O Papel do CANSAT na Monitorização da Qualidade do Ar

CANSAT significa "Can Satellite." É um satélite pequeno que é construído dentro de uma lata. O objetivo de um CANSAT é ajudar os estudantes a aprender como os satélites reais funcionam criando uma mini versão. Esses satélites minúsculos podem ser usados em vários projetos, especialmente para monitorar coisas como a Qualidade do Ar.

#Importância do Monitoramento da Qualidade do Ar

A qualidade do ar é uma grande preocupação hoje em dia por causa da poluição. Monitorar o ar ajuda a entender quão limpo ou sujo é o ar que respiramos. Usando satélites como os CANSATs, podemos coletar informações importantes sobre poluentes do ar, o que pode ajudar a encontrar soluções para melhorar a qualidade do ar.

#Design do CANSAT

O CANSAT conhecido como NAMBI-VJ tem um formato cilíndrico. Ele mede 310mm de altura e 125mm de largura. Esse satélite foi projetado para pesar cerca de 1 quilograma. Ele é feito para monitorar a qualidade do ar a uma altura de cerca de 900 metros. Para ajudar na aterrissagem suave, um giroscópio mecânico é incluído. Um paraquedas é usado para controlar a descida, permitindo que ele desça a uma velocidade constante de cerca de 3 metros por segundo.

#Como o CANSAT Funciona

Para testar o CANSAT, ele é solto de uma altura de 900 metros usando um drone. Durante a descida, ele coleta dados importantes como os níveis de dióxido de carbono (CO2) e outros poluentes. Essas informações são enviadas de volta para uma estação terrestre usando comunicação Zigbee, permitindo que os operadores receba dados em tempo real sobre a qualidade do ar.

#Componentes do CANSAT

Os CANSATs são feitos de diferentes partes que trabalham juntas. Aqui estão os principais componentes:

1. Subsystema Estrutural: Essa parte fornece a estrutura que permite que o satélite suporte o voo. Para o NAMBI-VJ, é usado um material leve chamado Ácido Polilático (PLA).

2. Sistema de Comunicação: O satélite tem um sistema que permite enviar e receber informações. Módulos XBee são frequentemente usados para isso, permitindo que os dados sejam transmitidos sem fio.

3. Computador de Bordo: Esse componente processa os dados coletados de vários Sensores. Uma placa Arduino é comumente usada como o computador de bordo para gerenciar as informações.

4. Sistema de Controle de Descida: O sistema de controle de descida garante que o satélite aterrisse com segurança. Inclui um paraquedas que se abre em uma altitude específica.

5. Sistema de Energia: Essa parte alimenta o satélite durante suas operações. Normalmente consiste em baterias que fornecem energia aos sensores e Sistemas de Comunicação.

6. Subsystema de Carga Útil: É onde estão localizados os sensores para medir a qualidade do ar. No NAMBI-VJ, sensores são usados para verificar os níveis de diferentes gases e fornecer dados de localização.

#Estudando os Desafios de Construir um CANSAT

Criar um CANSAT permite que os estudantes aprendam sobre os desafios que os satélites reais enfrentam. Eles precisam escolher os componentes certos para se encaixar dentro dos limites de peso e tamanho e devem entender como coletar dados do ambiente. O processo de design também ajuda os estudantes a descobrir o que funciona e o que não funciona, o que pode guiar projetos futuros.

#Comunicação e Coleta de Dados

Os CANSATs usam vários tipos de tecnologia de comunicação para enviar dados de volta ao solo. Satélites tradicionais costumam usar diferentes bandas de frequência, como C-band e L-band. No entanto, os CANSATs normalmente usam frequências como VHF/UHF, que são mais adequadas para comunicação de curto alcance.

Zigbee é uma escolha popular para os CANSATs porque opera em frequências entre 915.6 e 927.6 MHz, permitindo que transmita dados de forma eficiente. Isso significa que, embora os CANSATs sejam menores e menos potentes que os satélites tradicionais, ainda conseguem se comunicar efetivamente com as estações terrestres.

#Aprendendo Através dos Projetos CANSAT

Os projetos CANSAT são benéficos para os estudantes, pois oferecem experiências de aprendizado prático. Participando da construção e lançamento de um CANSAT, os alunos adquirem habilidades valiosas em trabalho em equipe, resolução de problemas e conhecimento técnico relacionado à tecnologia espacial. Esses projetos também permitem que os estudantes vejam como a tecnologia pode ser aplicada a problemas do mundo real, como a poluição do ar.

#Experimentação com o CANSAT

Antes de lançar um CANSAT, vários testes são realizados para garantir que todos os sistemas funcionem corretamente. Isso inclui testar os sistemas de comunicação, sensores e controle de descida. Esses testes são cruciais para identificar quaisquer problemas que precisam ser resolvidos antes do lançamento real.

Durante os experimentos, o CANSAT é solto de várias alturas para observar como ele desce sob diferentes condições. Isso ajuda a refinar o design do paraquedas e confirmar que ele pode atingir uma aterrissagem segura.

#Aplicação no Mundo Real

Os dados em tempo real coletados de um CANSAT podem ser valiosos para estudar a qualidade do ar em áreas específicas. Por exemplo, se um CANSAT for utilizado para coletar informações sobre os níveis de poluição em uma cidade, os dados podem ajudar os planejadores urbanos a tomar decisões informadas sobre como melhorar a qualidade do ar. Esse tipo de monitoramento também pode ajudar a identificar fontes de poluição e avaliar a eficácia das regulamentações sobre a qualidade do ar.

#Conclusão

Os CANSATs oferecem uma maneira empolgante e prática para os estudantes se envolverem com ciência e tecnologia. Eles não só fornecem insights sobre as operações de satélites, mas também promovem a conscientização sobre questões ambientais urgentes, como a poluição do ar. À medida que a tecnologia continua a avançar, o uso de CANSATs pode se expandir, levando a contribuições ainda maiores para a ciência espacial e os esforços de monitoramento da Terra.

Ao entender e participar de projetos CANSAT, os alunos ficam mais bem preparados para futuras carreiras em engenharia, ciências ambientais e tecnologia, contribuindo para o desenvolvimento de soluções para um planeta mais saudável.