Com Agência Espacial Europeia na luta contra aquecimento global

O projeto europeu ESA-ONE promete revolucionar a monitorização de gases, nomeadamente dióxido de carbono, na atmosfera. Desenvolvido com a Agência Espacial Europeia (ESA), este projeto do Centro de Fotónica Aplicada (CAP) do INESC TEC representa um passo em frente para o controlo do efeito de estufa e consequente aquecimento global. Com o uso de sensores – tecnologia na qual o INESC TEC tem demonstrado sólida e avançada competência – nos satélites da ESA será possível monitorar eficazmente a Terra a partir do espaço.

Desde que Portugal se tornou membro da ESA em novembro de 2000, tem-se assistido a um esforço para maximizar a contribuição portuguesa para este organismo europeu. O projeto ESA-ONE foi submetido após a abertura de candidaturas no âmbito da “ESA - Portugal Task Force”, uma das iniciativas lusas para reforçar o nome de Portugal na atividade da Agência. Os contatos de José Luís Santos, coordenador do CAP, com Nikos Karafolas e João Pedro do Carmo da Agência Espacial Europeia resultaram, assim, num projeto pioneiro para o INESC TEC e inovador para o mundo.

O desenvolvimento do ESA-ONE contou com o envolvimento do CAP através dos investigadores José Luís Santos, Francisco Araújo (coordenador do projecto), Luís Ferreira, Dionísio Pereira, João Ferreira, Susana Silva, José Carlos Azevedo e Ireneu Dias. O projeto teve a duração de 30 meses e um orçamento que rondou os 175 mil euros.

Iniciado no ano de 2006, o ESA-ONE prevê o desenvolvimento de um filtro integrado baseado em micro-ópticas de elevada resolução para aplicações LIDAR (Laser Detection and Ranging) no sentido de se efectuar uma monitorização da concentração de dióxido de carbono na atmosfera. Segundo Francisco Araújo, para além deste filtro, os principais desafios prendem-se ainda com “o desenvolvimento e implementação de um packaging atérmico sintonizável para filtros FBG (redes de Bragg em fibra ótica), para além do desenvolvimento e implementação de um filtro espectral ultra-estreito baseado num FBG chirp com salto de fase, e um micro filtro de rejeição da radiação de fundo”.

Para além dos requisitos técnicos, um projeto desta envergadura acarreta também grandes responsabilidades dada a exigência que representa trabalhar com um cliente como a ESA. Questionado sobre o estado atual do projeto, Francisco Araújo revela-nos que o protótipo está presentemente “em fase de avaliação de desempenho”, sendo que estão a ser executados “testes de temperatura, vibrações e choque.”

Uma das principais utilidades do projeto prende-se com o uso de filtros no sentido de se poder determinar a concentração de gases (especificamente CO2) na atmosfera a partir de satélites a 400 km de altitude, o que será feito por deteção da radiação retro-refletida de impulsos laser.

Numa altura em que as questões climáticas estão no centro de discussões globais, o projeto, “ao permitir medição desta concentração [de gases] ao longo de perfis de altitude, é de importância crucial para o estudo do efeito de estufa e do aquecimento global”, revela Francisco Araújo.

Comparado com os sistemas alternativos, que são baseados em óptica convencional, este novo sistema oferece um maior grau de integração. No entanto, os sistemas convencionais estão já qualificados “para missões orbitais – isto é, Technology Readiness Level (TRL) 8 – enquanto que o atual projeto do INESC TEC está na fase de protótipo laboratorial TRL 2”, acrescentou o investigador. Assim, o objetivo do INESC TEC é continuar a desenvolver esta tecnologia para a poder fazer subir na escala TRL e fazer alargar o uso deste sistema. O projeto ficará concluído com a reunião de avaliação que terá lugar na cidade do Porto e uma reunião de apresentação dos resultados no ESTEC-ESA (European Space Research and Technology Centre) que terá lugar em Noordvik, na Holanda.

A partir daqui, a ESA poderá começar a implementar sistemas LIDAR em órbita em missões futuras. De acordo com o coordenador do projeto, isto “obriga à integração e redução de massa de todos os sistemas auxiliares, com especial relevo para os sistemas de filtragem ótica”. O investigador refere também que “os resultados do projeto serão ainda avaliados para uma possível incorporação em missões científicas, a outros planetas, que integrem sistemas LIDAR.”