Sensoriamento remoto, sensores orbitais, alta ou baixa resolução e tempo de revisita. Estas palavras, quando soltas e fora do contexto, podem não ter um significado claro para o grande público, mas definitivamente já fazem parte do imaginário coletivo, principalmente por conta de filmes e seriados hollywoodianos e ferramentas bastante populares na internet.
É difícil encontrar alguém que use diariamente a internet e que não tenha utilizado ou pelo menos ouvido falar de Google Earth. Procurar a própria casa ou a do vizinho vistas do céu já não é segredo para ninguém, ainda mais pela facilidade encontrada tanto nas ferramentas da Google como nas da Microsoft, Yahoo! e outras. No entanto, ainda existe desconhecimento sobre o que realmente o usuário está vendo na tela do computador, e é muito maior do que podemos imaginar.
“Posso ver tudo isso em tempo real?”, “Tem como fazer download do que está na tela?”, ou ainda, “Se eu der um zoom, vou poder ver uma formiguinha no chão?”. Por mais simples e claras que sejam as respostas, estas perguntas são mais freqüentes do que podemos supor. Imaginar que na tela do próprio computador é possível acompanhar alguém andando na rua, ali na hora, caso de filmes como Inimigo de Estado ou o seriado 24 Horas, é apenas isso mesmo, imaginação.
Tudo isso se resume a apenas uma coisa: imagens de satélite. Tão populares hoje, mas que escondem muitos detalhes e que auxiliam muito na tomada de decisões em diversos segmentos da sociedade. Alguns setores que se beneficiam delas são a agricultura, geologia, planejamento regional e urbano, educação, biologia, cartografia, entre outros. Mas afinal, o que são as imagens de satélite e como são obtidas?
A resposta começa derrubando um mito sobre a forma como são adquiridas. O erro mais comum é pensar que os satélites possuem máquinas que tiram fotografias da Terra, criando arquivos semelhantes a qualquer outra câmera. No entanto, não se trata de fotografia, e por essa razão que são chamadas de imagens e não fotos. As informações são obtidas por meio de sensores, que captam a radiação eletromagnética refletida pelos objetos da superfície, em diferentes comprimentos de onda, formando assim as imagens que vemos na tela do computador. Os diferentes intervalos do espectro eletromagnético recebem normalmente a designação de bandas ou canais.
Radiação eletromagnética: ondas que se propagam pelo espaço, classificadas de acordo com a freqüência: rádio, microonda, raios T, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios X e radiação Gama
Os sensores que captam a radiação natural (raios solares refletidos pela superfície da Terra), mais comuns, são designados passivos. Por outro lado, os sensores ativos têm a sua própria fonte de energia, que é enviada para o alvo e que, depois de interagir com este, retorna para o sensor.
A imagem formada varia de acordo com as resoluções espacial, espectral, radiométrica e temporal. A primeira se refere ao tamanho do pixel que é gravado numa imagem, ou seja, se a resolução espacial é de 50 centímetros, um pixel na imagem equivale a esse valor. Já a resolução espectral consiste no número de bandas de freqüências que são gravadas, e varia de acordo com os tipos de sensores que são carregados pelo satélite. No caso da radiométrica, refere-se ao número de diferentes intensidades de radiação que o sensor é capaz de distinguir, podendo partir de 256 níveis de escalas de cinza e chegar a até 16.384 faixas de cores. Por fim, a resolução temporal se dá pela freqüência que o satélite sobrevoa o mesmo local.
Mas não é em qualquer momento e situação que esses sensores conseguem capturar as imagens desejadas. Dependendo do sensor utilizado, as condições meteorológicas podem afetar a qualidade da imagem. Em casos de áreas freqüentemente cobertas por nuvens, é preciso que o satélite faça várias revisitas para obter a imagem sem nenhum tipo de interferência. Sem contar o próprio clima, que também se torna obstáculo na obtenção de imagens.
Outras situações também são capazes de influenciar na qualidade das imagens. A superfície dos objetos que refletem a luz do sol é um desses casos, pois os raios podem retornar de forma difusa. A estrutura física e a química dos elementos também afeta o processo, isso porque a água, por exemplo, reflete a luz do sol de forma diferente do solo ou da vegetação. Além disso, o próprio mecanismo de funcionamento influencia na qualidade da imagem, sem contar a iluminação sobre a área e o ângulo de inclinação em relação ao ponto.
