBAMA) .
“As imagens CBERS me deram a liberdade de ter dados disponíveis sempre que preciso” (empresa privada) .
2.200 respostas para 16.000 cadastros (13%)
Respostas (13%)
Estimado
Quantos empregos foram criados para prestar serviços com imagens CBERS?
3.500 15.000
Qual o total de faturamento com serviços usando imagens CBERS? R$ 32 milhões R$ 100 milhões
Pesquisa usuários CBERS (2009)
“A few satellites can cover the entire globe, but there needs to be a system in place to ensure their images are readily available to everyone who needs them. Brazil has set an important precedent by making its Earth-observation data available, and the rest of the world should follow suit.”
CBERS: um satélite global
Estações de recepção CBERS atuais (linhas sólidas) e previstas (tracejado) cobrirão a área tropical do planeta
Cuiabá
Boa Vista
Chetumal
MaspalomasAswan
Jo´burg
Nairobi(?)Gabon(?)
UrumchiMiyun
Ghuangzhou
Darwin(?)
Alice Springs (?)
Bangcoc
INPE: DOS DADOS AO CONHECIMENTO
SATÉLITESObservação da terra e do universo
SISTEMAS DE SOLO
Controle de satélites, recepçãoe distribuição de dados espaciais
GERAÇÃO DE CONHECIMENTO
P&D em Espaço e Ambiente
ACESSO AO CONHECIMENTO
Produtos inovadores e singulares para a sociedade
Impacto das Publicações
Entidade C/A*
1a Instituto Butantan 3,01
2a UNIFESP 2,94
3a USP 2,89
4a UFSM 2,80
5a UFMG 2,61
6a UFSC 2,58
7a UFRGS 2,56
8a UNICAMP 2,51
9a INPE 2,50
10a FIOCRUZ 2,48
Fonte: Rogério Meneghini/Bireme
Previsão Numérica do Tempo
Mudanças Climáticas e Ciência do Sistema Terrestre
P&D em Espaço e Ambiente
Clima Espacial
Astrofísica
A2-highB1-low
Computação e Geoinformática
Tecnologias EspaciaisTecnologia Satélites
R&D Programs at INPE (2)
Sensoriamento Remoto
P&D em Espaço e Ambiente
Clima Espacial
Fonte: NOAA + ESA modificado
Atividade solar
Vento solar
Magnetosfera da Terra
IONOSFERA
Impactos do Clima Espacial
Monitoramento do Clima Espacial
Cintilação ionosfera
PCD
Supercomputador
Observações
Produtos Numéricos
Previsão
Divulgação
Previsão Numérica de Tempo (CPTEC)
Desempenho do modelo CPTEC
Santa Catarina – Novembro 2008
Previsão de chuva pelo modelo ETA 20km (máximo de 150mm em 3 dias)
Modelo ETA 5km com melhor parametrização de chuva, a ser usado no novo supercomputador (máximo de 400 mm em 3 dias)
Índice de Vegetação
LargeScale DataModelagem de Mudanças Climáticas
Centros Mundiais
Emissões CO2
Megacenários
Centros Regionais(e.g., INPE)
B1-low
Cenários Regionais
Políticas Públicas
El Niños mais intensos? foto: Juca Martins
Aumento dos extremos climáticos? Aumento de número de dias com chuva > 10 mm
INPE: DOS DADOS AO CONHECIMENTO
SATÉLITESObservação da terra e do universo
SISTEMAS DE SOLO
Controle de satélites, recepçãoe distribuição de dados espaciais
GERAÇÃO DE CONHECIMENTO
P&D em Espaço e Ambiente
ACESSO AO CONHECIMENTO
Produtos inovadores e singulares para a sociedade
Resultados do INPE para a sociedade
Produtos e serviços inovadores e singulares
Contribuições do INPE ao Brasil
Defesa Civil
Saúde
Energia
Clima
Gestão de Cidades
Ecossistemas
Agricultura
Benefícios do satélites brasileirosCBERS AMZ-1 GPM-BR SABIA BRSAR BRMET
Energia Ecossistemas Saúde Agricultura Defesa Civil Clima Cidades
Produtos de tempo e clima
Previsão de tempo
Previsão climática sazonal
Produtos numéricos
Previsão de qualidade do ar (CO)16-04-2008 valida for 17-04-2008
Verificação por imagem MODIS 17-04-2008
Previsão de qualidade do ar
Monitoramento da Amazônia por SatélitesImagem CBERS-HRC (2,5 metros)
Science (27 Abril 2007): “O sistema brasileiro de monitoramento de florestas tropicais por satélite é a inveja do mundo”.
DesmatamentoDegradação
~230 scenes Landsat/year
Taxa anual de desmatamento
Monitoramento do desmatamento da Amazônia: PRODES
PRODES: Estimativas detalhadas anuais de áreas de corte raso
Alertas de novas áreas desmatadas a cada 15 dias
DETER: Monitoramento de Desmatamento em Tempo Real
CANASAT: Mapeamento cana de açúcar
Espaço e Sociedade: Geoinformática em suporte a políticas públicas
Software livre para gestão cidadesHepatite-B em Macapá
Saúde Pública
Mapeamento de violência urbana
Como fazer o programa espacial ter o tamanho do Brasil?
País Agência Orçamento Anual (US$ milhões)
EUA NASA 17.300
Europa ESA 3.000
China CNSA 2.000
Japão JAXA 1.800
Índia ISRO 1.300
Brasil AEB 120
Dados de 2008
Orçamento satélites INPE (2004-2009) e Projetos Prioritários MPOG (2009-2010)
Orçamento do INPE 2002-2009 (Reais)
O INPE produz cada vez mais...
...mas enfrenta um risco grave: gente!
Cérebros, cérebros, cérebros!
Não temos para quem transmitir nossa experiência!
EO data: benefits to everyoneLições da história do INPE
Desenvolver pesquisa e aplicações antes de satélites
Focar em observação da Terra e em estudos ambientais
Ciência e Engenharia devem estar juntas
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