Um cubesat é um satélite montado a partir de uma peça-padrão: um cubo de 10 centímetros de lado, pesando pouco mais de um quilo. Precisa de mais espaço? Junte dois, três, seis ou doze desses cubos. Essa regra bobinha, criada por dois professores universitários em 1999, é a principal razão pela qual hoje uma universidade brasileira, uma startup ou até uma escola conseguem pôr um satélite em órbita por um preço que cabe num projeto de pesquisa — e não por dezenas de milhões de dólares.
Um cubo de 10 centímetros, e por que a medida importa
A unidade básica se chama 1U: um cubo de 10 × 10 × 10 cm. É mais ou menos o volume de um pacote de arroz de um quilo, e a massa é parecida com isso também. A NASA classifica os cubesats dentro da família dos nanossatélites, que vão de 1 a 10 quilos, e todos eles dentro do grupo dos pequenos satélites, definido como qualquer nave abaixo de 180 kg.
Daí para cima é só empilhar. As configurações mais usadas são estas:
| Tamanho | Medidas aproximadas | Dá para comparar com | Exemplo real |
|---|---|---|---|
| 1U | 10 × 10 × 10 cm | Um pacote de arroz | Os primeiros cubesats universitários |
| 3U | 10 × 10 × 30 cm | Uma garrafa térmica deitada | Satélites de estudo da atmosfera |
| 6U | 10 × 20 × 30 cm | Uma maleta de notebook | MarCO, que foi a Marte |
| 12U | 20 × 20 × 30 cm | Uma caixa de sapatos grande e meia | Sondas de espaço profundo |
Por que uma medida padronizada muda tanta coisa? Porque o foguete não precisa mais se preocupar com o seu satélite. Se ele tem o formato certo, ele entra num dispensador padrão, já testado, já certificado, que qualquer empresa de lançamento sabe operar. O satélite deixa de ser um projeto único e vira uma encomenda.
É a mesma lógica do contêiner marítimo. Antes do contêiner, cada carga era um problema diferente de carregar e descarregar; depois dele, qualquer porto do mundo passou a saber lidar com qualquer caixa. Os cubesats são o contêiner do espaço.
De onde veio essa ideia
Segundo a NASA, o padrão foi criado em 1999, numa parceria entre a Universidade Politécnica do Estado da Califórnia, em San Luis Obispo, e a Universidade Stanford. O objetivo declarado não era barateamento nem indústria: era dar a estudantes de graduação uma chance real de projetar, construir e voar um satélite dentro do tempo de um curso.
O detalhe interessante é que a ideia era humilde e o efeito foi enorme. Ao fixar formato e massa, os dois professores criaram sem querer um mercado inteiro: hoje existem fabricantes de peças de prateleira para cubesat, painéis solares prontos, rodas de reação em miniatura, rádios e computadores de bordo que se compram como quem compra componente eletrônico.
Como um cubesat chega ao espaço
Há dois caminhos, e nenhum dos dois envolve um foguete só seu.
O primeiro é a carona. Foguetes grandes quase nunca voam com a capacidade cheia, e a sobra é vendida. O satélite viaja dentro de um dispensador com mola, preso à estrutura do foguete, e é ejetado depois que a carga principal se separa.
O segundo é ainda mais curioso: o cubesat sobe até a Estação Espacial dentro de uma nave de carga, junto com a comida dos astronautas, e é lançado de lá. Um lançador do tamanho de uma mala é carregado dentro da estação, preso ao braço robótico, apontado para o lado certo e disparado. Quem faz esse serviço são os astronautas em serviço na estação, cuja rotina está em Como é a rotina de um astronauta na ISS (comida, sono, exercício).
Quanto custa
Aqui está o número que explica a popularidade. Nos preços de carona compartilhada praticados hoje, um cubesat de 1 kg sai por algo entre US$ 50 mil e US$ 100 mil de lançamento, contando o intermediário que organiza a viagem. O detalhamento dos preços por quilo está em Quanto custa lançar um foguete.
