1. Introdução

Desde tempos imemoriais, o universo exerce enorme atração sobre o homem. Os fenômenos a ele associados, tais como o dia e a noite, as estações do ano, os eclipses, o movimento dos astros próximos e das estrelas, a razão para sua existência, sua origem e significado e, eventualmente, seu papel em nosso destino como indivíduos, bem como na sociedade, sempre despertaram enorme interesse e atraíram a atenção das mentes mais geniais ao longo de nossa história.

Nos dias atuais, o assombro para com os fenômenos do universo e do espaço próximo foi substituído pelo conhecimento científico rigoroso e pelo uso tecnológico amplo dessa nova fronteira, com claras e inequívocas vantagens para nossa sociedade.

Os benefícios extraídos das atividades espaciais são hoje tão relevantes para o funcionamento das sociedades modernas – tanto sob o ponto de vista social quanto econômico e ambiental – que se tornou imprescindível proporcionar aos nossos estudantes um conjunto mínimo de conhecimentos que os habilite a entender as questões fundamentais associadas ao tema. Da mesma forma, esses conhecimentos, pelo seu ineditismo, devem fazer parte da formação continuada dos professores.

As atividades ligadas ao espaço são desenvolvidas por um número relativamente pequeno de nações. Cada uma delas tem os seus chamados “Programas Espaciais”, e o Brasil é uma delas.

Como será visto nos programas desta série, dentro do que, genericamente, se classifica como “atividades espaciais”, há uma ampla gama de iniciativas, que podem variar enormemente entre os países que as desenvolvem. Estas variações existem em razão dos interesses estratégicos de cada nação, da quantidade de recursos que elas são capazes de alocar e, finalmente, de seu nível de desenvolvimento tecnológico e científico.

Os vários programas espaciais existentes, por mais variados que sejam em porte e objetivos, compartilham algumas características em comum: são iniciativas de longo prazo; exigem grande quantidade de recursos financeiros e de infra-estrutura e, ainda, uma mão-de-obra bem formada nas várias disciplinas requeridas para o seu desenvolvimento.

Como dito acima, em virtude da variedade de atividades desenvolvidas sob o manto das “atividades espaciais”, não existe uma disciplina específica que englobe todos os conhecimentos necessários, daí o fato de os programas espaciais serem iniciativas coletivas e multidisciplinares por excelência.

A título de exemplo, algumas das disciplinas do conhecimento relevantes para as atividades espaciais são listadas a seguir, sem uma ordem de prioridade definida:
• Matemática: Ela está presente em praticamente todas as atividades associadas a foguetes lançadores, satélites e suas aplicações, tais como: Engenharia Mecânica, Eletrônica, Aeronáutica, de Telecomunicações e de Computação; Química; Física e Economia.
• Física: É necessária para o desenvolvimento dos foguetes e dos satélites e das suas aplicações, tais como observação da Terra, telecomunicações, meteorologia, astronomia e astrofísica, ciências atmosféricas, etc. Também necessária para a realização de experimentos em ambiente de microgravidade.
• Química: Necessária para o desenvolvimento dos materiais e propelentes utilizados em foguetes e satélites, bem como para a realização de experimentos no espaço.
• Línguas: O Português é essencial para a produção da documentação técnica, bem como para a organização e comunicação das atividades de gerenciamento. O Inglês é a linguagem técnica universal atual. Praticamente todas as normas e literatura técnica da área são produzidas e distribuídas neste idioma. Ele também é essencial para o desenvolvimento de atividades em colaboração com outras nações.
• Economia e Administração: Necessárias para gerir os projetos e elaborar projeções para a demanda dos serviços prestados pelos satélites.
• Computação: Necessária por estar presente em todas as etapas da atividade de desenvolvimento e uso de satélites, tanto a bordo de satélites e foguetes, quanto no solo.
• História e Política: Requerida para a completa formação do profissional da área. O conhecimento de como a política internacional, a economia e a evolução das tecnologias influenciam o setor é de suma importância para os tomadores de decisão.
• Ciências Sociais: Fornecem ferramentas para o estudo do mercado e da sociedade para a elaboração de projeções das demandas futuras para o setor.
• Geografia: Disciplina essencial para o desenvolvimento das aplicações em observação da Terra e ciências ambientais, dada a interação com a superfície da Terra.
• Biologia: Disciplina essencial para o desenvolvimento das aplicações em observação da Terra e ciências ambientais, dada a interação com as variadas formas de vida que habitam a superfície da Terra. Também requerida para algumas classes de experimentos em microgravidade.
• Direito e Diplomacia: Necessárias para disciplinar as relações entre as partes envolvidas (empresas e governos).
• Educação Física e Medicina: Requeridas para as análises da segurança do trabalho dos técnicos que lidam com os satélites e com os foguetes. Também necessárias em todos os assuntos relativos a astronautas e à realização de experimentos no espaço que envolvam o corpo humano e seu funcionamento.

