Pequeno satélite lançado da ISS ajudará a prever perigosas tempestades solares

Quando o assunto é clima espacial, costuma-se dizer que as partículas carregadas do Sol podem prejudicar os componentes eletrônicos de satélites de comunicação e outros equipamentos. Mas o que exatamente os ventos solares podem fazer se colidirem com nossos instrumentos? É para responder essa pergunta que o satélite CUAVA-1 foi lançado a partir da Estação Espacial Internacional (ISS) na noite de quarta-feira (7).

• Essa foi a maior tempestade solar dos últimos séculos — e pode se repetir um dia
• Tempestades solares perigosas atingem a Terra a cada 25 anos
• Essas manchas solares são tão grandes que caberiam 10 planetas Terra; veja foto

Os cientistas têm uma vaga ideia de como as partículas dos ventos solares podem fazer com os equipamentos eletrônicos, porque a última grande tempestade solar ocorreu em 1989. Na ocasião, os transformadores em Quebec explodiram, resultando em uma queda de energia que durou horas. Essa não foi a maior de nossa era, e ainda não dependíamos tanto da tecnologia como nos dias de hoje.

Depois do evento de Quebec, os ventos solares mais amenos, mas isso não significa que eles não estejam ocorrendo. A cada ciclo de 11 anos, o Sol passa por um pico de atividade, conhecida como máximo solar, ocorrendo mudanças nos tais ventos e no clima espacial — em particular na ionosfera da Terra, uma camada de partículas carregadas na atmosfera superior. É difícil mensurar o estranho que uma grande tempestade poderia nos causar.

Também é difícil prever o mau tempo espacial, mas o novo satélite é um passo à frente nas tentativas de decifrar os mecanismos das erupções e ventos solares. Trata-se de um CubeSat, ou seja, uma pequena “caixa” equipada com alguns instrumentos científicos para estudar a ionosfera, que fica na faixa de 80 km a 1.000 km acima da superfície. Essa camada da atmosfera é cheia de partículas carregadas, tanto elétrons livres quanto íons.

Durante uma tempestade solar (ou tempestade geomagnética), uma onda de choque causada por ventos, erupções e ejeções de massa coronal do Sol causa uma perturbação temporária na magnetosfera — a “bolha” magnética que protege nosso planeta dessas emissões solares. Quando o vento solar chega até nós, ele comprime a magnetosfera e o campo magnético do próprio vento solar interage com a magnetosfera.

Essas interações causam um aumento da corrente eléctrica na ionosfera e o campo magnético da Terra é então aberto como uma cebola, permitindo que partículas energéticas do vento solar fluam pelas linhas de campo para atingir a atmosfera sobre os polos. Em tempestades geomagnéticas mais severas, a ionosfera se torna altamente irregular e interrompe os sinais de rádio que passam por ela, além de criar surtos de corrente elétrica em redes de energia.

Durante o processo, os raios X e a radiação ultravioleta dos ventos solares aquecem a atmosfera acima da camada de ozônio, em latitudes acima do equador. Essas mudanças influenciam a quantidade de arrasto na órbita baixa da Terra, e isso atrapalha a previsão das trajetórias dos satélites e do lixo espacial. Ou seja, toda essa cadeia de eventos pode resultar em um desastre na órbita terrestre.

Muitos problemas podem ser evitados se os cientistas puderem prever uma tempestade geomagnética com antecedência de alguns dias, mas atualmente é impossível saber o que vai acontecer com mais de três horas de antecedência. Por isso, pesquisas realizadas com satélites como o CUAVA-1 na ionosfera terrestre, especialmente nas latitudes equatoriais e médias, podem ajudar a esclarecer os mecanismos que antecedem as tempestades solares.

Por outro lado, o CUAVA-1 é apenas uma peça em um quebra-cabeças muito maior e mais ambicioso. Projetado e construído na Austrália, é uma colaboração entre várias universidades australianas, empresas e laboratórios governamentais, e seu objetivo principal é demonstrar tecnologias, tais como o cabeamento elétrico para transferência de dados, o que já é uma economia de peso e volume.

Ele também é equipado com uma câmera telescópica com abertura de 1 cm, que tentará provar a tecnologia que fará uma varredura nas luzes das estrelas binárias em busca de vestígios de planetas. Se bem-sucedido, o CubeSat será um salto impressionante na “caça” aos exoplanetas. Atualmente, os cientistas dependem de telescópios bem maiores para esse tipo de pesquisa.

Fonte: Cosmos, The Conversation