Com seus alunos, a engenheira aeroespacial Kerri Cahoy estãodesenvolvendo “CubeSats†pequenos e acessaveis para monitorar o clima e procurar exoplanetas.

O engenheiro aeroespacial do MIT, Kerri Cahoy, projeta minissatanãlites para monitoramento do clima e exploração espacial. Créditos:Foto: M. Scott Brauer
No inicio de fevereiro, Kerri Cahoy empacotou sua familia e viajou com alunos de seu laboratório, dirigindo oito horas ao sul de Boston atéWallops Island, Virgania. La¡, o grupo assistiu a uma Espaçonave do tamanho de uma mochila ser lana§ada ao espaço a bordo de um foguete Antares.
Dentro da pequena sonda, chamada DeMi, estava um espelho deforma¡vel que Cahoy e seus alunos projetaram, junto com um telesca³pio em miniatura e uma fonte de teste de laser. O espelho de DeMi corrige o posicionamento do laser de teste ou de uma estrela vista pelo telesca³pio. Em missaµes futuras, esses espelhos podem ser usados ​​para produzir imagens mais natidas de estrelas distantes e exoplanetas. Mostrar que o espelho pode operar com sucesso no espaço também éprova de que “nanosatanãlites†como DeMi podem servir como trampolins de tecnologia a¡gil e acessavel na busca por planetas semelhantes a Terra além de nosso sistema solar.
Apenas algumas semanas depois, o MIT começou a reduzir suas operações no campus em resposta a pandemia Covid-19. Além dos desafios de ensinar seus alunos remotamente enquanto cuidam de criana§as pequenas em casa, Cahoy e sua equipe tiveram que encontrar uma maneira de operar com segurança uma estação terrestre no MIT para se comunicar com DeMi no Espaço.
Ela e seus alunos conseguiram operar remotamente uma estação terrestre no telhado do Edifacio 37 e, em julho, após uma semana de silaªncio do ra¡dio, o receptor finalmente captou os sinais do satanãlite.
“Tinha acabado de ultrapassar o MIT, quase no limite do horizonte, e pensamos que era outra passagem falhadaâ€, diz Cahoy. “Mas então vimos que havia pacotes de dados recebidos e todos ficamos entusiasmados.â€
No pra³ximo ano, ela e sua equipe analisara£o os dados de DeMi para ver quanto bem seu espelho focaliza as imagens do telesca³pio. Cahoy, que lidera o Laborata³rio de Telecomunicações Espaciais, Astronomia e Radiação (STAR) do MIT, também estãodesenvolvendo uma pequena frota de outros nanossatanãlites de demonstração de tecnologia, com o objetivo de reduzir o custo e o risco da exploração espacial, melhorando as comunicações e o monitoramento do clima .
Ela foi agraciada com o cargo no Departamento de Aerona¡utica e Astrona¡utica do MIT (AeroAstro) em 2019, e tem um cargo conjunto no Departamento de Ciências da Terra, Atmosfanãricas e Planeta¡rias.
Ambientes positivos
Cahoy cresceu nos subaºrbios de New Haven, Connecticut, onde seu pai era um reparador de fa¡brica, e sua ma£e ficou em casa cuidando de Cahoy e seus irmãos mais novos, antes de voltar a lecionar.
“As coisas eram difaceis a s vezes, mas eles davam tudo aos filhosâ€, diz Cahoy, que se lembra de ser o “braa§o direito†de seu pai, ansioso para ajudar em seus muitos projetos domanãsticos elanãtricos e meca¢nicos.
Certo dia, no ensino manãdio, um professor a chamou de lado após a aula para perguntar se ela havia considerado se inscrever em uma escola particular local, mais desafiadora do ponto de vista acadaªmico.
“Ela me levou atéo escrita³rio de admissaµes para pegar uma inscrição e, em seguida, dirigiu atéminha casa, sentou-se na cozinha comigo atémeus pais chegarem em casa e deu-lhes um pedaço de sua mente sobre por que eu deveria me inscrever e ir, â€Cahoy diz.
Seus pais o apoiaram e, após obter ajuda financeira, Cahoy se matriculou na nova escola, onde ela desenvolveu ainda mais seus interesses nas ciências. Ela então foi para a Cornell University, onde se formou em engenharia elanãtrica - uma escolha inspirada por seu pai, que era eletricista licenciado, embora ele pra³prio não tivesse diploma universita¡rio.
Caminhando pelo departamento de engenharia um dia na faculdade, Cahoy viu um anaºncio para estudantes de graduação trabalharem na missão Mars Exploration Rover da NASA, que tinha como objetivo pousar dois rovers em Marte. A missão foi liderada pelo professor Steve Squyres da Cornell, que tinha um entusiasmo ilimitado pelo trabalho e pelas pessoas de seu grupo.
