Acordos internacionais de cooperação técnica: satélites
Carlos Alexandre WuenscheRio de Janeiro, 07/11/2012
XII Encontro Nacional de Estudos Estratégicos
O Setor Espacial Brasileiro: cenário atual e perspectivas
SATELITES NO INPE: passado, presente, futuro
CBERS-1 (*) - China Brazil Earth Resources Satellite - Brasil/China CBERS-2 (*) - Brasil/China CBERS-2B (*) - Brasil/China
CBERS-3 (*) Brasil/China CBERS-4 (*)Brasil/China EQUARS - Equatorial Atmosphere Research Satellite – vários atores MIRAX – Monitor e Imageador de Raios-X – USA/Alemanha/Itália SABIA-MAR (*) - Brasil/Argentina MAPSAR - Multi-Application Purpose SAR (*) Brasil/Alemanha IBSA – India-Brazil_South Africa Satellite (*)
SACI – Satélite Científico (Japão) – EUA/Japão/Franca ISS – Estação Espacial Internacional (*) – vários atores FBM – French-Brazilian Microsatellite (*) - França SABIA – Satélite Brasil-Argentina para Informações de Água, Agricultura e
Ambiente (*) Brasil/Argentina
Não concluídos/não operacionais/adaptados
Fase 0/Fase A
Fase B
Fase D
Programa CBERS – Principais marcos
1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019
CBERS-1
CBERS-2
CBERS-2B
CBERS-3
CBERS-4
Set/99 Mar/03
Out/03 Mar/09
Set/07
Dez/12
Dez/14
Abr/10
MINISTÉRIO DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA – MCT COMISSION FOR SCIENCE, TECNOLOGY AND INDUSTRY FOR DEFENSE – COSTIND
Breve histórico do Programa CBERS 1&2
• Work Report on Sino-Brazilian Joint Project for Development of CBERS Satellites, Beijing, 04/Mar/1988
• Protocolo sobre Aprovação de Pesquisa e Produção de Satélite de Recursos da Terra, entre o Governo da República Federativa do Brasil e o Governo da República Popular da China., Beijing, 06/Jul/1988
• Cooperation Agreement for the China-Brazil Earth Resource Satellites between the Chinese Academy of Space Technology of China and the Institute for Space Research of Brazil., Beijing, 22/Ago/1988
• Acordo-Quadro sobre Cooperação em Aplicações Pacíficas de Ciência e Tecnologia do Espaço Exterior entre o Governo da República Federativa do Brasil e o Governo da República Popular da China, Beijing, 08/Nov/1994
Objetivos do 1o acordo
Construção de dois satélites;
Uso conjunto das imagens.
Operação em órbita dos satélites;
Lançamento dos dois satélites;
Divisão de custos: 30 % Brasil 70 % China;
Lançamentos: China.
3 bandas espectrais com 80 metros e 1 banda espectral no infravermelho com 160 metros de resolução (IRMSS)
Aplicação dos satélites• Sensoriamento remoto• Coleta de dados5 bandas espectrais com 20 m de resolução (CCD)
2 bandas espectrais com 260 m de resoluçao (WFI)
Transponder de coleta de dados
O satélite Caracteristicas principais
Massa total 1540 kg 80 kg hidrazina
Estrutura mecânica 1.8x2.0x2.2 m alumínio e fibra de carbono
Potência elétrica 1400 W 14 m2 painel solar; c.s. silício2 baterias NiCd de 30 Ah
Sistema de propulsão hidrazina 16 propulsores de 1 N2 propulsores de 20 N
Precisão de apontamento
0.2 graus rodas de reação, 'magnetic-torquers', giros e sensores
Supervisão de bordo distribuída 10 micro-processadores
Telemetria e comandos UHF e banda S Padrão ESA para banda S
Confiabilidade 0.6 Após 2 anos de vida
Módulo de Serviço: Assegura o suprimento de energia, os controles, as telecomunicações de serviço, a supervisão e demais funções necessárias à operação do satélite.
Módulo Carga Útil:Acomoda os sensores de imagem, os transmissores de dados de imagem, o gravador e o sistema de coleta de dados.
O SatéliteMódulos
Estrutura: Brasil
Controle térmico: China
Controle de órbita e atitude: China
Suprimento de energia: Brasil
Supervisão de bordo: China
Telecomunicações de serviço: Brasil/China
Divisão de Reponsabilidades
Módulo de Serviço
Camera CCD: China
IRMSS: China
WFI: Brasil
Transmissor de dados imagem: China
Coleta de dados: Brasil
Monitor ambiente espacial:China
Divisão de ResponsabilidadesMódulo Carga Útil
Política de uso das imagens
Uso irrestrito das imagens para aplicações no Brasil e na China;
CBERS 1 14 de outubro de 1999
CBERS 1
Integração e Testes
CAST
Lançamento
CBERS-1 (14 de outubro de 1999)Taiyuan Satellite Launching Center.