Novidades no espaço
Nos últimos dias, o segmento dos sensores orbitais teve duas novidades que prometem dar uma nova cara ao mercado. No dia 29 de agosto, o foguete DNEPR-1 foi lançado a partir de Baikonur, no Cazaquistão, levando a constelação de cinco satélites do RapidEye. O grande mote dessa constelação já está presente no próprio nome, ou seja, tem uma rápida revisita, que aumenta a freqüência de atualização de dados e vem para cobrir a carência para determinados nichos de mercado, que precisam de atualizações rápidas de imagens.
Revisita ou resolução temporal refere-se ao intervalo de tempo, em dias ou horas, que o sistema leva para obter duas imagens consecutivas de uma região da Terra
O sistema do RapidEye é complementado com uma estação de controle em terra para o processamento e armazenamento de dados. Assim, poderão ser gravadas diariamente áreas 11 vezes maiores que o território alemão, por exemplo, o que representa 4,5 milhões de quilômetros quadrados. Apesar do satélite não ser considerado de altíssima resolução espacial, com cinco metros, o RapidEye pode ser fundamental para aplicações na agricultura, silvicultura, monitoramento do uso do solo e cartografia.
Do outro lado do planeta, na base aérea de Vandenberg, Califórnia, no dia 6 de setembro foi lançado junto ao foguete Delta II o satélite de imageamento GeoEye-1. Este tem como diferencial o oferecimento de imagens de altíssima resolução espacial, de 41 centímetros no modo pancromático e 1,66 metro no modo multiespectral. Tal resolução nunca havia sido alcançada por um satélite comercial. O mais próximo fica por conta dos satélites WorldView-1 (50 centímetros) e QuickBird (61 centímetros), lançados em 2007 e 2001, respectivamente.
Um aspecto interessante do lançamento do GeoEye-1 ficou por conta da logomarca do Google estampada no foguete. Dessa forma, o acordo firmado entre as empresas toma novo corpo e assim poderemos ver, em breve, um grande número de imagens em alta resolução no Google Earth, quem sabe do Brasil. Já é certo que imagens dos Estados Unidos não serão disponíveis em altíssima resolução, por questões de segurança nacional. É certo também que, por conta do acordo, as imagens do GeoEye-1 não poderão ser fornecidas para outros serviços online que não sejam o Google Earth e Maps.
Futuro
Para os próximos anos, diversos lançamentos de satélites de observação da Terra estão planejados, tanto para fornecer novos serviços ou para substituir os sensores que já têm data de validade. Em 2009 deverá ser lançado o WorldView-2, que terá uma média de revisita diária, imageando mais de 900 mil quilômetros de área e fornecendo imagens de 46 centímetros de resolução espacial no modo pancromático e de 1,8 metro no modo multiespectral.
Para o ano que vem também está programado o lançamento do satélite francês Pleiades-1 (70 centímetros), a parceria Estados Unidos/Israel com o Eros-C (70 centímetros), além do sino-brasileiro Cbers-3. Este já está em fase de testes no Laboratório de Ensaios Estruturais do Comando-Geral de Tecnologia Avançada (CTA), em São José dos Campos, e é uma evolução dos irmãos mais velhos Cbers-1 e Cbers-2. A resolução espacial cairá de 20 para 5 metros.
Até 2012, a previsão é que sejam lançados mais 20 satélites de observação da Terra, de baixa ou alta resolução espacial. Eles serão somados aos mais de 50 que já estão em funcionamento, nas mais diversas órbitas, resoluções, e com diferentes e específicas aplicações.
Passamos por um momento em que a tecnologia nos surpreende dia após dia. Não conseguimos prever o que acontece amanhã, quais as novidades a caminho, e qual a durabilidade das tecnologias que estão presentes hoje no mundo. Mas fica claro que, cada vez mais, o impensável ou o impossível já se tornaram realidade e totalmente possível. Quem sabe os filmes de ficção científica de hoje não passem a retratar o mundo real dos próximos anos.
Satélites de alta resolução
Próximos lançamentos
Por Gustavo Ribeiro e Eduardo Freitas Oliveira