“Era um ambiente muito positivo, onde ele genuinamente se preocupava com o trabalho e se mantinha animado, apenas tentando fazer as coisasâ€, lembra Cahoy. “Acho que as pessoas que estãono setor aeroespacial são capazes de permanecer otimistas, mesmo quando as coisas não funcionam ou atéfalham miseravelmente.â€
Os rovers foram um sucesso além das expectativas, pousando em Marte em 2004, onde continuaram a explorar asuperfÍcie, anos depois das missaµes planejadas de 90 dias. Para Cahoy, a experiência de trabalhar no projeto catalisou um interesse permanente na exploração espacial e na colaboração positiva.
Comea§ando
Em 2000, ela rumou para a Universidade de Stanford, onde obteve um PhD em engenharia elanãtrica, estudando maneiras em que os sinais de ra¡dio por satanãlite poderiam ser usados ​​para caracterizar o clima em outros planetas, como Marte.
Naquela anãpoca, o professor Robert Twiggs de Stanford e o professor Jordi Puig-Suari da California Polytechnic State University propuseram pela primeira vez a ideia do CubeSats - satanãlites do tamanho de uma caixa de sapatos que eram uma fração do custo dos satanãlites convencionais.
O CubeSat foi então usado principalmente como um projeto prático de design e construção para os alunos. Passaram-se mais 10 anos atéque os engenheiros considerassem o CubeSats como uma nave operacional útil. “A ideia toda demorou para entrar em açãoâ€, diz Cahoy, que manteve os CubeSats em mente ao se formar, e começou um pa³s-doutorado de dois anos no Centro de Pesquisa Ames da NASA, onde ajudou a projetar instrumentação para outro campo emergente e empolgante: a pesquisa para exoplanetas.
Em 2010, Cahoy voltou para o leste para ficar mais perto de sua ma£e, que estava em estado terminal. Seu marido, um estudante de MD / PhD, havia se candidatado a residaªncias em Boston e Maryland. Enquanto esperavam para saber onde ele pousaria, Cahoy ouviu Maria Zuber, vice-presidente de pesquisa do MIT, que na anãpoca estava chefiando a missão GRAIL da NASA para enviar Espaçonaves gaªmeas a Lua para mapear seu campo gravitacional. Zuber ofereceu a Cahoy uma posição de pa³s-doutorado, que ela poderia assumir no Goddard Space Flight Center da NASA, em Maryland, ou no MIT.
Cahoy inicialmente escolheu o primeiro, já que seu marido aceitou uma residaªncia em Maryland. Mas, meses antes, ela também havia se candidatado a um cargo de docente no departamento de AeroAstro do MIT. “Esta¡vamos atravessando opaís para Baltimore quando recebi a ligação com a oferta do MITâ€, lembra Cahoy.
Depois de um turbilha£o na solução de problemas de dois corpos, Cahoy aceitou o cargo e começou como professora assistente no MIT em julho de 2011. Quando o GRAIL foi lana§ado no final de setembro, ela pa´de comparecer, com seu filho de 7 meses na anãpoca filho.
“Eu estava no Centro Espacial Kennedy, amamentando meu bebaª em uma das cozinhas dos fundosâ€, diz Cahoy. “Tenho uma foto dele em um bebaª Bja¶rn azul no meu peito, desmaiado durante o lana§amento real.â€
Descoberta maºtua
No MIT, Cahoy procurou maneiras de colaborar com os alunos em projetos de engenharia práticos. Ela se juntou a colegas da AeroAstro e do MIT Lincoln Laboratory, que ensinavam alunos a projetar CubeSats com sensores meteorola³gicos - um aprimoramento que levou o CubeSat além de um exercacio educacional para algo que poderia ser usado como uma nave espacial prática .
“Foi aa que as coisas realmente começam a se encaixarâ€, diz Cahoy, que viu uma oportunidade de avana§ar na exploração espacial com nanosatanãlites mais a¡geis e acessaveis. “Levaria mais 30 anos antes de vermos os grandes telesca³pios da próxima geração. Isso era algo que podaamos fazer mais rápido, na prática e com os alunos â€.
Desde então, Cahoy tem trabalhado para melhorar o desempenho e a confiabilidade dos nanossatanãlites e adapta¡-los para missaµes especaficas. Ela desenvolveu uma Espaçonave para melhorar o downlink de dados e a comunicação, bem como sondas como a DeMi, que aprimoram as imagens de estrelas distantes e exoplanetas. Ela também estãoprojetando constelações de nanosatanãlites que trabalham juntos para rastrear os padraµes do clima na Terra.
Ao longo de sua carreira, Cahoy foi inspirada e sustentada pela criatividade e entusiasmo de seus alunos.
“Gosto muito de conversar com meus alunosâ€, diz ela. “a‰ divertido lembra¡-los de como eles são incraveis, encorajá-los a serem criativos e assumir riscos, ver o que eles descobrem e, ocasionalmente, ter que falar sobre eles. Mas, realmente, éuma descoberta maºtua. Essa éa melhor parte do trabalho. â€