TEMA:                                              Algoritmos de Aprendizado de Máquina e Observação da Terra para Aplicações Terrestres

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INSTITUIÇÃO RESPONSÁVEL:     Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)

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OBJETIVO

Apresentar para os estudantes uma introdução aos algoritmos mais usados de aprendizado de máquina com aplicações em processamento de imagens de

observação da Terra e aplicações relacionadas.

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CONTEÚDO

1. Observação da Terra
2. Dados, imagens e extração de conhecimento
3. Automação do processamento de imagens
4. Classificação
5. Agrupamento e Segmentação
6. Outras técnicas
7. Abordagens avançadas
8. Abordagens para outros dados de observação da Terra

TEMA:                                            Introdução aos Nanosatélites e Cubesats

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INSTITUIÇÃO RESPONSÁVEL:     Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)

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OBJETIVO

Aprender conceitos básicos de Nanossatélites e Cubesats, e seus subsistemas como computador de bordo, fonte de alimentação, controle de atitude, comunicações e carga útil.

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CONTEÚDO

1. Introdução a Engenharia Espacial
2. Conceitos de Engenharia de Sistemas para Sistemas Espaciais
3. Oficinas de Cubesats
4. Oficina de Clima Espacial – Montando um magnetômetros
5. Introdução aos subsistemas de um nanossátelite
6. Desenvolvimento e testes utilizando um modelo de cubesat : Computador de Bordo (OBDH); Fonte de Alimentação (EPS); Controle e Determinação de Atitude (ADCS); Comunicações (COMM); Carga Útil (PAYLOAD) e Projeto Final

TEMA:                                  Introdução ao foguetemodelismo: da concepção ao lançamento

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INSTITUIÇÃO RESPONSÁVEL:  Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN

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OBJETIVO

Capacitar os participantes com aspectos teóricos essenciais da engenharia de foguetes, possibilitando uma compreensão abrangente do foguetemodelismo, permitindo-lhes adquirir conhecimentos e o desenvolvimento de habilidades necessárias para iniciar e gerenciar projetos de foguetes de forma segura e eficaz.

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CONTEÚDO

1. Modelagem de um foguete em OpenRocket
2. Teste estático de um motor foguete;
3. Construção de um pequeno foguete de combustível sólido e lançamento
4. Um pouco da história dos foguetes e sua aplicações modernas
5. Anatomia de um foguete: aerodinâmica e propulsão
6. Utilização de softwares de modelagem de foguetes: trabalhando com o OpenRocket  Simulator
7. Mão na massa: construindo um pequeno foguete funcional
8. Os centros de Lançamento de Foguetes brasileiros
9.  Preparação e operação de lançamento e realização de teste estático

TEMA:                                        Sinergia dos produtos SWOT Satellite e ESA Sentinels usando o Ocean Virtual Lab (OVL)

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INSTITUIÇÃO RESPONSÁVEL:  OceanDataLab

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OBJETIVO

Aprender a explorar a sinergia de dados de sensoriamento remoto oceânico usando o portal da web Ocean Virtual Lab (OVL) e as ferramentas de visualização e análise SEAScope. Ilustrações e casos de teste terão foco na sinergia dos produtos SWOT (Surface Water and Ocean Topography) e ESA Sentinels. Este curso lhe dará uma visão geral das observações de sensoriamento remoto do oceano e o ajudará a entender a diversidade e complementaridade das observações de satélite usando as ferramentas de visualização e análise ESA OVL.

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CONTEÚDO

1 – Visão geral das missões de satélite para observação oceânica com foco no Sentinel 1-2-3-6 e SWOT
2 – Introdução e visão geral das ferramentas de visualização e análise do OVL
3 – Prático: Análise sinótica do oceano usando observação de sensoriamento remoto e ferramentas do portal da web do OVL, foco em ondas internas e poluição por óleo
4 – Prático: instalação do SEAScope, leitura de dados e interação com o pacote Python
5 – Prático: Calcular e comparar corrente geostrófica, velocidade e deformação de diferentes produtos de alturas da superfície do mar, como reconstrução SWOT L3 ou DUACS L4 distribuída pelo CMEMS
6 – Prático: Corrente do Norte do Brasil observada pelo desvio Doppler do Sentinel-1.
7 – Prático: Propagação de ondas internas usando Sentinels e observações SWOT
8 – Prático: Aprenda a intercomparar seus próprios dados com outras missões de satélite usando a ferramenta de visualização e análise SEAScope

TEMA:                                          O Espaço e a Inovação no Ensino das Ciências

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INSTITUIÇÃO RESPONSÁVEL:    Núcleo Interactivo de Astronomia – NUCLIO

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OBJETIVO

Este curso pretende apresentar algumas ideias inovadoras para o ensino das ciências tendo em conta as competências digitais de professores e alunos e o envolvimento ativo das escolas e das comunidades às quais estas pertencem.

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CONTEÚDO

1. Aprendizagem centrada no aluno: Inquiry-based Learning
2. Ensino interdisciplinar STEAM (Ciência, Tecnologia, Engenharia, Artes e Matemática)
3. Design Thinking na Educação – As escolas como centro de conhecimento das comunidades envolventes e estudantes como agentes de mudança
4. A exploração espacial no nosso dia a dia
5. A astronomia e a investigação científica na sala de aula
6. Ferramentas digitais para enriquecer a aprendizagem
7. Plataformas digitais

TEMA:                                          O ciclo da água sobre o continente visto do espaço: a missão SWOT

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INSTITUIÇÃO RESPONSÁVEL: 

CNES – Centre national d’études spatiales

IRD – Institut de recherche pour le développement

SBG – Serviço Geológico do Brasil

UFPE – Universidade Federal de Pernambuco

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OBJETIVO

O objetivo deste minicurso é descobrir como podemos monitorar a água, um dos elementos mais essenciais da Terra, a partir do espaço. Vamos nos concentrar em como os níveis de água de rios e lagos podem ser medidos graças a altímetros a bordo de satélites, como eventos extremos como enchentes podem ser monitorados e tratados. Além disso, também explicaremos como outros componentes do ciclo da água, como chuvas ou níveis de água subterrânea, podem ser quantificados a partir de informações de satélite e algoritmos complexos.

Acima de tudo, falaremos sobre uma revolução: o mais recente satélite SWOT do CNES – Centre national d’études spatiales / NASA – National Aeronautics and Space Administration, agora permite observar todos os rios e lagos (até os menores) da Terra, e pode até ver a inclinação dos rios! Muitos exemplos serão mostrados e você poderá manipular alguns dados e verificar como o SWOT está vendo seu rio ou lago favorito.

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CONTEÚDO

Este minicurso é dividido em 2 sessões

1- Sessão introdutória, com objetivos:
– Apresentar os princípios do monitoramento da água do espaço: como funciona?
Quais são os satélites e produtos disponíveis? Quais são as aplicações típicas além da ciência
-Apresentar a missão SWOT e explicar como ela funciona e por que é uma revolução para a hidrologia
-Apresentar os produtos SWOT e as aplicações previstas.

2- Sessão prática, com objetivos:
-Apresentar os produtos SWOT em mais detalhes – com exemplos sobre o Brasil/Nordeste
-Mostrar como acessar os produtos SWOT (e outros satélites) e analisar os dados
-Explicar como usar os produtos SWOT na prática para aplicações específicas.
-Mostrar exemplo de avaliação de dados SWOT usando dados in situ

PÚBLICO ALVO:   

Manhã: público em geral – especialmente pessoas interessadas em Hidrologia/engenharia civil

Tarde: nível de mestrado ou superior/engenheiros no domínio da água/engenharia civil que gostariam de usar produtos SWOT.

TEMA:                                             Astrodinâmica

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INSTITUIÇÃO RESPONSÁVEL:    Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho – UNESP

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OBJETIVO

O objetivo é apresentar os principais problemas e modelos matemáticos utilizados para estudar dinâmica orbital e manobras orbitais, possibilitando a conquista do espaço e o conhecimento dos corpos do nosso Sistema Solar.

