Os 3 motivos por que os satélites fazem parte de uma nova corrida espacial

Os riscos relacionados à mudança climática se impuseram como os mais desafiadores da nossa geração. De alguma forma, economias, culturas, mercado financeiro e o controverso mundo da política têm tentado se ajustar, o mais rápido possível, às novas demandas de um Planeta cada vez mais aquecido.

Os Sistemas de Informações Geográficas (SIG's) se tornaram essenciais para a gestão de complexos problemas ambientais contemporâneos. Eles armazenam, analisam e visualizam dados de posições geográficas, na superfície da Terra.

Uma ferramenta baseada em computação gráfica, o SIG examina relações espaciais, padrões e tendências. É um sistema que a ciência da informação geográfica entende melhor, com tendência de crescer muito nos próximos anos.

A experiência da pandemia do novo coronavírus nos mostrou o quanto o mundo se tornou extremamente conectado. Especialistas alertam que a proliferação do Sensoriamento Remoto, dos minissatélites e da presença implacável dos SIG’s está apenas começando, bem como de seus benefícios em nosso cotidiano.

O Sensoriamento Remoto é a ciência de obter imagens das propriedades físicas de uma área, sem precisar estar lá. Suas técnicas permitem que os usuários capturem, visualizem e analisem imagens de objetos e recursos, na superfície da Terra.

Para isso, são usados sensores para capturar imagens. Por exemplo, aviões, satélites e drones têm plataformas especializadas, que transportam sensores.

Cada tipo de sensor possui suas próprias vantagens e desvantagens. Quando você deseja capturar imagens deve considerar fatores como restrições de voos, resolução da imagem e cobertura. Por exemplo, os satélites capturam dados, em escala global, enquanto drones são mais adequados para voar em áreas pequenas. Finalmente, os aviões e helicópteros ocupam função intermediária.

É esse universo incrível que iremos tratar neste post, destacando os 5 motivos por que os satélites fazem parte da mais nova corrida espacial.

1) Empresas buscam lançar minissatélites para avaliar seus riscos climáticos

Avaliar riscos climáticos, com dados espaciais, é a nova moeda de troca do mercado financeiro. Isso porque a mudança climática, antes vista como um tópico periférico para os mercados financeiros, tornou-se elemento fundamental, nas decisões de investimento. Bancos centrais de todo o mundo têm reconhecido a mudança climática como um risco de curto prazo, para a estabilidade do sistema financeiro.

No mês passado, os Estados Unidos e o Reino Unido tornaram obrigatório às empresas divulgarem seus riscos relacionados à mudança climática. A partir de agora, os bancos terão que informar o quanto estão financiando o aquecimento global, ou seja, as empresas que mais emitem carbono e outros poluentes no Planeta. Certamente, essa é a tendência para muitos outros países.

O mercado financeiro e empresas de todo o mundo tentam se ajustar, a qualquer custo, aos três pilares da sustentabilidade: governança ambiental, social e corporativa (ou ESG, da sigla em inglês). Esses fatores se tornaram centrais na medição da sustentabilidade e do impacto social de um investimento, em uma empresa ou negócio.

É por isso que a geração de dados espaciais é a mais nova corrida, para propiciar análises de riscos climáticos, no mercado financeiro. Nos últimos anos, seguradoras e investidores têm usado dados de satélite, para avaliar riscos climáticos futuros.

Alguns fundos multimercados usaram imagens de satélites para rastrear o tráfego em shoppings e monitorar o uso de instalações de armazenamento de petróleo.

Isso permitirá que o sistema financeiro global mensure e gerencie melhor os riscos relacionados ao clima, a partir da análise das emissões de carbono e de uma vasta gama de outros fatores. São analisadas suas implicações nos resultados de cada negócio, o quanto afetam o risco e o retorno, em diferentes classes de ativos.

Ao invés de esperar pelo relatório anual de sustentabilidade da empresa, as corporações passaram a utilizar imagens de satélite, para obter um panorama, em tempo real, de suas emissões. Dessa forma, elas estão medindo e gerenciando riscos, mas também se munindo de dados mais precisos, para alavancar empresas e governos para a mudança.

Os avanços da computação, principalmente o desenvolvimento da inteligência artificial, tornaram muito mais fáceis e rápidas as ferramentas para analisar os dados, para conduzir negócios e decisões mais assertivas. E estamos apenas no início dessa nova corrida por dados e metodologias espaciais, para a análise financeira e de risco. Porém, ainda existem limitações.

O custo de aquisição de dados, de provedores de satélite, continua alto. E embora estejam disponíveis imagens de satélite, de qualquer ponto do Planeta, ainda não existe um banco de dados correspondente ou integrado.

Um sistema desse tipo seria importante para mostrar como propriedades/empresas estão distribuídas espacialmente, para produção de commodities. Assim, investidores podem ter dificuldade em obter uma imagem completa do impacto de uma empresa no ambiente, ou vice-versa. Existem projetos em andamento, para remover alguns dessas limitações.

