Desenvolvimento de Laboratório Virtual: Um Ambiente para o Ensino de Modelagem e Controle de CubeSats
O presente projeto tem como objetivo principal o desenvolvimento de uma plataforma virtual \textit{open-source} voltada para a simulação da dinâmica de um \textit{CubeSat,} com especial ênfase nos elementos críticos do subsistema de determinação e controle de atitude, proporcionando uma interface gráfica intuitiva. Para alcançar essa meta, pretende-se elaborar roteiros detalhados partindo da instalação e configuração das aplicações computacionais, seguindo para a modelagem físico-matemática do \textit{CubeSat}, sensores e atuadores seguindo \textit{Unified Robotic Description Format (URDF)}, a aplicação de técnicas de determinação e controle de atitude com auxilio de \textit{Python, C++ }e \textit{GNU Octave,} assim como a criação de um ambiente espacial virtual \textit{Simulation Description Format (SDF)}, interligados pelo \textit{Robot Operating System (ROS)}, e \textit{Gazebo Simulator.}
Considerando a importância do estudo experimental na engenharia, a plataforma \textit{CubeSat} foi concebida com a meta inicial de facilitar a interação dos estudantes universitários com o espaço e a tecnologia. No entanto, o desenvolvimento e lançamento de um \textit{CubeSat} são tarefas desafiadoras, envolvendo recursos consideráveis. O custo associado, notadamente na casa dos milhões de reais para uma única missão, pode representar uma parcela significativa do orçamento institucional, exemplificado pelos 1\% do orçamento total da Universidade Federal do ABC (UFABC) em 2020. Nesse contexto, o projeto propõe uma solução intermediária.
Guiado pela missão de despertar a vocação científica, inserir estudantes em atividades de pesquisa e aprimorar o desempenho dos alunos na engenharia, o projeto alinha-se às transformações educacionais aceleradas pela pandemia de COVID-19. Utilizando aplicações \textit{open-source} para modelagem, programação e simulação, a proposta não apenas visa desenvolver uma ferramenta técnica avançada, mas principalmente cultiva uma abordagem educacional que promove a participação ativa dos estudantes na exploração do espaço e na engenharia aeroespacial.
Espera-se que o projeto, ao atingir os objetivos propostos, resulte em uma plataforma funcional para desenvolvimento colaborativo, contribuindo significativamente para a formação prática dos estudantes de engenharia aeroespacial, ao facilitar a exploração do espaço de maneira acessível e inovadora.