Desde os antigos babilônios, que registraram fenômenos celestes, a humanidade voltou o olhar para o cosmos, muitas vezes relegando a Terra a um papel secundário. No espaço, identificamos gases e minerais valiosos (análogos aos que existem aqui), mas não encontramos o que mais buscamos: vida, em qualquer uma de suas formas.
Paradoxalmente, habitamos um planeta com vastas extensões de florestas, oceanos, desertos e geleiras (paisagens que não confirmamos em nenhum outro lugar do universo) e, mesmo assim, desconhecemos muitos dos processos que sustentam nossos próprios ecossistemas. É aqui que o sensoriamento remoto se torna fundamental para analisá-los e compreendê-los.
O sensoriamento remoto como ferramenta
O sensoriamento remoto é um método para obter dados sobre as características físicas e ambientais da Terra à distância, sem contato direto. Por meio de satélites, aeronaves, drones e outros veículos, ele capta e classifica sinais (principalmente radiação eletromagnética refletida ou emitida) para gerar informações sobre a superfície, a atmosfera e os oceanos da Terra.
Com uma história que remonta ao daguerreótipo de 1839 e que se consolidou com a fotografia aérea e a exploração espacial, hoje é uma ferramenta fundamental para o monitoramento ambiental e a conservação baseados em evidências.
Existem programas de satélites de longa trajetória, como o programa NASA Landsat, atualmente ativo com o Landsat 9 e com o Landsat Next anunciado para aumentar a frequência dos dados. O equivalente europeu, o programa ESA Copernicus, opera a família Sentinel, que inclui missões de radar e ópticas (como Sentinel-1 e Sentinel-2). No setor privado, a constelação Dove da Planet fornece imagens diárias com resolução de cerca de 3 m em escala global. Cada programa oferece atributos distintivos (longevidade, no caso da NASA, ou resolução espacial muito alta, no caso da Maxar), mas uma área segue menos coberta: a observação hiperespectral de alta resolução.
Tecnologia hiperespectral
A tecnologia hiperespectral capta várias dezenas de bandas espectrais contíguas e muito estreitas (tipicamente entre 5 e 10 nanômetros) ao longo do espectro visível, do infravermelho próximo (VNIR) e do infravermelho de ondas curtas (SWIR).
O resultado é um “cubo hiperespectral” com duas dimensões espaciais (x, y) e uma dimensão espectral (λ). Cada pixel contém um espectro detalhado, uma verdadeira “impressão digital” do material na superfície.
Essa capacidade pode ser aplicada ao estudo de componentes da vegetação, solos e geologia, recursos hídricos e ambientes urbanos. Com uma quantidade tão rica de informação espectral, permite distinguir materiais muito semelhantes e caracterizar com mais precisão atributos biofísicos ou químicos.
O nascimento do Lemu Nge
Foi nesse contexto que surgiu o Lemu Nge (Silvarum Oculus, “Olho da Floresta”), um satélite projetado no norte da Patagônia, Chile, anunciado em 2021 e colocado em órbita em 2024. Ele integra componentes de origens diversas: um sensor desenvolvido pela Simera (África do Sul), um sistema de propulsão iônica da ENPULSION (Áustria) e a integração de todos os subsistemas pela NanoAvionics (Lituânia) em seu barramento M6P (6U).
O Lemu Nge chegou ao espaço por meio do programa Rideshare da SpaceX. Ao longo de seu desenvolvimento, se consolidou como um projeto ambicioso e colaborativo, nascido há mais de sete anos a partir da pesquisa, com o propósito de atender a uma necessidade urgente no monitoramento da Terra.
O primeiro ano em órbita
Graças ao esforço de equipes e empresas altamente profissionais e talentosas, em 16 de agosto de 2024 alcançamos o marco de chegar ao espaço a bordo de um foguete Falcon 9 reutilizável, durante a missão Transporter-11. Após um ano enfrentando múltiplos cenários, hoje podemos afirmar que estamos operacionais e obtendo dados de alta qualidade.
Durante este período, trabalhamos com parceiros, como a VITO (Bélgica) e a NanoAvionics, para realizar as operações, a calibração e o uso das imagens de satélite deste sensor.
O espaço é um ambiente desafiador: variações bruscas de temperatura, altos níveis de radiação e até tempestades solares que, às vezes, interromperam temporariamente as comunicações com o satélite. Mesmo assim, concluímos a Fase de Lançamento e Órbita Inicial (LEOP), validando componentes e funções a bordo, e realizamos atividades de calibração e validação com o apoio de estações terrestres do CEOS (Comitê de Satélites de Observação da Terra).
Também otimizamos nossos fluxos de processamento, reduzindo o tempo entre a captura da imagem e a decodificação e a calibração dos arquivos, avançando rumo ao nosso objetivo principal: caracterizar os ecossistemas terrestres com uma perspectiva nova, não invasiva e cientificamente valiosa.
Aplicações iniciais
Com as imagens do Lemu Nge mostramos seu potencial para:
- Detectar zonas úmidas alto-andinas no norte do Chile.
- Caracterizar áreas afetadas por grandes desastres, como Santa Juana (Região do Biobío) após os incêndios florestais de 2023.
- Observar variações na atividade fotossintética, útil para a segurança alimentar.
As informações geradas pelo sensor continuarão alimentando diversos modelos e estudos ambientais (florestas, zonas úmidas, agroecossistemas, entre outros). Esperamos que, no próximo ano de atividade, continuemos superando os desafios inerentes às operações espaciais.
