NewSpace e a Oportunidade de Reinvenção do Programa Espacial Brasileiro
Olá leitor!
Trago agora para você um interessante artigo sobre o
nosso “Patinho Feio” escrito por Oswaldo Loureda, um dos jovens mais
promissores do setor espacial do país. Mais conhecido como sendo o CEO da startup
“Acrux Aerospace Technologies” de São José dos Campos-SP, Oswaldo atualmente cursa
pós-graduação no “Israel Institute of Technology (TECHNION)” em Haifa, e de lá
nos enviou este interessante artigo para ser publicado. Vale a pena conferir.
Duda Falcão
NewSpace e a Oportunidade de Reinvenção
do Programa Espacial Brasileiro
Por Oswaldo Loureda
A Primeira Fase da Exploração
O Programa Espacial Brasileiro – PEB teve início em 1961[1]
oficialmente, com o GOCNAE, no entanto é um tanto quanto difícil precisar uma
data, pois as aspirações espaciais no Brasil nasceram nos corações de alguns
pioneiros vários anos antes, como Dr. Fernando Mendonça[2], Cel. Lage[3], Mal.
Casimiro Montenegro[4] e outros tão visionários quanto. Tivemos suporte
governamental, cooperações, programas de treinamento e até visitantes ilustres,
como Von Braun, Armstrong, Faynman, toda atmosfera favorecendo a criação de um
programa espacial de grandes proporções.
Apesar do Brasil figurar apenas atrás dos EUA e URSS no
campo de foguetes suborbitais na década de 1950, com foguetes carregados com
formulações de base dupla, eramos a nação mais promissora a seguir os passos
desses dois grandes gigantes espaciais[3]. Após todos os desenvolvimentos e
avanços na década de 60, motivados pela guerra fria, a década de 70 trouxe uma
brusca diminuição nos investimentos estatais em ambos os lados da disputa.
Claro, tanto NASA como ROSCOSMOS, continuaram as décadas seguintes com massivos
programas como Skylab, Space Shuttle, Mir, Salyut e ISS, no entanto os recursos
diminuiram progressivamente[5].
A Segunda Fase da Exploração
Entre as décadas de 70 e 80 vemos uma nova euforia no
campo espacial, e outras nações começam a avançar com planos de satélites e
lançadores próprios, como podemos notar preliminarmente ISRO (Índia), CNES
(França) e CAST (China), e mais recentemente países como Coreia do Sul (KARI) e
Israel (ISA) começam a investir consideráveis volumes de recursos humanos e
financeiros em seus próprios programas espaciais.
Essa movimentação foi responsável por aumentar
exponencialmente o número de laboratórios, fornecedores e pesquisadores do
setor espacial mundo a fora, fazendo com que gradualmente o Espaço comece a ser
visto e explorado como uma grande oportunidade de negócios, o que
retroalimentou a primeira “revolução industrial espacial” onde as grandes e
secretas empresas estatais ou quase estatais que sobreviviam apenas de
contratos governamentais, começaram a interagir mais livremente em um novo
mercado, ainda pouco explorado, no entanto altamente qualificado. Um bom
exemplo pode ser observado pelas atividades da empresa Antrix, responsável pela
comercialização dos serviços de lançamento de satélites, com veículos
lançadores do ISRO[6].
A Terceira Fase da Exploração
Na virada dos anos 2000, a ideia de inovação tecnológica
como a conhecemos hoje, ganhou forma, e o tipo de meio ambiente presente em
Palo Alto e em outra meia dúzia de pontos no globo passou a ser referência a
ser seguida, e centenas de novos polos de inovação tecnológica começaram a
surgir pelo planeta. Boa parte dessa empolgação pode ser atribuida sim a
explosão das empresas ponto com, no entanto, esse processo foi sem dúvida o
catalizador para uma nova revolução que culminou no que conhecemos hoje como
empreendedorismo tecnológico. O meio ambiente proporcionado por centros de
inovação, parques tecnológicos, incubadoras e aceleradoras, em essência ao
menos, mesclados a empresas tecnológicas de grande porte, universidades e
orgãos governamentais vem permitindo ao longo dessas últimas 2 decadas
principalmente, o surgimento de um nova espécie de empresa, as atualmente
famosas Start-Ups.