Especialistas têm classificado os satélites, de acordo com sua massa. Por exemplo, o custo de lançar uma carga útil de duas toneladas, no espaço, diminuiu significativamente, desde os anos 2000. E agora muito mais satélites estão em órbita, gerando um volume de dados cada vez maior.

Os minissatélites, que possuem de 100 a 500 quilogramas, alguns menores que uma caixa de sapatos, estão atualmente em órbita, em torno de 320 km, acima da superfície da Terra. Em 1999, professores de Stanford e da California Polytechnic estabeleceram um padrão para nanosatélites. Eles criaram um sistema modular, com unidades nominais cúbicas, de 10 centímetros de aresta e peso de 1 a 10 quilogramas.

Esses minissatélites são equipamentos menores e muito mais baratos, do que um satélite convencional (a exemplo de um Meteosat-11, GOES-16 ou do recente Sentinel-6). Não só a construção é mais barata, mas também o transporte e o lançamento.

Embora a história dos minissatélites não tenha começado no atual século, parece que eles vieram para ficar. Vale lembrar que o primeiro microssatélite a ser lançado foi o Sputnik I, pela extinta União Soviética, em 1957. O Sputnik I pesava 83 kg e tinha como finalidade medir o campo gravitacional da Terra.

Como o preço dos minissatélites é reduzido, em comparação ao de um satélite convencional, é possível que startups consigam lançar seus próprios minissatélites. E se formos pensar em pegada de carbono, é evidente que um minissatélite deixa um impacto muito menor.

2) Satélites auxiliam em diagnósticos globais para transição energética

Estamos em um período de transição, no qual o risco de um colapso climático depende do quanto seremos ágeis, para implementar mudanças em nosso estilo de vida, em direção a um modelo sustentável.

Nesse processo, os satélites e os SIG’s serão essenciais, para avaliar nossos impactos sobre o ambiente, os benefícios das mudanças graduais, os países mais poluentes, as regiões que mais devastam as florestas, entre outros fatores.

O Sensoriamento Remoto é um campo em expansão, com tendência de alcançar novas alturas. As informações de satélite permitem diagnosticar a dimensão dos mais graves problemas ambientais do nosso tempo.

Como exemplo, a National Aeronautics and Space Administration (NASA) publicou recentemente vídeos impressionantes, em 3D, com imagens de satélites que mostram como o metano e os gases estufa se espalharam pela atmosfera. O estudo permitiu analisar os anos e os lugares onde houve maior poluição, conforme iremos descrever a seguir:

O vídeo abaixo mostra como o metano (CH4) se espalha pela atmosfera da Terra. O CH4 aparece como ventos, em tons de laranja e vermelho. Cada cor representa uma concentração diferente de metano, com o vermelho sendo o nível mais elevado, e o laranja, o mais brando. As imagens permitiram identificar o aumento das emissões de CH4, nos anos de 2017 e 2018.

O vídeo foi criado com dados de satélite, que capturou, diariamente, mais de 2 mil partículas por bilhão de metano, ao redor do Planeta. A sequência de imagens, do período de dezembro de 2017 a novembro de 2018, mostra a dimensão das emissões de metano, ao longo dos meses, com concentrações maiores na região do Golfo Pérsico e no entorno de Pequim, capital da China.

A expansão econômica da China e a enorme população do país levaram a uma alta demanda por exploração de petróleo, gás e carvão, para a indústria, bem como da produção agrícola, fontes subjacentes de metano.

>> Leia também: A ferramenta de satélite que pode alavancar a produção agrícola

O metano (CH4) é o segundo gás que mais contribui para o efeito estufa e responde por até 30% do aumento da temperatura da Terra, até agora. Cerca de metade de todas as emissões de metano, um dos gases de efeito estufa mais potentes, vem de campos de gado e arroz.

Um segundo vídeo, também elaborado pela NASA, em formato 3D, mostra imagens de satélites com concentração de gases de efeito estufa, na atmosfera. As imagens destacam como o dióxido de carbono (CO2) se espalha pela atmosfera.

No vídeo, o CO2 aparece como ventos, em tons de vermelho, amarelo e azul. Cada cor representa uma concentração diferente de CO2, com o vermelho sendo o nível mais elevado, e o azul, o mais brando. O vídeo permite detectar aumento das emissões de CO2, nos anos de 2014 e 2015.

O vídeo foi criado com dados do satélite OCO-2, que capturou, diariamente, mais de 100 mil estimativas de CO2, ao redor do Planeta. A sequência de imagens, nos anos de 2014 e 2015, mostra como a concentração de gases se acumulam, durante o outono e inverno, época em que as árvores soltam suas folhas e perdem capacidade de absorver o CO2.

Na área de gestão ambiental, os satélites lidam com diversas questões, tais como: navegação com sistemas de posicionamento global (GPS), monitoramento dos impactos da mudança climática, vigilância da Amazônia, entre outras dimensões que se tornam cada vez mais presentes.

Para questões como mudança climática, recursos naturais, gestão de risco de desastres e meio ambiente, o Sensoriamento Remoto fornece uma riqueza de informações, em escala global.

