Lançamento Soyuz marca nova fase do Galileo

O Galileu é o primeiro sistema global de radio-navegação inteiramente civil. A colocação em órbita destes dois satélites vai iniciar uma nova cooperação internacional, já que eles seguem a bordo de um novo modelo do foguetão russo Soyuz que, pela primeira vez, será lançado de uma base fora da Rússia, em Kourou, na Guiana Francesa.

Graça Andrade Ramos, RTP /
Os dois primeiros satélites definitivos do Galileu foram lançados para o espaço a 21 de outubro de 2011 P.Carril, ESA

A colocação em órbita dos dois primeiros satélites definitivos inicia uma nova fase do projecto Galileu, intitulada IOV (in Orbit Validation).

Em 2012 serão lançados mais dois satélites, numa segunda órbita. Os 4 vão testar todo o conceito do projecto, juntamente com uma central terrestre. Satélites adicionais serão depois lançados até ser alcançada a Capacidade Operacional Inicial (IOC, Initial Operacional Capability), em 2013.

A fase final, Capacidade Operacional Total (FOC, Full Operational Capabillity) está prevista para o final da década. Serão 30 satélites a orbitar a Terra (27 operacionais mais 3 suplentes), além de dois centros de controlo, no solo, e de uma rede global de estações de retransmissão.



Precisão de 45 centímetros
Galileu poderá ser utilizado em qualquer lugar da Terra, incluindo os pólos Norte e Sul, para obter posicionamentos com uma precisão de 45 cm. Em comparação, o actual sistema americano GPS tem uma precisão de 3 a 5 metros e não cobre convenientemente os pólos.

Os satélites de Galileu vão ser colocados a mais de 23 000 quilómetros da Terra, distribuídos por 3 rotas, ou planos. Serão 9+1 satélites em cada órbita, a uma distância de 40 graus uns dos outros, uma verdadeira constelação distribuida uniformemente em torno do planeta permitindo a cobertura total da superfície.

Cada satélite levará 14 horas a dar a volta à Terra e cada utilizador estará abrangido por pelo menos 4 satélites.

Para garantir o rigor no posicionamento no solo, a ESA dotou também cada satélite de relógios altamente precisos, que oscilam no máximo 3 segundos em milhões de anos. Esta precisão permite que Galileu seja usado para pilotar carros, operar comboios ou aterrar aviões. Qualquer falha eventual de um satélite será comunicada em segundos ao utilizador.

Independência europeia
Lançado em 1999, o Galileu é um projecto conjunto da Comissão Europeia e da ESA, a Agência Espacial Europeia.

A Comissão Europeia é responsável pela dimensão política e pelos requerimentos de mais alto nível, incluindo a arquitectura geral do projecto e estudos sobre as suas vantagens económicas e necessidades dos utilizadores.

À ESA cabem a definição, o desenvolvimento e a validação da parte tecnológica do projecto: satélites e seus elementos associados no solo, duas estações e uma rede de retransmissores.

O orçamento total de Galileu, 4,5 mil milhões de euros, terá provavelmente de vir a ser revisto, já que a fase inicial ultrapassou em 400 milhões os 1,1 milhões de euros atribuídos. Mas esperam-se retornos significativos a nível de comercialização e por acréscimos de segurança e de mobilidade.

Com Galileu, a União Europeia assume a liderança tecnológica nos sistemas de navegação por satélite e fica independente dos dois sistemas similares já existentes, o GPS americano e o GLONASS russo, ambos militares. Mas, apesar de autónomo e inteiramente civil, o sistema europeu será inter-operável com ambos.

Relógios de precisão ao nanosegundo

O rigor de um posicionamento à face da Terra depende do desfasamento entre a emissão de um sinal e a sua recepção. Quanto menor for, mais rigoroso será. Os sinais de navegação (rádio) viajam à velocidade da luz, pelo que, a medição tem de ser feita à fracção de segundo. Quanto mais preciso for o relógio, mais rigorosa será a posição obtida.

A grande vantagem do Galileu em relação aos rivais é precisamente conseguir transmitir os sinais de navegação com uma precisão ao nanosegundo (1 bilionésimo de segundo).

Para o conseguir, a ESA desenvolveu dois relógios atómicos. Um, baseado no "padrão de frequência atómica de rubídio", tem uma oscilação de 3 segundos a cada milhão de anos. O outro, um "maser de hidrogénio passivo" apresenta uma oscilação de 1 segundo em 2700 milhões de anos.

Por outras palavras, se um normal relógio digital de pulso tem uma precisão de um segundo por dia, um "maser de hidrogénio" é mil milhões de vezes mais preciso. Oscila 1 nanosegundo a cada 24 horas.

Os sinais de navegação de Galileu serão por isso transmitidos pelo "maser de hidrogénio". O relógio de rubídio estará também em funcionamento, mas só entrará em acção se o "maser" falhar, substituindo-o instantaneamente.

Os 4 satélites da fase IOV, durante a qual o conceito Galileu será globalmente testado, estão equipados cada um com 4 relógios, 2 de cada tipo. Dois dos relógios estarão a funcionar enquanto os outros dois ficarão inactivos, como reserva.

A ESA criou ainda um sistema próprio de geração de sinais de navegação, que emite sinais de alta intensidade e está acoplado aos relógios.

Toda esta nova tecnologia e as radio-frequências atribuídas ao sistema foram já testadas com sucesso através de duas sondas, as GioveA e a GioveB (Giove é um acrónimo de "Galileu in-orbit validation element"), lançadas em 2005 e 2008, respectivamente.

Cooperação russo-europeia
O lançamento de hoje marca ainda uma nova fase na história da exploração espacial.

Pela primeira vez, um foguetão russo é lançado a partir do Centro Espacial europeu de Kourou na Guiana Francesa. Até agora, em mais de 50 anos de actividade incluindo mais de 1700 lançamentos, os foguetões Soyuz sempre foram lançados dos Cosmódromos russos de Baikonur, no Cazaquistão, ou de Plesetsk, na Russia.

Para este lançamento foi necessário construir em Kourou uma nova infraestrutura de lançamento de foguetões, adaptada especificamente aos modelos Soyuz e que irá servir tanto russos como europeus. É semelhante às usadas em Baikonur e Plesetsk, mas em conformidade com as normas europeias de segurança.

A grande diferença operacional da nova infraestrutura é uma torre de grua móvel com 45 metros de altura, para proteger satélites e foguetão do clima húmido tropical. Permitirá ainda acesso ao Soyuz-2 a vários níveis, para verificações de segurança e actividades de preparação.

Toda a infraestrutura fica 13 quilómetros a noroeste da plataforma de lançamento dos foguetões Ariane e é composta de 3 zonas: o centro de controlo do lançamento, a área de integração (MIK), onde as diversas partes do Soyuz-2 são montadas e a plataforma de lançamento.

Desta plataforma será lançado o mais recente modelo do Soyuz, o Soyuz-2, capaz de transportar um máximo de 3 toneladas até órbitas geoestacionárias. Os modelos anteriores estavam limitados a um máximo de 1.7 toneladas.
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