Definição das Startups
Muito se fala hoje em dia a respeito das StartUps, porém
sua denifinição ainda é controversa, o que é certo afimar é que suas operações
são consideravelmente diferentes de empresas já de maior porte com longo
histórico de atuação e estabilidade. Uma das melhores definições que já
encontrei a cerca de estar no comando ou ser fundador de uma dessas empresas
foi a seguinte: “...É como comer vidro e estar na borda do abismo”[7], e esse
sentimento compartilhado pela grande maioria dos pequenos empreendedores
tecnológicos fazem com que arrisquem mais, trabalhem mais, sejam mais ágeis e
busquem psicoticamente ser mais eficientes.
Na maioria dos novos empreendimentos tecnológicos se
notam também uma excelente formação acadêmica por parte dos fundadores, muitas
vezes ainda em curso, assim como uma caloroza paixão obstinada pelo tema de
suas teses de negócio, o que em muitos casos acaba por ser uma armadilha cruel,
onde a dor de declarar a falência so é menor do que a de receber inúmeros
cobradores na porta de casa.
No entanto, na última década vemos um novo componente
entrando nessa já complexa equação. Os fundos de investimento privados,
investidores individuais ou anjos, capitalistas de risco e outros personagens
presentes no folclore da inovação tecnológica. Por mais que hajam algumas
reservas e adjetivos negativos a esses componentes do sistema, a introdução
desse tipo de prática financeira foi o último componente vital que tem
multiplicado casos de sustentação, maturação e expansão de startups
tecnológicas. Tal figura tem desempenhado um papel fundamental no suporte
financeiro para o mínimo de estruturação das empresas, assim como o de manter o
fundador sonhador bem preso ao chão, obviamente algumas vezes de formas mais
duras que outras.
Surgimento das Startups Espaciais & NewSpace
A congruência de todos esses fatores citados
anteriormente, juntamente com o avanços das tecnologias, principalmente de
novos materiais e a miniaturalização dos sistemas eletrônicos tem permitido o
surgimento de uma nova classe de empresas aeroespaciais que até pouco tempo
atrás eram impossíveis. No campo de satélites, as plataformas baseadas na
classe CubeSat[8] vem reduzindo gradativamente os custos de sistemas espaciais,
inclusive atualmente já se desenvolvem submultíplos, como os TubeSats[9],
PocketQubes[10] (1/8 U) e ThumbSats (1/24 U). Diversas novas abordagens,
filosofias de projetos e padrões da indústria tem se desenvolvido partindo de
discussões nesses ambientes inovadores, geralmente conhecidas por NewSpace, as
mais impactantes no setor foram;
Padrão Cubesat - Padrão de satélite cúbico de 100mm de
aresta, com até 1330g de massa total por unidade (U). Tal padrão tem permitido
a construção de espaçonaves com custos partindo de US$ 35k á US$ 250k (3U) e
lançamentos custando entre US$ 60k e US$ 260k. Para as finanças de projetos
espaciais, esses números são expressivamente baixos, o que tem motivado o
emprego desse padrão em dezenas de universidades mundo a fora, assim como
diversas missões governamentais e comerciais estão atualmente sendo modeladas com esse padrão,
indo normalmente de 3 unidades cubesats (3U) como o MMM-1 proposto pela AEL até
12U normalmente. Entre as missões mais consideradas estão as de sensoriamento
remoto, emprego militar tático, comunicações e voo em formação.
COTS - Gradativamente, a indústria aeroespacial vem
investindo considerável tempo em arquiteturas mais robustas que permitem o
máximo emprego possível de componentes de prateleira (Commercial Off-the-Shelf ou
COTS), em detrimento de componentes qualificados para uso espacial, que são via
de regra até 100x mais custozos que os similares COTS.
D4M - Projeto voltado para a manufatura ou Design
for Manufacturing, é uma filosofia de
projeto onde se prioriza geometrias, acabamentos e materiais que tornem a fabricação
do componente mais rápida, barata e menos complexa, sem influenciar
consideravelmente na performance do componente. Nesse sentido, a mais recente
ampla disponibilidade de materiais de alta performance como Nanotubos de
carbono, polímeros com memória de forma, compósitos pré impregnados, e
processos de manufatura aditiva, tem impactado diretamente nesse sentido.
Responsive & Reinventing Space - Filosofia de redução
de custos por meio do uso de soluções e alternativas tecnologicas que vão de
encontro com o princípio de Paretto 80/20, o que representa didaticamente, um
investimento de recursos de apenas 20% para se alcançar 80% da performance de
um sistema que exigiria 100% de recursos. Atualmente temos visto isso de forma
repetiva por meio dos lançamentos da SpaceX e das missões espaciais de baixo
custo de paises como China e India.
Essas tecnologias, assim como outras associadas as
startups, juntamente com o espírito inovador dessas organizações tem
viabilizado abordagens inteiramente novas sobre as missões espaciais,
permitindo reduções de custo expressivas. No campo de satélites, como discutido
anteriormente, a tendência global é de satélites cada vez menores e mais customizados,
com grande tendência de se basear na plataforma cubesat[11]. Outra
tendência notável nessa classe de espaçonave, esta no voo em formação, ou a
construção de constelações com satélites identicos, cobrindo assim enormes
áreas, sem um aumento considerável de complexidade ou mesmo de custo de
operação. Tais abordagens tem sido alvo de muita especulação para aplicações
principalmente em C4ISR.
O outro ponto chave desse mercado bilionário esta no
serviço de lançamento desses satélites, e tal mercado tem se mostrado
extremamente atrativo, no entanto, para que seja viável comercialmente o custo
do lançador e todo o serviço deve permitir uma relação de custo na ordem de US$
60k/kg. Atualmente, as soluções mais adequadas comercialmente tem sido a
adaptação de ICBMs para esses
lançamentos combinados, ou mesmo caronas em lançadores convencionais. As
limitações técnicas e regulatórias dessas soluções são extremamente complexas,
tornando a tarefa consideravelmente custoza e política em alguns casos.
Visando esse promissor mercado, algumas dezenas de
empresas pelo mundo tem focado em soluções de Nanolançadores, no entanto,
baseado na relação de custo estabelecida pelo mercado, um suposto Nanolançador
com capacidade para satelitizar até 45 kg em LEO (300km) precisa ter um custo
total, incluindo operacional, na ordem de US$ 2.5M, o que tem se mostrado um
grande desafio até o momento.
Tendência e Limitação das Integradoras
Um dos principais quesitos que tem dirigido o mercado na
direção de soluções dessa natureza esta justamente no custo, e uma das práticas
mais comuns do setor aeroespacial, esta na terceirização em massa dos projetos.
Tal prática reduz os riscos do projeto, principalmente tecnológicos, porém traz
uma enorme penalidade em custo final. Nesse sentido é possível notar o exemplo
das empresas SpaceX, BlueOrigin e
RocketLab que apesar do risco tecnológico, adotaram com sucesso a estratégia de
desenvolvimento da maioria seus subsistema internamente, ao mesmo passo que
outras startups como Armadillo, Masten, XCOR e InterOrbital Systems não tem
tido sucesso em levantar financiamento para seus desenvolvimentos. Na contramão
dessa tendência, ainda é possível identificar algumas startups que optaram por
uma estratégia de ganho de valor por integração, o que ainda mantem os custos
de seus produtos em um patamar que não permite o mercado ganhar o volume que
poderia, tal estratégia foi adotada pela maioria dos fabricantes de plataformas
cubesat, que são na vasta maioria integradores ou integradores de subsistemas.
