Engenheiros da ArianeGroup, Arianespace, CNES, Eumetsat, ESA e Thales Alenia Space explicam, etapa a etapa, como o foguetão Ariane 6 e um satélite meteorológico de 3,8 toneladas chegaram juntos à plataforma de lançamento do Porto Espacial Europeu
Depois de dois voos e de mais de 7 000 quilómetros desde Paris, fomos testemunhas diretas de um lançamento que coloca a Europa na vanguarda da tecnologia espacial mundial: a colocação em órbita de um satélite moderno que acelera o mapeamento da superfície terrestre para monitorizar catástrofes e ajudar a impedir que inundações e incêndios continuem a devastar países do Velho Continente.
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O coração do sistema de lançamento do Ariane 6 não está na rampa, mas numa sala de controlo sem janelas, a vários quilómetros dali. É aí que nos recebem o subdiretor de lançamento, Frédéric – cujo apelido não é divulgado para evitar que seja alvo de ciberataques – e vários engenheiros que nos explicam em detalhe o feito. O foguetão que vai colocar em órbita o novo satélite meteorológico europeu nasceu de uma premissa muito concreta: ser mais barato e mais versátil do que o seu antecessor, o Ariane 5, num contexto de concorrência internacional muito mais dura do que há uma década.
Lançador: foguetão concebido para não perder tempo em Kourou
A chave, explicam os engenheiros, está em saber onde se faz cada coisa. A etapa principal do Ariane 6 é fabricada e verificada integralmente em França; a etapa superior, na Alemanha. Ambas chegam à Guiana Francesa já “prontas a voar”, sem necessidade de qualquer ensaio funcional adicional depois de desembarcadas do Canopée. O transporte fica a cargo deste navio de carga dedicado, o próprio Canopée, o mesmo com grandes velas que tornou célebre a empresa armadora, que recolhe ainda peças em Bordéus e Roterdão antes de completar a rota até à América do Sul.
Os propulsores de combustível sólido que ajudam na descolagem, pelo contrário, são fabricados na própria Guiana Francesa, nas unidades da Regulus e da Europropulsion. “É muito mais prático e conveniente produzir aqui os propulsores do que enviar esse tipo de combustível a partir da Europa”, resumem os engenheiros. Assim que todas as peças estão em terra, a equipa da ArianeGroup precisa apenas de entre sete e nove dias para montar o núcleo central do lançador e deixá-lo pronto a voar.
“Não é como chegar a uma bomba de gasolina, encher o depósito e arrancar. Encher o lançador demora duas horas e depois mais uma hora e meia de estabilização térmica, porque o oxigénio líquido está a cerca de -150 ºC e o hidrogénio líquido, a -250 ºC”, relata Frédéric.
O voo do MTG-I2 teve, além disso, duas particularidades técnicas pouco habituais. Foi a primeira vez que um Ariane 6 viajou até uma órbita de transferência geoestacionária (GTO), a mais distante alcançada pelo foguetão até à data, na configuração A62 com dois propulsores laterais. E, pela primeira vez desde o voo inaugural, a missão contou com uma janela de lançamento de duas horas e 30 minutos, em vez de um instante fixo de descolagem, o que deu à equipa alguma margem perante eventuais imprevistos.
A etapa superior do foguetão, propulsionada pelo motor Vinci, pode, além disso, voltar a acender-se em pleno voo graças ao sistema de pressurização com hélio, que assenta o combustível no fundo do depósito antes de cada novo acionamento: uma capacidade de que o Ariane 5 não dispunha e que o Ariane 6 estreia com este tipo de missões.
Montagem: robôs que montam um foguetão na horizontal
O foguetão é montado na horizontal, não na vertical. Veículos guiados deslocam a etapa inferior e a superior até uma posição comum, onde ambas as peças se unem com uma precisão de apenas um milímetro. “Não é um processo totalmente automático, é um processo assistido: há muitos passos que o pessoal tem de verificar e validar antes de lançar a sequência automática seguinte”, explicam os especialistas.
Desde que as duas etapas chegam ao edifício até que o núcleo central está pronto para ser levado para a rampa decorrem cerca de dez dias. A instalação dispõe de duas linhas de montagem paralelas, o que permite começar a montar o foguetão seguinte assim que o anterior segue para a plataforma de lançamento. O objetivo do programa é alcançar um ritmo de nove a dez lançamentos por ano a partir de 2027.