2. O contexto brasileiro

O espaço exterior é o único local do qual se pode observar a Terra como um todo. Desse modo, em temas como mudanças globais, avaliação das florestas tropicais e estudos climáticos, o uso de satélites de observação da Terra é a única forma de obter dados de forma sistemática e consistente.

A utilização de imagens de satélite é ainda fundamental quando é preciso obter informação de maneira rápida sobre eventos cuja localização e ocorrência são de difícil previsão ou acesso, como nos casos de desastres naturais (por exemplo, enchentes) ou produzidos pelo homem (queimadas ou poluição causada por derramamento de óleo no mar), e ainda voltados ao gerenciamento de crises.

Dessa forma, a atividade espacial contribui de maneira significativa para o projeto de desenvolvimento do Brasil, seja por meio das informações geradas sob a forma de imagens e dados coletados sobre o território nacional, seja pelo efeito indutor de inovação, que chega à indústria e à sociedade, derivado do esforço empregado na aquisição e desenvolvimento de tecnologias e conhecimentos críticos que respondam às necessidades do nosso Programa Espacial.
Ao longo das quatro décadas da recente história das atividades espaciais no mundo, muitos benefícios econômicos e sociais, decorrentes de forma direta ou indireta dessas atividades, puderam ser bem caracterizados.

Esses benefícios resultam diretamente das aplicações de satélites artificiais na solução de problemas do cotidiano, especialmente no campo das telecomunicações, da previsão do tempo e do clima, do inventário e do monitoramento de recursos naturais, da navegação e da ciência.

Os benefícios indiretos decorrem principalmente da utilização dos conhecimentos científicos e tecnológicos resultantes das atividades espaciais em inúmeros setores da atividade humana, desde a medicina à produção de bens e serviços bastante diversificados, com destaque para as áreas de microeletrônica, informática e novos materiais.
Os investimentos brasileiros no campo espacial, ao longo dos últimos anos, permitiram ao País formar quadros competentes de especialistas, consolidar instituições nacionais de pesquisa e desenvolvimento, implantar importantes instalações de infra-estrutura e iniciar a formação de uma indústria espacial brasileira. Permitiram, ainda, a disseminação das técnicas de comunicações, navegação, sensoriamento remoto e meteorologia por satélites, de grande potencialidade no equacionamento de inúmeros problemas nacionais.

A indústria nacional tem participado ativamente dos desenvolvimentos de projetos e possui um quadro técnico competente e com alto grau de qualificação acadêmica, similar ao encontrado nos institutos de pesquisa.
O programa espacial brasileiro é denominado Programa Nacional de Atividades Espaciais (PNAE), e passou por recente revisão. Nela se procurou colocar em evidência o objetivo central do programa espacial, que é o desenvolvimento e a utilização da tecnologia espacial em benefício da sociedade e na solução de problemas nacionais, de modo a propiciar um aumento tangível na qualidade de vida. Isso já pode ser visto com a utilização massiva de imagens de satélites nacionais (satélite CBERS) por empresas, universidades e órgãos governamentais, desde que foi implantada, em meados de 2004, a política de distribuição gratuita de imagens no Brasil, que tem contribuído para a geração de emprego, renda e serviços em benefício do país.

O próprio texto do PNAE dá ênfase a este caráter estratégico do programa espacial, e procura fundamentar cada um dos grandes temas, em sua importância, e assim justificar as missões e ações do programa em função de seu retorno à sociedade, tornando mais clara e transparente a função da atividade espacial.

3. O contexto mundial

Em 1961, quando o presidente Kennedy afirmou que os americanos colocariam o homem na Lua até o final daquela década, os EUA não possuíam foguetes sequer para colocar o homem em órbita da Terra. Em oito anos eles chegaram à Lua e bateram os soviéticos na Corrida Espacial.

Quase meio século depois, os americanos anunciam o retorno à Lua. Prometem repetir a façanha em treze anos. Por si só, este fato é revelador do quão extraordinário foi o esforço dos americanos na década de 1960 para baterem os soviéticos na Corrida Espacial. Não fosse pela Guerra Fria, o homem ainda não teria pisado na superfície lunar. Ao anunciar o retorno à Lua, o presidente americano George Bush fez questão de ressaltar que não se trata de uma nova corrida espacial, mas sim de uma jornada para a qual estão convidadas todas as nações interessadas no bem comum. Ou seja, os americanos estão à procura de sócios para esta bilionária empreitada.

