O projeto de pesquisa em questão faz parte do Projeto Radioastronomia, que segundo a bibliografia, Radioastronomia consiste no “estudo da física dos corpos celestes utilizando radiação com comprimentos de onda maiores que a luz visível, como as ondas de rádio”. O estudo da Radioastronomia é responsável por grande parte do conhecimento atual sobre o universo, propiciando medir de forma indireta a temperatura de fontes distantes como QSOs, radiogaláxias, estrelas, detectar radiação síncrotron produzida por cargas elétricas, manchas solares e magnetosferas planetárias. O instrumento utilizado para mapear a distribuição de energia sobre estes astros são os Radiointerferômetros, que devem possuir no mínimo duas ou mais antenas que recebem simultaneamente radiações de uma mesma fonte. O objetivo principal do trabalho é apresentar o projeto mecânico de suporte e movimentação das antenas coletoras do Radiointerferômetro Protótipo, propiciando o movimento em dois graus de liberdade: altura e azimute. O Projeto Radioastronomia esta sendo desenvolvido na parceria entre Universidade Federal de Santa Maria - UFSM e o Centro Regional Sul de Pesquisas Espaciais - CRSPE/INPE - MCT e, esta em fase final de instalação no Observatório Espacial do Sul - OES/CRSPE/INPE - MCT, em São Martinho da Serra, RS. A importância deste projeto reside em desenvolver as áreas de pesquisas espaciais na Região Sul do Brasil, dotando a região de um sistema de detecção de radiação eletromagnética espacial.

A metodologia utilizada foi estruturada num projeto em engenharia que consiste no entendimento dos problemas de rastreio e controle das antenas, para posteriormente desenvolver soluções observando parâmetros de projeto específicos. O principal problema consistiu em adaptar as antenas que não possuíam movimento, para um sistema de dois graus de liberdade, ajustando as velocidades de movimentação entre motor e antenas através de redução por engrenagens, obedecendo a especificações de velocidade angular e torque. A concepção encontrada foi o desenvolvimento de um sistema de servomecanismo apresentando dois eixos, movimentados por um pinhão em sincronia com uma coroa dentada com redução de 10:1. Todos os componentes do sistema servomecanismo como engrenagens, suportes, mancais e eixos foram projetados utilizando aço carbono SAE 1040, aliando resistência, baixo peso, custos reduzidos e facilidade de fabricação. Posteriormente as peças foram desenhadas em um software de engenharia, para realizar testes de resistência utilizando o método de elementos finitos. Após a concepção do sistema foram selecionados os dois motores para movimentação, obedecendo a requisitos de baixa velocidade para rastreamento de fontes e elevado torque para superar a resistência ao movimento. Os motores escolhidos apresentam velocidade angular de 0,5 RPM e torque 22,4 Kgf.m. Para suportar o acréscimo de peso do conjunto antena e servomecanismo foi redimensionada uma torre de sustentação.

Os resultados obtidos revelaram que o sistema servomecanismo projetado, atendeu as normas e especificações para o qual foi desenvolvido, apenas necessitando de pequenos ajustes. Após a montagem de dois sistemas idênticos em bancadas de laboratórios, foi possível a realização de testes dos modelos, para avaliar o sincronismo de movimento dos dois conjuntos operando sem as respectivas cargas das antenas. Os resultados obtidos foram satisfatórios, uma vez que, os movimentos foram desenvolvidos de forma sincrônica não demonstrando excessiva variação de velocidade.  Posteriormente o sistema foi montado no topo das estruturas no Observatório Espacial do Sul - OES/CRSPE/INPE - MCT, em São Martinho da Serra, RS, para avaliar o comportamento do servomecanismo no campo quando submetido ao peso das antenas, e resistências impostas pela inércia e pelo vento. O sistema superou as resistências deste teste, podendo afirmar que, os componentes, estruturas e seleção dos motores foram projetados adequadamente.   

O trabalho desenvolvido atendeu as expectativas propostas e a montagem da parte mecânica de seis conjuntos de antenas integrantes do Radiointerferômetro Protótipo, que esta em fase de conclusão no Observatório Espacial do Sul - OES/CRSPE/INPE - MCT. Ao desenvolver o projeto do sistema de servomecanismo, foi observada a importância de se utilizar metodologias que facilitam a detecção de problemas e a escolha de soluções, reduzindo os custos de execução e tempo de projeto. Outro fator relevante é a utilização de ferramentas computacionais que auxiliam no desenvolvimento e simulação dos efeitos mecânicos como, tensão e deformação, possibilitando em caso de estruturas super-dimensionadas, otimizá-las reduzindo peso e gastos excessivos de materiais. Como proposta futura, estamos sugerindo o desenvolvimento de um sistema de controle e posicionamento dos motores de movimentação das antenas, através de um computador dedicado, por meio de software especializado.