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CONTEÚDO

1. Introdução: Sistema Solar
2. Leis de Kepler do movimento orbital
3. Lei da Gravitação de Newton
4. Energia Potencial; velocidade de escape
5. Problema de 2 Corpos e Elementos keplerianos
6. Problema Circular Restrito de 3-Corpos e Pontos de Equilíbrio
7. Esfera de gravidade; manobras impulsivas
8. Órbitas especiais: Sol-síncrona, congeladas, etc
9. Satélites Artificias e Detritos Espaciais
10. Manobras interplanetárias e missões espaciais

TEMA:                                           Introdução ao Processamento de Dados dos Satélites EUMETSAT

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INSTITUIÇÃO RESPONSÁVEL:    Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)/Divisão de Satélites e Sensores                                                                                Meteorológicos (DISSM) e European Organisation for the Exploitation of Meteorological                                                                Satellites (EUMETSAT)

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OBJETIVO

Conhecer a nova geração de satélites geoestacionários da EUMETSAT (MTG – METEOSAT Terceira Geração) e aprender conceitos sobre o
processamento de dados e produtos dos satélites GEO e LEO da EUMETSAT utilizando a linguagem de programação Python.

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CONTEÚDO

1. Introdução ao MTG
2. Introdução aos produtos derivados de satélites e suas aplicações
3. Introdução à linguagem de programação Python
4. Hands-on: Aprendendo a executar scripts Python na nuvem
5. Hands-on: Acesso e Processamento de dados LSA-SAF (“Land Surface Analysis”)
6. Hands-on: Acesso e Processamento de dados H-SAF (“Hydrology and Water Management”)
7. Hands-on: Processando dados simulados MTG-I1

TEMA:                                          Geopolítica e Regulação de Atividades Espaciais

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INSTITUIÇÃO RESPONSÁVEL:  Universidade Federal do Maranhão-UFMA                              

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OBJETIVO

– Compreender o papel do espaço como um domínio estratégico e as implicações geopolíticas das atividades espaciais.
– Analisar a evolução histórica e as tendências atuais da política espacial brasileira e sua inserção no cenário espacial global.
– Conhecer os principais instrumentos jurídicos e normativos que regulam as atividades espaciais, tanto em nível nacional quanto internacional.
– Identificar as oportunidades e os desafios para o desenvolvimento do setor espacial brasileiro, considerando os aspectos tecnológicos,
industriais, científicos e sociais.

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CONTEÚDO

Dia 1:
– Introdução: O espaço como um domínio estratégico e geopolítico. A importância das
atividades espaciais para o desenvolvimento nacional e a soberania. A competição e a
cooperação no espaço. (1 hora)
– Geopolítica e Atividades Espaciais 1: Os principais atores e as dinâmicas de poder no
espaço. As capacidades e as ambições espaciais das grandes potências. Os interesses e
os objetivos do Brasil na geopolítica espacial. (1 hora)
– Geopolítica e Atividades Espaciais 2: Os riscos e as ameaças para as atividades
espaciais. A proliferação de armas e de conflitos no espaço. As medidas de prevenção e
de mitigação de riscos espaciais. A governança e a diplomacia espacial. (1 hora)
– Geopolítica e Atividades Espaciais 3: A cooperação espacial internacional. Os
principais atores e as iniciativas de cooperação espacial no mundo. Os acordos e os
projetos de cooperação espacial do Brasil com outros países e organizações. (1 hora)
– Geopolítica e Atividades Espaciais 4: A ciência espacial brasileira. As principais áreas
de pesquisa e de aplicação das atividades espaciais. Os benefícios e os impactos das
atividades espaciais para a sociedade e o meio ambiente. Os desafios e as oportunidades
para a formação e a capacitação de recursos humanos no setor espacial. (1 hora)

Dia 2:

– Regulação das Atividades Espaciais 1: Os princípios e as normas do direito espacial
internacional. Os principais tratados e convenções sobre o uso e a exploração do espaço.
As responsabilidades e os direitos dos Estados e dos agentes não estatais no espaço. (1
hora)
– Regulação das Atividades Espaciais 2: A política espacial brasileira. Origens,
evolução e desafios. A Política Nacional de Desenvolvimento das Atividades Espaciais
(PNDAE) e o Programa Nacional de Atividades Espaciais (PNAE). As principais
organizações e atores envolvidos no setor espacial brasileiro. (1 hora)
– Regulação das Atividades Espaciais 3: A indústria espacial brasileira. Características,
capacidades e desafios. O papel do Estado e do mercado na promoção do
desenvolvimento espacial. As tecnologias críticas e sensíveis para o acesso e a operação
no espaço. As oportunidades e as barreiras para a inserção do Brasil no new space. (1
hora)
– Regulação das Atividades Espaciais 4: Os desafios e as oportunidades para a regulação
das atividades espaciais no Brasil. A necessidade de atualização e harmonização da
legislação espacial nacional. As propostas e os projetos de lei sobre o tema. As
perspectivas e as recomendações para o aprimoramento da regulação espacial no Brasil.
(1 hora)
– Conclusão: Síntese dos principais pontos abordados na oficina. Avaliação e feedback
dos participantes. Encerramento e agradecimentos. (1hora)

PÚBLICO ALVO:
Voltado para profissionais e estudantes de Engenharia Aeroespacial, Geopolítica, Gestão Estratégica de Defesa e Segurança Nacional, e Direito.

TEMA:                                          Aplicações de Filtros Estocásticos para Rastreamento e Predição do Ponto de Impacto de                                                                 Veículos Espaciais 

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INSTITUIÇÃO RESPONSÁVEL:  Universidade Federal do Maranhão-UFMA                              

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OBJETIVO

– Disseminar conhecimentos acadêmicos na atividade aeroespacial com os problemas reais de rastreamento de veículos espaciais por radar de perseguição.
– Apresentar os conceitos e técnicas de filtragem Estocástica do tipo Kalman aos sistemas aeroespaciais focados em foguetes balísticos.

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CONTEÚDO

1. Introdução –  (30  minutos)
   • Contextualização de filtragem no setor Aeroespacial
2. Preliminares/Background – (30 minutos)
   1. Noções de Estatística e Processo Estocástico
   2. Infraestrutura de Lançamento
      • Foguetes Balísticos
      • Meios de Solo e Sinais de Radares
3. Modelos de Filtragem Estocástica para Rastreamento de Foguetes –  (30 minutos)
   1. Noções de Filtros
   2. Filtro Wiener (Modelo de aceleração do Processo de Wiener discreto)
   3. Filtro Ótimo (Modelo Estocástico para Radar de Perseguição)
4. Filtros de Kalman  (2:30 horas)
   1. Filtro de Bayes
   2. Filtro de Kalman Linear
   3. EKF
   4. Unscented
   5. Filtro Particulas
   6. Sintonia do  Filtro de Kalman
   7. FK e Inteligência
5. Aplicações   (2 horas)
6. 1. Medição Indireta
   2. Predição do Ponto de Impacto
   3. Implementações em Hardware do Filtro de Kalman

PÚBLICO ALVO:
Engenheiros, técnicos, estudantes de engenharia e comunidade científica.

TEMA:                                        O uso do STEAM Espacial no ensino de Ciências e Matemática

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INSTITUIÇÃO RESPONSÁVEL: Agência Espacial Brasileira – AEB / Instituto Federal do Rio Grande do Norte – IFRN

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OBJETIVO

Aplicar o uso do STEAM Espacial no ensino de Ciências e Matemática

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CONTEÚDO

Ao fazer uma releitura das principais teorias da educação, sejam elas focadas no aluno, sejam elas focadas de forma mais ampla no indivíduo como parte de um ambiente que contribui para seu aprendizado, se observa que as metodologias ativas estão sempre entre as principais técnicas de ensino. O uso de atividades que levam o aluno a pensar em solucionar problemas práticos, levam esse aluno a desenvolver as principais formas de cognição do ser humano de acordo com a escala de aprendizagem (William Glasser,1925-2013). Desta forma, o STEAM que se refere ao uso das engenharias e das artes no ensino de ciências e matemática (PUGLIESE, 2017) é uma metodologia que, implementada com conceitos de astronomia e engenharia aeroespacial, vem contribuindo com os docentes em salas de aula que visitam o Centro Vocacional Tecnológico Espacial (CVT-E). Este minicurso aborda a metodologia e as principais práticas realizadas no CVT-E.

Manhã

1- Acolhimento e apresentação CVT-Espacial – 30 min
2- Introdução ao STEAM Espacial – 30 min
3- Conhecendo o Mundo dos Rovers – 1h
4- Intervalo – 30 min
5- Conhecendo o espaço com satélites – 1h e 30 min

Tarde:

6- Navegando pelos astros – 40 min
7- Construindo um relógio solar equatorial – 30 min
8- Montagem de Lunetas Caseiras – 40 min
9 – Sessão de Planetário – 40 min
10- Expansão do Universo – 1h
11 – Avaliação do Curso – 30 min

PÚBLICO ALVO:
Docentes e entusiastas do STEAM Espacial.