Curiosamente, no momento em que surge mais uma oportunidade de cooperação internacional no espaço, surge um fato novo na ordem mundial. Trata-se da China, que muito recentemente adquiriu a capacidade de colocar homens em órbita da Terra. Ao contrário da Rússia, que tem uma economia em dificuldades, a China possui uma economia em expansão, com possibilidades de que este país asiático se torne a nova superpotência do planeta. Não custa lembrar que, para ajudar na manutenção do seu programa espacial, os russos têm vendido viagens espaciais à ISS, a bordo das espaçonaves Soyuz. Para usufruir dessa viagem, o interessado pagará 20 milhões de dólares. Três milionários já o fizeram, existindo outros na fila. É o Turismo Espacial, algo inimaginável há alguns anos.

A Guerra Fria, que levou à construção de um arsenal de milhares de armas nucleares capazes de destruir o planeta Terra centenas de vezes, também levou à Corrida Espacial, a partir da qual foram criados os meios necessários para melhorar a qualidade de vida na Terra e para permitir que o homem melhor conhecesse a sua origem e a do Universo em que vive.

O mundo em que vivemos seria completamente diferente não fosse pelos engenhos espaciais, pois vejamos:
• Os satélites de Comunicação (situados a 36.000 km da superfície terrestre) permitem que fatos ocorridos em um determinado local sejam transmitidos simultaneamente para todo o globo.
• Os satélites Meteorológicos permitem que milhares de vidas sejam salvas, ao ajudar a antever a ocorrência de catástrofes naturais. Eles também permitem a quantificação dos fenômenos associados às mudanças climáticas.
• Os satélites de Posicionamento Global (GPS), além de auxiliar na navegação terrestre, aérea e marítima, permitem a busca de desaparecidos em acidentes, bem como a localização de pessoas e objetos.
• Os satélites de Observação da Terra permitem acompanhar o insano desmatamento na Amazônia e em outras partes do mundo, trazendo o assunto à discussão no seio de toda a sociedade. Eles também fornecem inestimáveis ferramentas de auxílio no planejamento urbano, uso do solo e estimativas de colheitas, entre muitas outras aplicações.
• Os satélites Astronômicos, como o Telescópio Espacial Hubble, permitem a observação do espaço sideral sem a interferência da atmosfera terrestre.
• Espaçonaves como a Voyager encontram-se a 14 bilhões de quilômetros da Terra, já fora do Sistema Solar, depois de terem visitado todos os planetas externos do Sistema Solar.
• Outras espaçonaves (também chamadas de sondas), como a Deep Space 1, que colidiu intencionalmente com um cometa, auxiliam no estudo da sua constituição e no aumento de nosso conhecimento a respeito das origens do Sistema Solar. Outras sondas interplanetárias ampliam, de forma anteriormente inimaginável, nosso conhecimento de outros planetas do Sistema Solar, e contribuem para a busca de indícios de vida fora da Terra.
• Os instrumentos, equipamentos e técnicas desenvolvidos para uso espacial contribuem continuamente para o aperfeiçoamento de produtos e serviços que são disponibilizados de forma ampla para a sociedade (os chamados “spin-offs”).
• O envio do homem ao espaço permitiu a abertura de novas fronteiras de pesquisa, como a da utilização da microgravidade em experimentos de longa duração. Além disso, também aumentou a consciência da humanidade quanto às limitações do planeta onde vivemos e da responsabilidade assumida pelo homem para a sua preservação, tendo em vista a sobrevivência de nossos descendentes.

Os engenhos aqui mencionados foram, no início das atividades espaciais, colocados no espaço por meio de Mísseis Balísticos Intercontinentais transformados em foguetes. Paradoxalmente, as mesmas máquinas desenvolvidas para o transporte de artefatos que causariam a destruição da vida na Terra passaram a transportar espaçonaves que não somente ajudam a salvar vidas, como também a procuram fora de nosso planeta.

4. Os objetivos da série

Pelas razões acima expostas, consideramos essencial que o sistema educacional brasileiro busque informar nossos estudantes e, por conseqüência, a nossa sociedade sobre:
• a importância das atividades espaciais para nossa vida e economia;
• o estágio atual das atividades espaciais brasileiras e do que já foi realizado;
• a necessidade que uma nação como o Brasil tem de buscar autonomia e controle sobre o uso dessas ferramentas da tecnologia e da ciência para auxiliar na solução de seus problemas sociais, econômicos e ambientais;
• a necessidade de ver o Estado brasileiro investindo na formação de novas gerações de técnicos e cientistas que ampliarão, em universidades, institutos de pesquisas, indústrias e escolas, o uso dessas poderosas ferramentas do conhecimento.

Para buscar os objetivos acima, os vários órgãos que atuam em nosso Programa Espacial desenvolvem atividades de ensino e divulgação. Estas atividades vêm se avolumando no passado recente e culminaram com a criação do Programa AEB Escola em 2003, no âmbito da Agência Espacial Brasileira (AEB).

