O INPE no século XXI:
Desafios e Oportunidades
Gilberto Câmara
Diretor, INPE
<http://www.dpi.inpe.br/gilberto>
Licença de Uso: Creative Commons Atribuição-Uso Não-Comercial-Compartilhamento
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/br/
O INPE no Século XXI
O 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
SATÉLITES
Observação da terra e do universo
SISTEMAS DE SOLO
Controle de satélites, recepção
e 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
Acordos bilaterais
(China, Reino Unido, Argentina)
Organizações internacionais
(CEOS, GEO)
CBERS-3
Lattes-1
GPM-BR
Amazônia-2
CBERS-6
Lattes-2
SABIA-2
SABIA
MAPSAR
CBERS
Plataforma
Multi-missão
GEO Met BR
Geostac.
2020
2019
2018
2017
CBERS-5
CBERS-4
Amazônia-1
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
Satélites Brasileiros: 2010-2020
Satélites Brasileiros de Imageamento
100
MUX CBERS-3/4
50
Mapeamento Florestal
CCD CBERS-2/3/4
Revisita (dias)
MUX
CBERS-5/6
10
BRSAR modo 2
Descrição
Uso do Solo
Detecção
Desmatamento
BRSAR modo 1
5
AWFI
CBERS-5/6
AWFI AWFI CBERS-3/4
Amazonia-1
WFI CBERS-2
Mapeamento
Agricultura
1
1
5
10
50
Resolução (metros)
100
500
1000
CBERS: exemplo de cooperação Sul-Sul
Lançamento do CBERS-2B (19 setembro 2007)
CBERS: Satélites e vida útil
99
CBERS-1
2001
Set/99
2003
2005
2007
2009
2011
2013
2015
2017
2019
2021
Mar/03
CBERS-2
Out/03
CBERS-2B
(em oper)
CBERS-3
(em fabric)
CBERS-4
(em fabric)
CBERS-5
(planej)
CBERS-6
(planej)
Mar/09
Set/07
Jun/11
Set/14
Set/17
Set/20
2023
LIT – Laboratório de Integração e Testes
Infra-estrutura completa para montagem e qualificação de satélites
70.000 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)
Evolução da plataforma CBERS
Massa
Potencia Elétrica
Taxa de transmissão
Vida útil (99%)
CBERS 1, 2, 2B
CBERS 3, 4
1450 kg
1980 kg
1100 W
166 Mbps
2300 W
303 Mbps
2 anos
3 anos
Câmeras do CBERS 3 – 4
Visível
Infraverm. Próximo
Infravermelho
onda curta
Infraverm.
termal
Infravermelho
refletido
AWFI 60 m (720 km)
IRMSS 40 m (120 km)
CCD 20 m (120 km)
MUX 5/10 m(60 km)
0.4 0.5
0.7
0.9
China
1.5
1.7
2.1
2.3
Brasil
3.5
3.7
3.9
10
12
µm
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
CBERS 3-4: contratos industriais
Empresa
OPTO
R$ 85.100.052.10
OMNISYS
R$ 3.040.614.08
OMNISYS
R$ 10.188.733.26
AEROELETRONICA
R$ 24.704.596.56
CENIC
R$ 49.442.106.58
MECTRON
R$ 11.664.560.07
OPTO/EQUATORIAL
R$ 60.589.870.55
OMNISYS
R$ 39.976.407.51
MECTRON
R$ 7.858.848.00
NEURON
R$ 2.772.054.75
OMNISYS
R$ 14.884.414.17
ORBITAL
R$ 5.319.287.59
ORBISAT
R$ 800.000.00
FUNCATE
R$ 329.560.00
CENIC
R$ 3.459.986.00
R$ 320.131.091.22
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
Atraso médio dos subsistemas brasileiros:
21 meses
Razões dos atrasos
Embargo de componentes pelos EUA: 60%
Compra de componentes pelo INPE: 30%
Outros: 10%
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
Plataforma multimissão
Suporte comum para diferentes missões espaciais
Órbita entre 600 a 1200 km
Carga útil:280 kg Plataforma: 250 kg
Amazônia-1: Primeira missão da PMM (2011)
AWFI
0,45-0,52 B
Bandas espectrais(m) 0,52-0,59 G
0,63-0,69 R
0,77-0,89 NIR
Resolução (m)
40
Largura de faixa(km)
780
5
Revisita global (dias)
Satélite de imageamento óptico
Cobre a Terra a cada 5 dias
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)
ARSAT (satelite geoestacionário argentino)
Razões do acordo INPE-INVAP
Preço e Qualidade
Acesso à tecnologia
Reuso nas demais missões da PMM
Teste do SAC-D no LIT (2008)
Tecnologia brasileira de câmeras: evolução
Amazônia-1 AWFI
(R$ 38 M)
40 m resolution
780 km swath
CBERS-AWFI
(R$ 60 M)
60 m resolution
720 km swath
CBERS-CCD
(R$ 85 M)
120 km swath
20m res
RALCAM 3: Câmera inglesa no Amazonia-1
Largura de faixa
20 km
Resolução
12 m
Massa (kg)
9.95
Potencia
17V 1A (max)
470-570 nm
500-600 nm
Bandas espectrais
600-700 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
EQUARS
Temperatura na Estratosfera
Bolhas ionosféricas
Vapor d’água na Troposfera
Global Precipitation Mission (GPM-BR)
Contribuição brasileira à
constelação de satélites GPM
Sensor passivo de
microondas
Detector de raios
Cooperação Brasil-França
Medidas de precipitação
SABIA-MAR
16 bandas : 350-2130nm
Swath 2800 km
Resolução: 1 km
Cooperação Brasil-Argentina
observação da cor do oceano
LANDSAR (Satélite SAR Brasileiro)
Agricultura
Monitoramento global de
ecossistemas terrestres
Banda L multi-polarizada
Amazonia
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: 560km
Resolução: 30 m x 30 m
Tempo de revisita global: 5 dias
Polarização: HH+HV
StripMAP (faixa estreita)
Cobertura: 115km
Resolução: 10 m x 10 m
Tempo de revisita global: 25 dias
Polarização: 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
(50 W)
BRMET: satélite dedicado à observação da América do Sul
BRMET (Satélite Meteorológico Geoestacionário):
Exemplos de produtos
Precipitação por satélite
Temperatura superfície mar
BRMET: Melhoria na previsão do tempo e no serviço à
sociedade
CBERS 05/06: Proposta preliminar
Continuidade dos dados ópticos CBERS
Média Resolução (5-20 metros)
Cobertura global frequente
Dados multiespectrais
Câmeras do CBERS 5 – 6 (em discussão)
Visible – Near IR
Medium wave IR
Short wave IR
Thermal IR
IRMSS 20 m (120 km)
AWFI-2 20 m (720 km)
MUX 5/10 m
(120 km)
0.4 0.5
0.7
0.9
1.5
1.7
2.1
2.3
3.5
3.7
3.9
10
12
µm
Built by China
Built by Brazil
INPE: DOS DADOS AO CONHECIMENTO
SATÉLITES
Observação da terra e do universo
SISTEMAS DE SOLO
Controle de satélites, recepção
e 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
Estação Recepção Imagens
Cuiabá
Centro de Controle de Satélites
Imagens: para entender mudanças no Brasil
CBERS-2B HRC (PAN - 2,7 m) + CCD (multiespectral, 20 m)
Guarulhos, Sao Paulo, Março 2008
Distribuição de imagens pelo INPE
CBERS e LANDSAT (2004-2008)
16,000 Usuários (51%
são empresas privadas)
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) .
Pesquisa usuários CBERS (2009)
2.200 respostas para 16.000 cadastros (13%)
Respostas (13%)
Quantos empregos foram criados para
prestar serviços com imagens CBERS?
Qual o total de faturamento com
serviços usando imagens CBERS?
Estimado
3.500
15.000
R$ 32 milhões
R$ 100 milhões
“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
Miyun
Urumchi
Aswan
Maspalomas
Ghuangzhou
Chetumal
Bangcoc
Boa Vista
Gabon(?)
Nairobi(?)
Darwin(?)
Cuiabá
Alice Springs (?)
Jo´burg
Estações de recepção CBERS atuais (linhas sólidas) e
previstas (tracejado) cobrirão a área tropical do planeta
INPE: DOS DADOS AO CONHECIMENTO
SATÉLITES
Observação da terra e do universo
SISTEMAS DE SOLO
Controle de satélites, recepção
e 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
P&D em Espaço e Ambiente
Clima Espacial
Previsão Numérica do Tempo
Astrofísica
B1-low
A2-high
Mudanças Climáticas e Ciência do
Sistema Terrestre
R&Dem
Programs
INPE (2)
P&D
Espaço at
e Ambiente
Tecnologia Satélites
Computação e Geoinformática
Tecnologias Espaciais
Sensoriamento Remoto
Clima Espacial
Atividade
solar
Vento
solar
Magnetosfera da
Terra
IONOSFERA
Fonte: NOAA + ESA modificado
Impactos do Clima Espacial
Monitoramento do Clima Espacial
Cintilação ionosfera
Previsão Numérica de Tempo (CPTEC)
Previsão
Observações
PCD
Supercomputador
Produtos Numéricos
Divulgação
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)
Modelagem de Mudanças Climáticas
LargeScale Data
Megacenários
Centros Mundiais
Emissões CO2
Índice de Vegetação
B1-low
Cenários Regionais
Políticas Públicas
Centros Regionais
(e.g., INPE)
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
SATÉLITES
Observação da terra e do universo
SISTEMAS DE SOLO
Controle de satélites, recepção
e 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
Energia
Ecossistemas
Agricultura
Saúde
Clima
Defesa Civil
Gestão de Cidades
Benefícios do satélites brasileiros
CBERS
AMZ-1
BRSAR