Com o crescimento da competitividade nos próximos 5 á 10
anos, e a maior demanda nesse mercado, as soluções que permacerão tanto no
campo de plataformas como sistemas de lançamento serão, não somente as empresas
que tiverem sucesso em levantar financiamento, mas complementariamente as que
tiverem maior índice de desenvolvimento e manufatura in house.
O Que Aconteceu ao PEB
Assim como os programas espaciais de outras nações o PEB
naturalmente buscou desde o inicio parcerias com a indústria nacional, já que o
tema era e continua sendo sensível. Um dos primeiros desafios eram os tubos de
aço de alta resistência sem costura, o que não dispunhamos no início dos
programas de foguete do Exército e Marinha, então juntamente com uma indústria
nacional e por meio de subsídios governamentais passamos a produzi-los.
Diversos casos similares aconteceram, tanto entre empresas privadas como estatais.
Já nas décadas de 60 e 70 o Brasil possuia plena capacidade industrial para a
fabricação de todos os componentes do avançado propelente composite a base de
perclorato de amônio, polibutadieno e alumínio, assim como sistemas de rádio,
telemetria, aços especiais, tintas antiestáticas e uma miríade de componentes,
nosso programa SONDA foi essencial para esse domínio tecnológico, que sem
dúvida beneficiou toda nossa indústria de base.
Em algum ponto, entre a década de 1980 e 2000, com boa
parte da infraestrutura já estabelecida, vemos novas empresas se estabelecendo
para atender aos interesses do PEB específicamente ou em combinação com o MD,
no etanto, agora em um programa ainda mais claramente civil. Esse processo de
estabelecimento de empresas espaciais seguiu um modelo que mesclava um foco em
recursos comparável aos grandes prime contractors norte americanos,
porém com uma visão de negócios consideravelmente estreita, dirigidas em parte
por antigos servidores dos orgãos executores dos programas.
Juntemos a essa equação limitadas habilidades
estratégicas e gerenciais por parte desses novos empresários, a maldição do
brasileiro de se buscar obter vantagens mais por favores pessoais do que por
competência e programas com recursos financeiros randômicos, e temos ai como
produto dessa equação uma indústria de base espacial instável, viciada,
endividada, e totalmente dependente de contratações governamentais ou eventuais
irrigações oriundas de subvenções de P&D FINEP, BNDES, FNDCT e FAPs
principalmente, e obviamente incapazes de competir no mercado internacional.
Os orgãos de gerenciamento e execução do PEB, estão a
muito tempo sobrecarregados e sem a metade dos funcionários que deveriamos ter
para uma operação minimamente confortável, vide pela NASA que possui um
orçamento variando entre 100 e 200 vezes maior que o nosso, e tinha em 2012
antes da aposentadoria dos Space Shuttles 19.000 funcionários internos e
59.000 subcontratados[12]. Essa situação de sobrecarga, uma
considerável incerteza política, uma lei de licitações que não impede fraudes,
mas que traz um enorme peso e atraso ao processo de P&D, aliada a indústria
de base espacial descrita anteriormente, só poderia nos trazer resultados aquém
do que o Brasil merece, nem mesmo executar o orçamento aprovado temos
conseguido nessas condições[13]. Na verdade se analisarmos friamente
as condições de contorno de nosso PEB, perceberemos que temos algumas centenas
de profissionais altamente capazes e comprometidos, pelos resultados
apresentados até então, incluindo os 21 servidores do IAE que perderam suas
vidas tragicamente no acidente de 2003.
Pouco se fala sobre, mas esses senhores sabiam dos riscos
aos quais estavam submetidos em suas atividades, eles tinham ciência que o DMS
havia sido removido do projeto, e sabiam estar submetidos a um nível maior de
risco, para mim particularmente o que mais impressiona e inspira, é que esses
senhores tomaram a decisão de continuar na missão não por incompetência ou
ignorância, nem por fama, muito menos por um alto salário ou lucros, mas por um
profundo e heróico sentimento de dever patriótico.