A consciência de que as tecnologias e ciências espaciais hoje fazem parte do cotidiano de nossos cidadãos, muito embora muitos não se dêem conta disso, foi um dos motivadores para a proposição desta série de programas, fruto de parceria entre o Programa AEB Escola e a TV Escola, do MEC. Ela tem os seguintes objetivos:
• oferecer aos professores brasileiros conhecimentos fundamentais da área, que os habilitem a incluir com segurança o tema dentro dos conteúdos ministrados em sala de aula nas várias disciplinas regulares do Ensino Fundamental e do Ensino Médio;
• apresentar de uma maneira contextualizada de que formas as tecnologias e ciências espaciais tornam o dia-a-dia do cidadão mais seguro e confortável e,
• apresentar as técnicas, os métodos e as ferramentas didáticas já disponíveis para transferir esses conteúdos.

Temas que serão debatidos na série Da Terra ao Espaço: tecnologia e meio ambiente na sala de aula, que será apresentada no programa Salto para o Futuro /TV Escola, de 15 a 19 de maio de 2006:

PGM 1: O programa espacial brasileiro e suas ações de ensino e divulgação científica

Neste programa, vamos apresentar e descrever o Programa Espacial Brasileiro desde a sua criação até a fase atual, suas principais realizações e as várias organizações que o desenvolvem. Como um desdobramento das atividades do Programa Espacial, será apresentado o Programa AEB Escola, uma iniciativa da Agência Espacial Brasileira, que busca divulgar as suas atividades por meio de iniciativas de formação continuada de professores, elaboração de material didático e eventos de divulgação científica (exposições, palestras e oficinas). Complementando os tópicos anteriores, apresentaremos a Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica (OBA), iniciativa que visa fomentar o interesse dos jovens pela Astronomia e a Astronáutica. Em complemento, será apresentada a Jornada Espacial, evento do qual participam os alunos melhor classificados nas questões de Astronáutica da OBA.

PGM 2: O contexto histórico das atividades espaciais e a tecnologia dos foguetes

Neste programa, vamos apresentar um breve histórico do desenvolvimento das atividades espaciais mundiais. Será enfatizado o contexto político que cercou as iniciativas das nações envolvidas na Corrida Espacial e serão apresentados os grandes programas tripulados da época, como o que levou o homem à Lua. Em seguida, o programa abordará, de forma didática, questões que envolvem o funcionamento de um foguete, seus princípios físicos e suas características. Também será relatado o que o Brasil fez e ainda pretende fazer nesta área.

PGM 3: Satélites e plataformas espaciais: tecnologia e aplicações

Neste programa, vamos descrever um satélite, como ele é constituído e para que serve. Será explicada a razão para sua permanência em órbita e qual são os benefícios que ele traz para a nossa sociedade. Também serão descritas as plataformas espaciais tripuladas, como é o caso da Estação Espacial Internacional, e qual é a sua utilidade. Como complemento do segundo tópico, será descrita a Missão Centenário, que envolveu a ida de um astronauta brasileiro até a Estação Espacial Internacional, onde ele realizou uma série de experimentos científicos preparados por pesquisadores brasileiros e também por um grupo de alunos e professores de escolas da rede pública de São José dos Campos (SP).

PGM 4: Satélites e o meio ambiente

Neste programa, vamos descrever duas grandes aplicações das tecnologias de satélites. A primeira delas é relacionada à meteorologia, que permite as previsões do tempo de grande precisão, hoje disponíveis para toda a sociedade, aliada às chamadas ciências ambientais, que buscam descrever de forma detalhada o funcionamento dos sistemas ambientais terrestres. A segunda aplicação a ser abordada é a observação da Terra por meio de satélites. Nesta área, veremos como é possível acompanhar em detalhe os processos associados ao uso do solo, ao crescimento das cidades, à desertificação e ao desmatamento, as estimativas para as safras, as queimadas, entre outros processos dinâmicos de grande interesse econômico, social e ambiental.

PGM 5: As mudanças climáticas

Neste programa, apresentaremos a questão ambiental nos dias de hoje, a responsabilidade da sociedade moderna e as grandes ameaças ambientais conhecidas. Também apresentaremos um histórico sobre o denominado Efeito Estufa e suas possíveis conseqüências para a vida na Terra. As iniciativas que visam reduzir os seus impactos serão apresentadas, como é o caso do Protocolo de Quioto. Finalmente, discutiremos como o Brasil se situa nesta questão e qual a contribuição que ele pode dar ao mundo.

Notas:

1- Doutor em Engenharia e Tecnologista do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Presidente da Associação Aeroespacial Brasileira (AAB) e consultor desta série.

2- Doutor em Engenharia e Tecnologista do INPE. É o atual Diretor de Política Espacial e Investimentos Estratégicos da Agência Espacial Brasileira (AEB).

3- Doutor em Engenharia e atual chefe da Divisão de Sistemas Espaciais (ASE) do Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE).