A exploração espacial e a produção agrícola nacional se encontraram em uma missão inédita: a Operação Potiguar II. Conduzida pela Força Aérea Brasileira (FAB) a partir do Centro de Lançamento da Barreira do Inferno (CLBI), em Parnamirim (RN), a missão enviará amostras microbiológicas ao espaço a bordo do foguete nacional VS-30, desenvolvido pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE).
Por trás dessa conquista científica está um desafio logístico e de engenharia mecânica complexo: como transportar amostras biológicas sensíveis em um ambiente hostil de lançamento e microgravidade? A resposta veio da união entre a microbiologia agrícola da Embrapa e a expertise em manufatura aditiva do CTI Renato Archer.
O desafio biológico e agro espacial
As bactérias selecionadas para o experimento foram a Bradyrhizobium e a Azospirillum brasiliense. Na agricultura terrestre, a atuação conjunta (coinoculação) dessas duas espécies traz benefícios comprovados:
- Fixação de Nitrogênio: A Bradyrhizobium associa-se às raízes da soja, capturando nitrogênio do ar e convertendo-o em nutrientes essenciais.
- Estímulo Radicular: A Azospirillum brasiliense produz fitormônios que expandem o sistema radicular da planta, potencializando a absorção de água e potencializando a ação da Bradyrhizobium.
A união dessas bactérias reduz significativamente a necessidade de fertilizantes nitrogenados sintéticos, diminuindo custos operacionais e o impacto ambiental. Com o envio dessas amostras para um voo suborbital, pesquisadores da Rede Space Farming Brazil (que engloba instituições como INPE, UFABC, IEAv, ESALQ-USP e UNIRIO) pretendem avaliar a resistência dessas bactérias à microgravidade e à radiação espacial. Esse estudo é crucial para o desenvolvimento da agricultura espacial, pilar fundamental para garantir a alimentação em viagens espaciais prolongadas e no estabelecimento de bases humanas na Lua e em Marte.
A engenharia da solução: Impressão 3D e design modular
Para que as amostras suportassem a viagem espacial, as bactérias foram desidratadas via liofilização e colocadas em tubos plásticos. O plano exigia acomodar esses tubos no interior de pequenos satélites padronizados chamados cubesats, que contam também com biossensores e dosímetros de radiação. Contudo, o espaço útil interno e a necessidade de proteção contra impactos e vibrações exigiam um sistema de empacotamento preciso e personalizado.
A Divisão de Tecnologias para Produção e Saúde do CTI Renato Archer, referência nacional em tecnologias tridimensionais, assumiu a missão de criar a estrutura de fixação.
- Escolha do material e métodos
Os pesquisadores Guilherme Longhitano e Railson Bolsoni Falcão optaram pela impressão 3D com o polímero ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno). O ABS é um termoplástico de engenharia conhecido por:
- Alta resistência mecânica e a impactos;
- Rigidez e estabilidade dimensional;
- Baixa densidade (excelente relação peso-resistência), fator crítico para cargas de payload espacial.
- Design modular e agilidade de prototipagem
Um dos maiores trunfos da manufatura aditiva é a agilidade no desenvolvimento de soluções sob demanda. A equipe projetou um rack com design modular, composto por peças empilháveis que permitem expandir ou reduzir a capacidade do suporte conforme os requisitos do projeto. Para a Operação Potiguar II, configurou-se um rack de dois andares ajustado milimetricamente para acomodar os tubos de ensaio dentro dos cubesats.
- Integração interinstitucional
A validação do projeto ocorreu durante reunião no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), em São José dos Campos (SP), onde pesquisadores do CTI Renato Archer, INPE, Embrapa, UFABC e IEAv montaram os dois cubesats do experimento — sendo um destinado ao voo espacial e o outro mantido em solo como grupo de controle terrestre.
O case da Operação Potiguar II exemplifica o poder transformador da impressão 3D industrial e da manufatura aditiva:
A capacidade de responder rapidamente a desafios complexos de engenharia, entregando componentes customizados, leves e resistentes para aplicações de alta responsabilidade, do chão de fábrica ao espaço sideral.
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