Por Que as StartUps Podem Dar Novo Fôlego ao PEB
Atualmente vemos um movimento bastante intenso de
startups espaciais surgindo em todo mundo, e temos observado uma série de
paradigmas, dógmas e práticas sendo ultrapassadas por tecnologias disruptivas.
Observamos um piloto atravessando a linha de Kármán com um veículo totalmente
privado em 2004 com investimento de US$ 25M. Vimos uma empresa fundada por um
investidor privado fabricar e lançar com sucesso um veículo lançador por sua
conta e risco em 2008, com apenas 6 anos de desenvovlvimento e US$ 90M de
investimento. Dezenas de empresas se envolveram com a competição Ansari Xprize,
onde várias permanecem até hoje com desenvolvimentos para o setor, como a atual
Virgin Galactic, XCOR, ARCAS, Armadillo, InterOrbital entre tantas outras que
são frequêntemente fornecedoras de subsistemas em contratos diretos com o DoD e
NASA, assim como em subcontratos com as grandes prime Boeing, Lockeedhed,
Orbital Science, Sierra Nevada, etc. Na europa observamos o mesmo movimento, no
entanto com maior foco em satélites de pequeno porte e classe Cubesats, tal
movimento resultou em startups mais maduras e com maior estabilidade
financeira, devido principalmente a pequena barreira de entrada, e uma série de
heranças tecnológicas, onde os casos mais notáveis são a ISIS, GOMSPace e Clyde
Space. Mais recentemente, o movimento comercial de lançadores de pequeno porte
iniciado nos EUA vem se espalhando pelo mundo, e atualmente encontramos iniciativas
dessa natureza em países como Suécia, Nova Zelândia, Rússia, Espanha, Japão,
Israel, México entre outros.
Assim como os Cubesats vem revolucionando a indústria de
satélites, e arrastando todo o mercado para aplicações mais audaciosas ao mesmo
tempo mais acessíveis, muito em breve teremos soluções de acesso ao espaço mais
acessíveis também. A empresa que esta mais adiantada nessa corrida, exluíndo-se
SpaceX, BlueOrigin e LauncherOne, fundadas por bilionários excéntricos (e
muitas vezes com estratégias excéntricas também), esta a empresa RocketLab que
recebeu fundos oriundos de investidores de risco norte americanos e do governo
Neozeolandês, somando não mais que US$ 20M. Tal empresa deve lançar entre 2016
e 2017 seu primeiro lançador, Eléctron, com uma capacidade de carga útil de 150
kg em órbita SSO de 500km, a um custo de US$ 4.9M.
O que podemos aprender com essas empresas? As empresas
mais bem sucedidas nesse campo apresentam um padrão comportamental muito
similar, baseado em estreita cooperação entre as agências espaciais de seus
paises sede e as universidades, assim como relações ganha-ganha com as grandes primes
do país. Essencialmente tais empresas mantêm uma postura de startup, mesmo
depois de maduras, buscando se manter eficientes e enchutas, assim como
investem em capacitação em estratégia de negócios, gestão da inovação e gestão
avançada de projetos. Mais do que isso, essas empresas buscam diversificar suas
áreas de atuação, assim como miram na exportação de seus produtos, ou pelo
menos tentam (ITAR). Que a demanda dos programas da NASA e ESA são muito
maiores que nossas demandas internas, é óbvio, no entanto mesmo nesses
cenários, é possível notar entre a grande maioria das startups espaciais
grandes esforços em exportação e projeção de seus produtos para o mercado
internacional, principalmente para mercados considerados de alta lucratividade
e “baixo” desenvolvimento interno como o Brasil.