Energia
Ecossistemas
GPM-BR SABIA






Saúde
Agricultura

Defesa Civil









Clima
Cidades
BRMET



Produtos de tempo e clima
Produtos numéricos
Previsão de tempo
Previsão climática sazonal
Previsão de qualidade do ar
Previsão de qualidade do ar (CO)
16-04-2008 valida for 17-04-2008
Verificação por imagem MODIS
17-04-2008
Monitoramento da Amazônia por Satélites
Imagem CBERS-HRC (2,5 metros)
Degradação
Desmatamento
Science (27 Abril 2007): “O sistema brasileiro de monitoramento de
florestas tropicais por satélite é a inveja do mundo”.
Monitoramento do desmatamento da
Amazônia: PRODES
~230 scenes
Landsat/year
Taxa anual de desmatamento
PRODES: Estimativas detalhadas anuais de áreas de corte raso
DETER: Monitoramento de Desmatamento em
Tempo Real
Alertas de novas áreas desmatadas a cada 15 dias
CANASAT: Mapeamento cana de açúcar
Espaço e Sociedade: Geoinformática em suporte a
políticas públicas
Mapeamento de violência urbana
Saúde Pública
Hepatite-B em Macapá
Software livre para gestão cidades
Como fazer o programa espacial ter o tamanho
do Brasil?
País
EUA
Agência
NASA
Orçamento Anual
(US$ milhões)
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!
Lições da história do INPE
EO data: benefits to everyone
Desenvolver pesquisa e aplicações antes de satélites
Focar em observação da Terra e em estudos ambientais
Ciência e Engenharia devem estar juntas