No dia 1º de abril, pouco antes da espaçonave Orion iniciar sua trajetória rumo à Lua, Rodrigo Trevisan Okamoto, engenheiro mecatrônico em São Paulo, recebeu uma notícia esperada desde o anúncio da missão Artemis II em 2023. Um e-mail da NASA confirmou que a equipe do primeiro voo tripulado ao redor do satélite em meio século levaria um dispositivo criado por ele e sua equipe na startup Condor Instruments, com o suporte inicial do programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE), da FAPESP.
“O aviso da NASA foi inesperado e nos pegou de surpresa. Somente ao final da missão soubemos que os astronautas já estavam utilizando nosso equipamento em testes há dois anos”, relata Okamoto ao Pesquisa para Inovação.
O dispositivo, chamado actígrafo, tem formato semelhante ao de um relógio de pulso e combina acelerômetros com sensores que medem luz e temperatura, permitindo mapear os padrões de sono e vigília dos usuários com alta precisão ao longo de dias ou semanas.
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Sua operação se baseia em um sensor que capta a frequência e a intensidade dos movimentos do braço. Com a análise desses dados, é possível identificar períodos de descanso (sem movimento) e momentos de atividade (com movimento), registrando com precisão o comportamento circadiano do usuário.
Este “relógio biológico”, com um ciclo aproximado de 24 horas, regula as funções físicas e comportamentais da maioria dos organismos vivos e é fortemente influenciado pela luz. O actígrafo conta com dez sensores que detectam a exposição à luz em diferentes espectros. Essas informações são essenciais para caracterizar não apenas a intensidade da luz, mas também sua composição espectral durante o ciclo claro-escuro, que é fundamental para sincronizar o relógio biológico interno com o ambiente externo.
“O ciclo claro-escuro resulta da rotação terrestre e é através dele que o cérebro antecipa a hora de dormir. No espaço, essa referência se perde, já que os astronautas podem estar expostos a contínuas claridades ou escuridões, dependendo da posição em relação ao Sol”, explica Mario Pedrazzoli Neto, professor na Escola de Artes, Ciências e Humanidades da USP (EACH-USP). Especialista em cronobiologia – ramo que investiga os ritmos biológicos –, Pedrazzoli foi responsável por estudos que fundamentaram o desenvolvimento do actígrafo brasileiro.
Sono desregulado
Na Estação Espacial Internacional (ISS), por exemplo, os astronautas experimentam até 16 amanheceres e crepúsculos diariamente, fenômenos que podem desregular gravemente seus ciclos de sono. Para minimizar esse impacto, foram instalados sistemas de diodos emissores de luz (LEDs) na estação para simular o ciclo natural terrestre, ajudando assim a regular o sono da tripulação.
“Devido a esses fatores e outros ainda sendo estudados, como o efeito da gravidade, os astronautas frequentemente enfrentam privação de sono. O repouso no espaço tende a ser desregulado”, afirma Pedrazzoli.
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Como a falta de sono pode resultar em déficits cognitivos e motores prejudiciais para missões prolongadas, agências como a NASA frequentemente realizam pesquisas sobre como as irregularidades nos ciclos luminosos e os distúrbios do sono afetam a saúde humana tanto no curto quanto no longo prazo.
Pesquisadores associados à agência estão analisando como fatores como luz e ingestão de cafeína impactam os ritmos biológicos das tripulações e influenciam na qualidade do sono.
“A cronobiologia teve seu início com financiamento da NASA devido à necessidade de entender como os astronautas dormem no espaço”, enfatiza Pedrazzoli.
Para apoiar as operações Artemis, a NASA começou em 2023 um estudo focado no bem-estar dos astronautas, seus níveis de atividade física, padrões de sono e interações sociais. O projeto Archer (Artemis Research for Crew Health and Readiness) surgiu pela necessidade específica do ambiente confinado dentro da cápsula Orion: onde os membros da equipe enfrentarão desafios biológicos e psicológicos prolongados como isolamento e radiação durante as missões no espaço profundo.
Para implementar esse estudo, engenheiros da NASA procuraram soluções globais para actígrafos adequados para monitorar as atividades dos astronautas em tempo real. O dispositivo desenvolvido pela Condor Instruments chamou a atenção após representantes da startup participarem de congressos internacionais sobre cronobiologia.
“Em 2023, fomos contatados por eles buscando novos fornecedores. Inicialmente foi feita uma pequena compra voltada para as áreas científica e técnica. Desde então participamos de várias reuniões conforme o projeto avançava. O dispositivo passou por testes rigorosos para garantir que forneceria dados confiáveis para a missão”, relembra Okamoto.
Apesar das indicações sobre seu uso na Artemis II desde o final de 2025, somente no dia do lançamento veio a confirmação oficial. “Foi apenas quando a nave partiu que soubemos que nosso dispositivo realmente estava embarcado”, conta o engenheiro.