Satélite: passageiro mais sensível que já voou num Ariane 6
A poucos metros dali, no edifício de encapsulamento, o ar é filtrado, regulado em temperatura e controlado ao detalhe em termos de humidade. É a última sala em que os técnicos têm acesso físico direto ao satélite antes de este ficar selado dentro da ogiva do foguetão. Para o MTG-I2, um instrumento ótico de observação meteorológica extremamente sensível à contaminação, essa limpeza não é um detalhe menor: qualquer partícula pode degradar a qualidade das suas futuras imagens.
O processo inclui mesmo um sistema de armadilhas de luz para insetos e aves: quando o contentor com o satélite chega de noite e as mastodônticas portas do edifício se abrem para o deixar entrar, qualquer animal que se infiltre pode pôr em risco a limpeza da carga útil. “Não podemos abrir o contentor e deixá-lo sair com algum pássaro lá dentro, claro”, explica um dos responsáveis pela instalação, que coordena há quase um ano esta fase final da campanha com a equipa da nave espacial.
Sala de controlo Júpiter: cadeia de comando da contagem decrescente
Onze horas antes da descolagem começa a cronologia final e o centro de gravidade transfere-se para a sala de controlo Júpiter, do CNES, o Centro Nacional de Estudos Espaciais de França. Um grande ecrã operacional mostra o estado de todos os sistemas a verde, a trajetória prevista e os relógios de contagem decrescente.
Ao centro senta-se Maxime André, diretor de operações de lançamento, responsável por coordenar a segurança de todo o intervalo de lançamento (pessoas, meios, ambiente) e por dar, em conjunto com a equipa de qualidade e com o responsável de medições que supervisiona telemetria, radares e localização, a voz e os olhos que conferem a autorização final.
Até ao último minuto, a equipa da missão mantém-se ligada ao centro de controlo do próprio satélite, situado a cerca de quatro quilómetros da sala Júpiter, para confirmar que tudo continua em ordem e transmitir essa confirmação, degrau a degrau, até ao diretor de operações.
Veto do raio: meteorologia que pode travar um lançamento
A poucos metros do complexo de lançamento, uma pequena equipa vigia o céu com a mesma intensidade com que os engenheiros vigiam o foguetão. François Laforge, analista meteorológico da estação do centro espacial, acompanha dois parâmetros acima de todos os outros: os raios e o vento. “A chuva ou a temperatura não são muito importantes; o que realmente importa são as trovoadas elétricas e o vento, tanto à superfície como em altitude.”
Os critérios são rigorosos: nenhuma tempestade num raio de dez quilómetros em redor da base, nem durante a preparação nem durante a própria descolagem; e nenhuma nuvem acima dos 6 500 metros de altitude nesse mesmo raio, porque a passagem do foguetão através de uma nuvem tão alta pode gerar eletricidade estática capaz de provocar um raio. Para o vigiar, a equipa combina radares que medem a altura das nuvens com um sistema de triangulação de três antenas que localiza cada descarga elétrica em tempo real.
Os balões meteorológicos com radiossonda, lançados várias vezes durante a contagem decrescente, medem o perfil de vento em altitude, um dado que Leonard Bouchaillot, engenheiro de segurança de voo, utiliza em conjunto com o resto da equipa para garantir condições seguras para que o “corredor de lançamento” calculado previamente, a zona em que se simula, por segurança, uma eventual neutralização do foguetão em pleno voo, se mantenha válido.
É, explica, uma exigência consagrada na lei espacial francesa que garante a segurança da população. A última verificação meteorológica chega apenas dez minutos antes da descolagem. Uma vez no ar, o risco muda de natureza: o foguetão ultrapassa a velocidade do som em menos de 50 segundos e os 50 quilómetros de altitude em menos de dois minutos, pelo que o vento deixa de ser uma ameaça real quase de imediato. O verdadeiro risco, insistem, está em terra.
Programa de 6 000 milhões de euros com benefícios que superam os 61 000
James Champion, responsável pelo projeto MTG da Agência Espacial Europeia (ESA), apresentou em detalhe os 16 anos de trabalho no projeto de satélites Meteosat. Foram cerca de duas décadas a antecipar tecnologia que ainda não estava disponível, mas com a qual tinham de contar no momento de colocar em órbita o MTG-I2.
