Sondas da NASA estudarão o "clima espacial" potencialmente perigoso

A SpaceX lançou dois satélites para a NASA na quarta-feira que estudarão como o vento solar eletricamente carregado interage com o campo magnético da Terra, criando um "clima espacial" constantemente mutável e ocasionalmente perigoso que afeta satélites, redes elétricas e outros sistemas críticos.

Os satélites TRACERS idênticos operarão na magnetosfera, "a região ao redor da Terra que é dominada pelo campo magnético do planeta e nos protege da radiação estelar e de tudo o mais que acontece no espaço", disse Joseph Westlake, diretor da divisão de física solar da NASA.

"O que aprenderemos com os TRACERS é essencial para a compreensão e, eventualmente, para a previsão de como a energia do nosso sol impacta a Terra e nossos recursos espaciais e terrestres, sejam eles GPS ou sinais de comunicação, redes elétricas, recursos espaciais e nossos astronautas trabalhando no espaço.

"Isso nos ajudará a manter nosso modo de vida seguro aqui na Terra."

Pegando uma carona para o espaço junto com os TRACERS a bordo de um foguete SpaceX Falcon 9 estavam outros cinco pequenos satélites, incluindo um que usará um novo terminal "polilíngue" para se comunicar com vários outros satélites e sondas espaciais usando protocolos diferentes.

Outro coletará dados sobre quanta energia solar a Terra absorve e reemite no espaço, conhecido como "orçamento de radiação", e outro se concentrará em como "elétrons assassinos" de alta energia são eliminados dos cinturões de radiação de Van Allen para chover na atmosfera.

Dois outros pequenos satélites estavam a bordo, incluindo um "cubesat" experimental que testará a tecnologia de comunicações 5G de alta velocidade no espaço e outro construído por uma empresa australiana carregando cinco pequenos satélites para testar a tecnologia de gerenciamento de tráfego aéreo baseada no espaço que poderia fornecer rastreamento de aeronaves e comunicações em qualquer lugar do mundo.

A missão começou às 14h13 (horário de Brasília), quando um foguete Falcon 9 da SpaceX ganhou vida no complexo de lançamento 4E da Base da Força Espacial de Vandenberg, na costa da Califórnia. O lançamento ocorreu com um dia de atraso devido a uma queda de energia regional na terça-feira, que interrompeu as comunicações de tráfego aéreo sobre o Oceano Pacífico, perto de Vandenberg.

Na segunda vez, a contagem regressiva chegou suavemente a zero e, após impulsionar o estágio superior e as cargas úteis para fora da atmosfera inferior, o primeiro estágio se separou, reverteu o curso e voou de volta para um pouso próximo à plataforma de lançamento.

Alguns segundos depois, o motor do estágio superior desligou para colocar o veículo em sua órbita preliminar planejada. Os dois satélites que compunham a carga útil primária dos TRACERS foram lançados cerca de uma hora e meia após o lançamento.

Dois outros pequenos satélites seriam lançados antes em uma órbita ligeiramente diferente, com os demais seguindo os TRACERS alguns minutos depois.

TRACERS é uma sigla para Tandem Reconnection and Cusp Electrodynamics Reconnaissance Satellites (Satélites de Reconexão em Tandem e Reconhecimento Eletrodinâmico de Cusp). As espaçonaves gêmeas, construídas pela Boeing, voarão em conjunto na mesma órbita, com intervalos de 10 segundos a dois minutos, ajudando os pesquisadores a medir com precisão mudanças rápidas que indicam como o vento solar se "acopla" ao campo magnético da Terra.

"Então o Sol é uma bola de plasma ardente e, à medida que queima, ele expele um gás que chamamos de vento solar, que é um plasma, e está sempre fluindo do Sol em direção à Terra", disse David Miles, pesquisador principal da Universidade de Iowa.

"E, às vezes, o campo magnético da Terra basicamente se mantém afastado da mesma forma que, se você tiver uma pedra em um riacho, a água meio que flui ao redor dela. Mas, outras vezes, esses dois sistemas se acoplam (e) você despeja massa, energia e momento no sistema terrestre."

Essa combinação promove exibições aurorais espetaculares, "mas também promove algumas das coisas negativas que queremos... entender e mitigar, como correntes elétricas não planejadas em nossas redes elétricas, que podem causar envelhecimento acelerado em tubulações elétricas, interrupção do GPS e coisas assim".

"Então, o que estamos tentando entender é como o acoplamento entre esses sistemas muda no espaço e no tempo", disse Miles.

Os objetivos dos outros satélites lançados na quarta-feira abrangem desde a ciência básica até o desenvolvimento tecnológico. O Terminal Experimental Polilíngue, ou PExT, testará equipamentos capazes de enviar e receber dados de diversos satélites governamentais e comerciais por meio de diversos protocolos de comunicação.

O objetivo é agilizar as comunicações de e para uma ampla variedade de satélites e sondas espaciais para melhorar a eficiência e reduzir custos.

Outro satélite, conhecido como Athena-EPIC, continuará realizando medições contínuas do balanço de radiação da Terra, o equilíbrio entre a energia solar que chega ao ambiente da Terra em comparação com a energia irradiada de volta para o espaço.

Usando peças de reposição de missões anteriores, a Athena-EPIC testará componentes inovadores de satélite semelhantes aos LEGO, com o objetivo de reduzir custos e, ao mesmo tempo, diminuir o tamanho dos satélites.

O satélite Perda Atmosférica Relativística, ou REAL, outro pequeno cubesat, estudará como os elétrons nos cinturões de radiação de Van Allen são deslocados, representando ameaças a satélites e outros sistemas. Robyn Millan, da Universidade de Dartmouth, é a pesquisadora principal.

"Os cinturões de radiação são uma região ao redor da Terra repleta de partículas carregadas de alta energia que viajam a velocidades próximas à da luz", disse ela. "Às vezes, são chamados de elétrons assassinos porque representam um perigo para nossos satélites no espaço. Eles também caem em nossa atmosfera, onde podem contribuir para a destruição da camada de ozônio."

O Cubesat REAL pesa menos de 4,5 kg e mede apenas 30 cm de comprimento. Apesar do seu tamanho reduzido, "ele carrega um poderoso sensor de partículas que, pela primeira vez, fará medições muito rápidas desses elétrons à medida que entram em nossa atmosfera, e isso é realmente crucial para entender o que os está espalhando".

O que torna o REAL único, ela disse, é o tamanho pequeno do sensor, permitindo que ele seja transportado por um cubesat, o que "poderia possibilitar missões futuras, especialmente aquelas que exigem constelações de satélites".