Esse valor é só o transporte: construir o satélite, testá-lo e operá-lo custa à parte, e varia demais. Mesmo assim, a ordem de grandeza mudou. Um satélite tradicional de observação da Terra é um projeto de centenas de milhões; um cubesat universitário cabe no orçamento de um laboratório.
O que cabe dentro de uma caixa dessas
Menos do que se imagina, e mais do que se imagina.
Não cabe um telescópio grande, e isso é física pura, não engenharia: a nitidez de uma imagem depende do diâmetro da lente, e num cubo de 10 cm o diâmetro máximo é 10 cm. Quem quer fotografar a Terra com detalhe de meio metro precisa de um satélite grande, como o brasileiro descrito em Amazônia-1: o que o satélite brasileiro faz por você.
Cabe, por outro lado, quase todo o resto: câmeras de campo largo, antenas dobráveis, sensores de campo magnético, detectores de partículas, receptores de rádio, espectrômetros simples e experimentos de material. Boa parte da ciência espacial não precisa de lente grande — precisa de estar lá em cima, no lugar certo, medindo.
E há um truque que só funciona com satélite barato: mandar vários. Em vez de um observatório caríssimo num ponto, dezenas de caixinhas espalhadas medindo a mesma coisa em lugares diferentes ao mesmo tempo. Para estudar o clima espacial ou o campo magnético da Terra, isso vale mais que um instrumento perfeito sozinho.
MarCO: os dois cubesats que foram a Marte
Por muito tempo se acreditou que cubesat era coisa de órbita baixa. Em 2018 a NASA resolveu testar o contrário.
MarCO-A e MarCO-B eram dois cubesats de 6U, 13,5 kg cada um, que partiram em 5 de maio de 2018 de carona com a sonda InSight. Eles não pousaram nem orbitaram nada: seguiram por conta própria pelo espaço interplanetário e, em 26 de novembro de 2018, passaram por Marte no exato momento em que a InSight descia — o MarCO-B a cerca de 6.000 km do planeta.
A função deles era ser antena. Retransmitiram em tempo quase real os dados da descida, que de outro modo demorariam horas para chegar. Deu certo. O contato com o MarCO-B se perdeu em 29 de dezembro de 2018 e com o MarCO-A em 4 de janeiro de 2019, missão cumprida. Como se conversa com naves tão distantes é assunto de Como a NASA conversa com sondas a bilhões de km daqui.
Depois disso virou rotina: o voo da Artemis I, em 2022, levou dez cubesats como carga secundária, e a sonda europeia Hera carrega dois para soltar ao lado de um asteroide, como contamos em Sonda Hera chega ao asteroide que a NASA acertou.
O Brasil faz cubesat
Faz, e há mais de uma década. Universidades e institutos brasileiros já puseram em órbita uma série de nanossatélites, a maioria deles no formato cubesat, quase sempre como carona e quase sempre com participação de alunos de graduação e pós.
O exemplo de maior porte é o SPORT, uma parceria entre a NASA, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e o Instituto Tecnológico de Aeronáutica, que estuda as bolhas de plasma que se formam sobre o equador magnético ao anoitecer — um fenômeno que atrapalha sinal de GPS e de rádio justamente na faixa onde fica o Brasil. Ele foi solto a partir da Estação Espacial.
A lista completa dos programas brasileiros, com o que cada um faz, está em O Brasil tem programa espacial? O que a AEB faz.
O que eles ainda não resolvem
Vale ser honesto sobre os limites, porque a propaganda costuma esquecer três deles.
Duram pouco. A maioria dos cubesats fica em órbita baixa, onde ainda há resíduo de atmosfera freando tudo. Sem motor para se reerguer, o satélite perde altura e reentra em poucos anos. Isso é bom para o lixo espacial e ruim para quem queria uma missão longa.
Quase não manobram. Propulsão em miniatura existe, mas é cara e limitada. A maioria vai para onde o foguete deixou e fica lá.
São muitos. Centenas sobem por ano, e órbita baixa não é infinita. Cada objeto a mais é um risco a mais de colisão, e cada colisão gera estilhaços que ficam circulando. O problema, que não é exclusivo dos cubesats, está em Lixo espacial pode cair na sua cabeça? Os casos reais.