CBERS-1 Resultado da Missão Satélite operou satisfatoriamente durante sua vida Tempo de operação ultrapassou vida útil de projeto
– Vida útil de projeto: 2 anos– Tempo de operação: 3 anos e 10 meses
Problemas de projeto (AOCS) foram corrigidos ao longo da operação
Geração de imagens– Qualidade das imagens
Satélite cumpriu satisfatoriamente a missão para a qual foi projetado
CBERS 2
CBERS 2 21 de outubro de 2003
Integração e Testes
LIT / INPE Transporte para a China Teste Vibração Acústica / CAST
CBERS-2 prepared for launch (2003)
CBERS-2 being put into Long March-4B
Lançamento (cont.)
CBERS-2 (21 de Outubro de 2003)Taiyuan Satellite Launching Center.
CBERS-2 Resultado da Missão Satélite operou satisfatoriamente durante sua vida Tempo de operação ultrapassou vida útil de projeto
– Vida útil de projeto: 2 anos– Tempo de operação: 6 anos e 2 meses
Geração de imagens– Qualidade das imagens
Satélite cumpriu satisfatoriamente a missão para a qual foi projetado
Image CBERS-2 WFI
CBERS2-WFI – 157/124, 18/01/2004, São Paulo
WFI sensor
CBERS-1 IRMSS DaLian Bay, China
CBERS-2 CCD ShenYang China
CBERS-2 CCD Sobradinho Dam, Brazil Dez 2003
CBERS-2 CCD, Parnaíba River Delta, Nov 2003
CBERS-2 CCD, Pradópolis, Brazil, Nov 2003
CBERS-2 WFI mosaic of Mato Grosso state, 2003
CBERS-2B
CBERS-2B Launch (19 September 2007)
CBERS 2B - Proposta
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
CBERS 1
CBERS 2
CBERS 3
CBERS 2B
Agosto / 03Outubro / 99
Outubro / 03
Outubro / 08
Outubro / 06
- Proposta: julho / 2004- Resultado do estudo: outubro / 2004
Distribuição Imagens CBERS 2 (Fev / 2004 – Ago / 2004)
Número total de imagens distribuídas 22.460
Órgãos de governo 194
Empresas privadas 356
Entidades educacionais 208
CBERS-1, 2, 2B work share (70% China, 30% Brazil)Service Module
Structure BrasilThermal Control
ChinaAttitude and Orbit Control ChinaPower supply BrasilOn-board computer ChinaTelemetry Brasil
Payload Module
CCDChina
IRMSSChina
WFI BrasilData Transmission ChinaData collection Brasil
Integration of CBERS-2B in INPE (2006-2007)
Assembly, integration and test (AIT) facilities at INPE
Assembly of CBERS-2B Cameras
Integration of CBERS-2B in INPE (2006-2007)
CBERS-2B HRC (PAN - 2,7 m) + CCD (multispectral, 20 m)São Felix do Xingu, Pará, June 2008
CBERS-2B – Forest DegradationCBERS-HRC (2,5 m) + CCD (20 m)
CBERS-2B HRC allows better detection of forest degradation (region of Marcelandia, Mato Grosso, Brazil)
DeforestationDegradation
北川县
CBERS-2B image of Beichuan Earthquake 2008
CBERS-2B image of the Barrier lake in Tangjiashan after earthquake on 1 June 2008
CBERS-2B image of Beichuan County after earthquake on 1 June 2008
CBERS-3,4
A new generation of CBERS satellite: better instruments, longer lifetime
Acordo assinado em novembro de 2002.
Continuidade do Programa CBERS 1&2.
Os satélites CBERS 3&4 substituem a operação dos satélites da série CBERS 1&2.
Satélites CBERS 1&2: 70 % e 30 %.
Satélites CBERS 3&4: 50% e 50%.
Os satélites da série CBERS 3 e 4 estarão equipados com instrumentos mais sofisticados do que os que equipam os satélites da série CBERS 1&2.