Diferenciais tecnológicos
Segundo Okamoto, o actígrafo brasileiro se destaca entre os concorrentes internacionais por combinar monitoramento motor com medições sobre exposição à luz e temperatura cutânea. Esta última informação é vital porque durante o sono ocorre uma queda na temperatura corporal entre 1 ºC e 2 ºC — parte do processo fisiológico do ciclo circadiano que facilita relaxamento e conservação energética.
Outro diferencial importante é a medição da luz melanópica — uma faixa azul-ciana (cerca de 490 nanômetros) que interfere no sistema não visual humano. Essa luz ativa células ganglionares fotossensíveis na retina, inibindo produção de melatonina e sinalizando ao cérebro que é dia; isso aumenta o estado alerta enquanto diminui as chances de sonolência.
“Os smartphones emitindo luz nesse comprimento são responsáveis por alterar drasticamente a regulação cerebral do sono”, alerta Pedrazzoli.
O dispositivo também possui um botão para registrar eventos importantes acionado pelos astronautas em momentos marcantes; um exemplo foi no dia 6 de abril quando Orion alcançou 406.777 km distante da Terra — marca histórica já atingida por humanos. Durante uma coletiva após a missão, o comandante Reid Wiseman mencionou outra utilidade: “Nos últimos dois anos, este dispositivo nos ajudou sempre que precisávamos recuperar nosso foco”.
A NASA afirmou que as informações coletadas pelo actígrafo durante o voo serão comparadas com testes pré-lançamento sobre coordenação motora junto com questionários posteriores ao lançamento. O intuito é aprimorar projetos futuros das espaçonaves visando garantir segurança nas missões longas. “Os conhecimentos adquiridos serão fundamentais para entendermos como os astronautas podem sobreviver longe da Terra”, declarou a agência no site do projeto Archer.
Jornada até o espaço
A história do actígrafo teve início devido às necessidades identificadas por Pedrazzoli durante pesquisas realizadas no Centro de Estudos do Sono — um Centro de Pesquisa financiado pela FAPESP entre 2000 e 2012 ligado à Universidade Federal de São Paulo (Unifesp). Os primeiros protótipos foram criados para investigar os efeitos do horário de verão na população geral.
“Concluímos que era necessário aumentar nossa capacidade produtiva para atender às necessidades das pesquisas além desse suporte técnico especializado”, explica Pedrazzoli. Através do professor Arturo Forner-Cordero da Escola Politécnica da USP ele conheceu Okamoto e Luis Filipe Rossi; ambos eram mestrandos interessados em criar uma startup tecnológica. Com apoio financeiro via PIPE-FAPESP conseguiram transformar seu protótipo acadêmico em um produto comercial altamente preciso.
“Após desenvolvermos os primeiros protótipos utilizando peças usinadas buscamos investimento pelo PIPE-FAPESP para tornar viável nosso negócio”, conta Okamoto. Atualmente, sua startup exporta cerca de 80% dos dispositivos produziidos mensalmente — entre 200 e 300 unidades — para mais de 40 países atendendo universidades renomadas além centros pesquisadores variados. Eles aplicam seus dispositivos em estudos abrangendo desde epidemias relacionadas à miopia na Ásia até tratamentos para bebês prematuros nas UTIs neonatais.
A meta agora é manter uma colaboração contínua com a NASA nas próximas fases das missões Artemis incluindo o pouso previsto no polo sul lunar para 2028. “Faremos todo possível para seguir como fornecedores dessa agência”, conclui Okamoto.
Exemplo de sucesso
Para Rodolfo Azevedo, coordenador das Tecnologias e Parcerias Inovadoras da Fapesp, a participação da Condor Instruments na missão Artemis II representa concretamente os objetivos buscados pelo programa PIPE-FAPESP: converter ciência acadêmica em soberania tecnológica nacional.
“É essencial ressaltar que este apoio inicial foi fundamental nos primeiros passos formativos da empresa quando riscos tecnológicos eram maiores enquanto recursos privados eram escassos. Esse suporte permitiu transformar um protótipo acadêmico numa solução comercial precisa”, afirma Azevedo.
O êxito dessa empresa também traz importantes lições sobre inovação: embora seja crucial obter financiamento cedo no processo, resultados significativos podem demorar para serem alcançados,” analisa Azevedo.
“Entre os primeiros protótipos apoiados pelo PIPE até chegarmos à tecnologia brasileira monitorando astronautas no espaço profundo houve muitos anos dedicados à pesquisa intensa.” Isso comprova que inovações disruptivas demandam paciência estratégica juntamente com investimentos contínuos necessários para colher frutos capazes elevar o nome do Brasil internacionalmente,” conclui ele.