Por Que o Brasil é o Cenário Ideal Para Space StartUps
Nosso país apresenta diversos pontos fundamentais para uma
sólida indútria espacial, entre eles podemos elencar nossas excelentes
universidades e nossos altamente criativos e inovadores universitários
juntamente com um número considerável de especialistas com larga experiência
nesse setor, principalmente egressos dos polos em São José dos Campos,
Cachoeira Pta, São Carlos, Belo Horizonte, Natal, Santa Maria, São Luiz e
Cuiabá. Essencialmente temos mão de obra altamente capacitada e excelentes
mentores.
Temos no Brasil uma infra-estrutura de alto nível
disponível para a indútria, podemos citar diversos INCTs, laboratórios
tecnológicos do SENAI, laboratórios pertecentes aos orgãos executores do
programa como o INPE/LIT e IAE, assim como outros pertencentes as
universidades. Normalmente o acesso a esses laboratórios é incentivada,
baseando-se em acordos de cooperação.
Outro ponto de inflexão para o meio ambiente no Brasil
esta nos diversos programas de subvenção á inovação disponíveis por meio de
instrumentos da FINEP, FAPs, FNDCT, BNDES, CNPq, ANEEL entre outras entidades.
No entanto, tais instrumentos são normalmente de difícil acesso as startups
ainda, seja por uma interpretação
errônea por parte das empresas, falta de pessoal especializado em captaçãode
fundos públicos nas startups ou mesmo por competição desleal com empresas de
médio e grande porte que se utilizam desses fundos recorrentemente para suas
operações.
A nossa indústria de base tem atualmente capacidade para
executar a maioria das demandas de projetos espaciais relacionadas ao movimento
NewSpace em solo nacional. Diferentemente da tendência observada de
integradores europeus, temos tecnologias de manufatura suficiente para
construir derivações das plataformas Cubesats, assim como lançadores de pequeno
porte quase que 100% nacionais, obviamente com maiores riscos e maiores
investimentos em P&D, mas totalmente factível dentro dos valores de fundos
públicos disponíveis no Brasil atualmente.
Por mais que nossa carga tributária seja pesada no
Brasil, tanto para pessoa física como jurídica, caso se escolha um caminho de
manufatura majoritariamente nacional, usando-se estratégias de D4M, os custos
de logística, operação, manufatura e mão de obra serão altamente competitivos
se comparados a esses mesmos custos nos EUA ou europa. Agora considerando os
limites de custos operacionais para um lançador de pequeno porte ser realmente
comercialmente viável, o Brasil se torna umas das escolhas mais atrativas,
principalmente quando se pensa em orbitas equatoriais.
Concluindo a tese, nosso PEB tem um passado de glórias, e
uma larga capacidade e infra-estrutura já instalada. Estamos lentamente vendo
essas conquistas se deteriorarem, seja por falta de constância nos
investimentos financeiros, seja pela desmotivação dos jovens para seguir essa
carreira ou pior ainda pela aposentadoria dos servidores que chegam ao fim de
suas carreiras com um grau de refinamento e capacidade imensuráveis, e sem
pupilos para a transmissão do bastão. A correta compreensão e incentivo desse
movimento NewSpace no Brasil pode trazer um novo ímpeto ao PEB, com
renovadas ambições, um melhor aproveitamente dos recursos públicos, um uso mais
consciente da máquina pública, um ganho tecnológico geral para nossa indústria
e principalmente motivação para as próximas gerações.
[3] Izola, D. História de dos Foguetes no Brasil, Ed. da
FATEC-SP, Apoio Fundação de Apoio a Tecnologia – FAT, 1994.
[4]Silva. O, Fischetti, D. Casimiro Montenegro Filho, Ed.
Bizz, 2006
[7]
Vance, A. Elon Musk: Tesla, SpaceX, and the Quest for a Fantastic Future, Ed. Ecco,
400pg, 2015.
[11] DePasquale,
D. et al. Analysis of the Earth-to-Orbit Launch Market for Nano and
Microsatellites, AIAA SPACE 2010 Conference & Exposition 30 August - 2
September 2010, Anaheim, California
Comentários
Postar um comentário