As informações de satélites são rápidas e abrangem grandes escalas. Por essa razão, elas serão essenciais se considerarmos que, em algumas regiões do Planeta, a mudança climática poderá provocar até seis desastres naturais simultâneos.

>> Leia também: Regiões do Planeta terão até seis desastres climáticos simultâneos até 2100

3) Os SIG’s comandam milhões de decisões diárias em todo o mundo

A agricultura brasileira utiliza tecnologia de ponta, nos diversos elos da cadeia produtiva, desde o desenvolvimento das lavouras até a comercialização dos produtos. O setor não se restringe apenas à produção de alimentos. A modernização das cadeias produtivas levou a uma pluralidade de produtos e subprodutos, provenientes da produção.

Essa crescente modernização do setor e a necessidade atual de maior produtividade, com menos impacto ambiental, torna as geotecnologias estratégicas para o planejamento da produção agrícola.

Na área de Gestão Ambiental, quando se conectam os dados em um SIG, a exemplo do software QGIS, as variáveis são compreendidas de forma mais abrangente, em um contexto de sobreposição de várias camadas.

Visualizar dados em mapas amplia nossa compreensão e análise de padrões, permitindo a tomada de melhores decisões, usando um SIG. Isso faz com que as análises geolocalizadas se tornem mais simples, considerando que as respostas ficam claras. Isso é importante porque você não entende totalmente seus dados, até verificar como eles se relacionam com outras variáveis, em um contexto ambiental específico.

O mapeamento SIG possui quatro pilares principais, que permitem produzir visualizações de informações geoespaciais. São eles: criação de dados geográficos; gerenciamento em um banco de dados; visualização em um mapa; análise e identificação de padrões.

Os SIG’s são aplicáveis em diferentes áreas e auxiliam na tomada de milhões de decisões diárias, em todo o mundo. Isso causa um grande impacto em nossa vida e você pode talvez nem perceber. Por exemplo, usa-se um SIG para: identificar áreas afetadas por seca; analisar padrões de chuva; mensurar perdas agrícolas; previsão do tempo e clima.

>> Leia também: 5 razões para utilizar imagens de satélites na gestão agrícola

Existem poderosos softwares de SIG's gratuitos, como é o caso do QGIS. Este é um software livre, com código-fonte aberto, multiplataforma, que permite a visualização, edição e análise de dados georreferenciados.

Os SIG’s possuem os seguintes componentes:

Dados: armazenam dados de localização, como camadas temáticas. Cada conjunto de dados possui uma tabela de atributos, que guardam informações sobre o recurso. Os dois principais tipos de dados dos SIG’s são raster e vetoriais;

Hardware: o hardware executa o software do SIG. Pode ser desde servidores poderosos, até telefones celulares ou uma estação de trabalho pessoal. A CPU é o seu carro-chefe, bem como o processamento de dados. Monitores duplos, armazenamento extra e placas de processamento gráfico nítidas também são indispensáveis ao SIG;

Software: o software SIG é especializado em análise espacial, usando matemática em mapas. Pode combinar diversas áreas do conhecimento, com tecnologia moderna para medir, quantificar e compreender processos agrometeorológicos e ambientais. O QGIS é um dos líderes em software SIG e o que mais recomendamos.

Os benefícios dos SIG’s são cada vez mais populares, pois respondem melhor a perguntas sobre localização, padrões e tendências. Por exemplo, se você precisar identificar uma área de risco de desastre ou de crimes ambientais, o SIG pode localizar.

O SIG também pode encontrar a localização ideal, conectando volumes de chuva, temperatura, umidade relativa do ar, cobertura vegetal, umidade do solo, entre outras variáveis.

Já se passaram quase 75 anos, desde que a primeira foto da Terra foi tirada do espaço, em 24 de outubro de 1946. A imagem acima, muito impactante para a época, foi produzida por uma câmera de cinema, acoplada a um míssil V2, lançado no Novo México, Estados Unidos. Desde então, as informações de satélites se tornaram imprescindíveis a diversos setores. 

A primeira imagem do Planeta, tirada do espaço, foi uma fotografia granulada, em preto e branco, tirada de uma altitude de 104 quilômetros de altura. Hoje, temos imagens coloridas (RGB) à nossa disposição, que facilitam muito o trabalho interpretativo de Sensoriamento Remoto. Essas imagens, com diferentes cores e composições, conectam-se àquele início, sendo, contudo, um privilégio muito recente. Leia mais sobre o assunto neste post. 

Conclusão

No atual século, os satélites se tornaram essenciais à solução dos desafios contemporâneos mais fundamentais, como é o caso da mudança climática. O ano de 2020 e a atual pandemia tornaram evidente a necessidade de um novo modelo de sustentabilidade, para as sociedades globais.

Para isso, uma nova corrida espacial é iniciada, especialmente para apoiar, com dados espaciais, informações sobre riscos climáticos do setor produtivo. Além disso, destaca-se o papel dos satélites, associados aos SIG’s, para diagnósticos inteligentes sobre o processo de mudança ambiental e climática.

*Post atualizado em: 21.12.2020, às 09h34.