CBERS 3&4
CBERS 3&4
Banda Intervalo Espectral (mm)
ResoluçãoEspacial
(m)
Largura da Faixa Imageada
(km)
RevisitaReal (dias)
Multi-espectral 0.51 – 0.85 5 60 -
Verde 0.52 – 0.59 10 60 5
Vermelho 0.63 – 0.69 10 60 5
IV próximo 0.77 – 0.89 10 60 5
Verde 0.52 – 0.59 20 (20) 120 (113) 26
Vermelho 0.63 – 0.69 20 (20) 120 (113) 26
IV-próximo 0.77 – 0.89 20 (20) 120 (113) 26
IV-médio 1.55 - 1.75 20 120 26
Multi-espectral (IV) 0.76 – 0.90 40 (80) 120 (120) 26
IV-médio 1.55 – 1.75 40 (80) 120 (120) 26
IV-médio 2.08 – 2.35 40 (80) 120 (120) 26
IV-thermal 10.4 – 12.5 80 (160) 120 (120) 26
Azul 0.45 – 0.52 73 866 5
Verde 0.52 – 0.59 73 866 5
Vermelho 0.63 – 0.69 73 (260) 866 (890) 5
IV-próximo 0.77 – 0.89 73 (260) 866 (890) 5
IV-médio 1.55 – 1.75 73 866 5
CBERS 3&4 – InstrumentosP
AN
MU
XC
CD
IRM
SS
WF
I
MUX 5/10 m(120 km)
CBERS 3 – 4 Sensors
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
CCD 20 m (120 km)
IRMSS 40 m (120 km)
Visible – Near IR Short wave IR Medium wave IR Thermal IR
AWFI 60 m (720 km)
CBERS-3,4 Sensor Configuration: PANMUX, CCD
Sensor Bands (m) Swath (km) Resolution (m)
PAN 0.51 – 0.85 60 5
MUX 0.52 – 0.59 60 10
0.63 – 0.69 60 10
0.77 – 0.89 60 10
CCD 0.45 – 0.52 120 20
0.52 – 0.59 120 20
0.63 – 0.69 120 20
0.77 – 0.89 120 20
CBERS-3,4 Sensor Configuration: IRMSS, AWFI
Sensor Bands (m) Swath (km) Resolution (m)
IRMSS 0.76 – 1.10 120 40
1.55 – 1.75 120 40
2.08 – 2.35 120 40
10.4 – 12.5 120 80
AWFI 0.45 – 0.52 840 70
(10 bits) 0.52 – 0.59 840 70
0.63 – 0.69 840 70
0.77 – 0.89 840 70
CBERS 3/4 x LANDSAT-7
mm0.4 2.30.
71.10.
90.5 1.5 1.7 2.1
CCD 20 m (120 km)MUX 10 m (60 km)
PAN 5 m (60 km)
PAN 15 m (180 km)
TM 30 m (180 km)
MSS 40 m (120 km)
WFI 73 m (860 km)
CBERS-3,4 Subsystem Work Share
China Brazil
TCS - Thermal Control Structure
AOCS - Attitude Control * EPSS - Electrical Power Supply **
OBDH - Onboard Data Handling * TTCS – Service Telecommunications **SCS - System Circuitry MUX camera (20m)PAN camera (5m) WFI-2 camera (73m) IRS camera (40m) DDR – Data Recorder
SEM – Space Environment DCS – Data Collecting PIT – Data Transmitter MWT – Data Transmitter
CBERS 1, 2, 2B CBERS 3, 4
Mass 1450 kg 1980 kg
Electrical Power 1100 W 2300 WPayload Bit Rate 166 Mbps 303 MbpsLifetime 2 years 3 years
CBERS platform
CBERS-3 Structural Model Tests (2008-2009)
CBERS-3, 4 industrial policy in Brazil
Contracts with Brazilian industry: R$ 320 millionCBERS total budget: R$ 540 million
CompanyOPTO 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 industrial contracts
The future of CBERS
CBERS satellites will provide key information about global land change
53
CBERS 05/06 Preliminary Proposal
Medium resolution and wide swath to revisit the earth surface with a high frequency.
PRÓXIMAS MISSÕES COM COLABORAÇÃO INTERNACIONAL EQUARS - Equatorial Atmosphere Research Satellite – vários
atores MIRAX – Monitor e Imageador de Raios-X –
USA/Alemanha/Itália SABIA-MAR (*) - Brasil/Argentina IBSA (*) – India-Brazil_South Africa Satellite
(*) – ambos em fase de estudos preliminares
small (~200 kg, ~240 W)low-cost (~US$10M) energy range: 2 to 200 keV
angular resolution: 5’-7’30”
(coded aperture imaging)
localization: ~ 1’ (10 )spectral resolution: 1.2 keV @ 6 keV, < 5 keV @
60 keV
time resolution: < 120 s (10 s for the CXDs)
field-of-view: 58o x 26o FWHM along the Galactic
Plane
sensitivity ~10 x ASM/RXTE, ~40 x BATSE (Earth Occ.)
inertial pointing (fixed at central GP for ~9 months)
equatorial low orbit (~550 km)
S-band telemetry (~1.5 Mbit/s) (1 or 2 stations)
Launch in ~2008 by launcher selected by AEB
MIRAXteam contributions
hard X-ray cameras (CXDs) DAS/INPE, CASS/UCSD CZT detectors for CXDs CASS/UCSD soft X-ray camera (CXM) SRON payload structures DAS/INPE APS star camera ETE/INPE payload flight computer (CEU) IAA Tübingen,
CEA/INPE spacecraft ETE/INPE assembly, integration & testing LIT/INPE launch AEB mission operations ETE, CRC/INPE software for data reduction and processingIAAT, MIT, INPE data storage and distribution INPE, UCSD, MIT,
IAAT Guest Observer support INPE, UCSD, MIT, IAAT
EQUARS
MUITO OBRIGADO