O custo do programa, nas condições económicas atuais, foi de cerca de 6 000 milhões de euros; os benefícios ultrapassam os 61 000 milhões, tendo em conta as infraestruturas, para além do número de vidas que serão salvas graças aos dados do satélite, que ajudarão, por exemplo, a ativar planos de evacuação. Esta família de satélites será essencial para a previsão e prevenção de fenómenos meteorológicos adversos.
Ciência: um ‘olho de falcão vigilante’ a cada 2,5 minutos sobre a Europa
Com o satélite a poucas horas de ser colocado em órbita, Cristian Bank, diretor de preparação e desenvolvimento de programas da Eumetsat, enquadra o lançamento no seu contexto real: o de um continente que sofre cada vez mais fenómenos meteorológicos extremos. “Nos últimos cinco anos acumulámos perdas de 10 000 milhões por ano em danos na Europa e milhares de mortes. Felizmente, o número de vítimas mortais diminui graças à melhoria das nossas previsões e alertas, mas os danos nas infraestruturas continuam. Temos de ser mais resilientes”, alerta.
O MTG-I2 é a terceira peça de um trio que se complementa: o primeiro satélite, lançado em 2022, oferece uma visão hemisférica, Europa, África, o Atlântico até ao Índico, que alimenta os modelos meteorológicos globais; o segundo, lançado em 2025 e já quase operativo, mede em profundidade a atmosfera (humidade, temperatura, vento, pressão); e o terceiro, cujo lançamento acompanhámos, concentrar-se-á na Europa e especialmente na área do Mediterrâneo, muito atingida por fenómenos meteorológicos adversos, atualizando os seus dados a cada dois minutos e meio.
“Essa frequência é crucial para a previsão meteorológica local na Europa e no Mediterrâneo, mas também para proteção civil: bombeiros a detetar incêndios florestais, secas ou os tornados mediterrânicos, que são cada vez mais comuns e violentos.”
Bank calcula que o novo satélite precisará de cerca de meio ano de entrada em serviço antes de ser integrado e calibrado juntamente com os seus dois irmãos. A partir de então, previsivelmente em torno de abril de 2027, os três funcionarão como um único sistema.
Ficha técnica: 500 milhões de píxeis a cada dez minutos
Graeme Mason, responsável por programas meteorológicos da ESA, apresentou os números que fazem do MTG-I2 um dos instrumentos de observação mais avançados alguma vez colocados em órbita. Enquanto o primeiro satélite da família varre todo o disco terrestre visível a cada dez minutos, com resolução de 500 metros, cerca de 500 milhões de píxeis por varrimento completo, distribuídos por 16 canais, o MTG-I2 dedicar-se-á apenas ao quadrante superior, centrado na Europa, e repetirá a operação a cada 150 segundos.
O seu segundo instrumento, o detetor de raios, trabalha numa faixa muito estreita do espetro, a linha de emissão do oxigénio nos 777 nanómetros, e recolhe 1 000 amostras por segundo. Para conseguir resolver detalhes de 500 metros a partir de uma órbita situada a 36 000 quilómetros da Terra, o satélite precisa de uma estabilidade extrema nos seus três eixos.
Este programa é exemplo da força da indústria aeroespacial europeia: com mais de 17 países europeus e 70 empresas envolvidas; mais de 200 subcontratos; e mais de 2 200 pessoas a trabalhar no projeto
“Este gerador de imagens é o melhor gerador de imagens (“imager”) geoestacionário do mundo. O detetor de raios é a melhor câmara para captar raios (“lightning imager”) do mundo, uma tecnologia que está à frente mesmo da dos Estados Unidos. Dentro de dez anos, a ESA espera enviar a próxima família de satélites para continuar a liderar a monitorização e análise do clima e dos seus efeitos.
Entre a sala de controlo do Ariane 6, o edifício de encapsulamento do satélite e a estação meteorológica que vigia cada nuvem sobre Kourou, o lançamento do MTG-I2 foi, na realidade, a soma de dezenas de decisões técnicas tomadas por equipas que raramente partilham protagonismo com a própria descolagem.
Com este satélite em órbita, a Europa completa o primeiro trio operativo da sua constelação meteorológica de terceira geração, um sistema chamado a acompanhar a vigilância do clima do continente, pelo menos, até bem dentro da década de 2040.