A Nasa lançará três foguetes de sondagem durante o eclipse solar total em 8 de abril de 2024 para estudar como a atmosfera superior da Terra é afetada quando a luz solar escurece momentaneamente uma parte do planeta.
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| Esta foto mostra os três foguetes de sondagem APEP e a equipe de suporte após a montagem bem-sucedida. O líder da equipe, Aroh Barjatya, está no centro superior, ao lado das grades de proteção no segundo andar. — Imagem: NASA//Berit Bland |
Os foguetes de sondagem "Atmospheric Perturbations around Eclipse Path" (APEP) serão lançados do Wallops Flight Facility da NASA, na Virgínia, para estudar as perturbações na ionosfera criadas quando a Lua eclipsa o Sol. Os foguetes de sondagem haviam sido lançados anteriormente e recuperados com sucesso na instalação de teste White Sands, no Novo México, durante o eclipse solar anular de outubro de 2023. Eles foram atualizados com nova instrumentação e serão relançados em abril de 2024. A missão é liderada por Aroh Barjatya, professor de engenharia física da Embry-Riddle Aeronautical University, na Flórida, onde dirige o "Laboratório de Instrumentação Espacial e Atmosférica".
Os foguetes de sondagem serão lançados em três momentos diferentes: 45 minutos antes, durante e 45 minutos após o pico do eclipse local. Esses intervalos são importantes para coletar dados sobre como o desaparecimento repentino do Sol afeta a ionosfera, criando distúrbios que têm o potencial de interferir em nossas comunicações.
A ionosfera é uma região da atmosfera terrestre que está entre 55 a 310 milhas (90 a 500 quilômetros) acima do solo. "É uma região eletrificada que reflete e refrata sinais de rádio, e também impacta as comunicações via satélite", disse Barjatya. "Entender a ionosfera e desenvolver modelos para nos ajudar a prever distúrbios é crucial para garantir que nosso mundo, cada vez mais dependente da comunicação, funcione sem problemas."
A ionosfera forma a fronteira entre a atmosfera inferior da Terra – onde vivemos e respiramos – e o vácuo do espaço. Ele é composto por um mar de partículas que se tornam ionizadas, ou eletricamente carregadas, a partir da energia do Sol, ou radiação solar. Quando a noite cai, a ionosfera se dilui à medida que partículas previamente ionizadas repousam e se recombinam de volta em partículas neutras. No entanto, o clima terrestre e o clima espacial da Terra podem impactar essas partículas, tornando-a uma região dinâmica e difícil de saber como será a ionosfera em um determinado momento.
Muitas vezes é difícil estudar mudanças de curto prazo na ionosfera durante um eclipse com satélites porque eles podem não estar no lugar ou hora certa para cruzar o caminho do eclipse. Uma vez que a data e a hora exatas do eclipse solar total são conhecidas, a NASA pode lançar foguetes de sondagem direcionados para estudar os efeitos do eclipse no momento certo e em todas as altitudes da ionosfera.
À medida que a sombra do eclipse corre pela atmosfera, ela cria um pôr do sol rápido e localizado que desencadeia ondas atmosféricas de grande escala e distúrbios ou perturbações de pequena escala. Essas perturbações afetam diferentes frequências de comunicação de rádio. Reunir os dados sobre essas perturbações ajudará os cientistas a validar e melhorar os modelos atuais que ajudam a prever possíveis distúrbios em nossas comunicações, especialmente a comunicação de alta frequência.
Espera-se que os foguetes APEP atinjam uma altitude máxima de 260 milhas (420 quilômetros). Cada foguete medirá a densidade de partículas carregadas e neutras e os campos elétricos e magnéticos circundantes. "Cada foguete ejetará quatro instrumentos secundários do tamanho de uma garrafa de refrigerante de dois litros que também medem os mesmos pontos de dados, então é semelhante aos resultados de quinze foguetes, enquanto lança apenas três", explicou Barjatya. Três instrumentos secundários em cada foguete foram construídos por Embry-Riddle, e o quarto foi construído no Dartmouth College, em New Hampshire.
Além dos foguetes, várias equipes nos EUA também farão medições da ionosfera por vários meios. Uma equipe de estudantes da Embry-Riddle implantará uma série de balões de alta altitude. Investigadores do Observatório Haystack do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, em Massachusetts, e do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea, no Novo México, operarão uma variedade de radares terrestres fazendo medições. Usando esses dados, uma equipe de cientistas do Embry-Riddle e do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins irão refinar os modelos existentes. Juntas, essas várias investigações ajudarão a fornecer as peças do quebra-cabeça necessárias para ver o quadro geral da dinâmica ionosférica.
Quando os foguetes de sondagem APEP foram lançados durante o eclipse solar anular de 2023, os cientistas viram uma redução acentuada na densidade de partículas carregadas à medida que a sombra do eclipse anular passava sobre a atmosfera. "Vimos as perturbações capazes de afetar as comunicações de rádio no segundo e terceiro foguetes, mas não durante o primeiro foguete que foi antes do pico do eclipse local", disse Barjatya. "Estamos super animados para relançá-los durante o eclipse total, para ver se as perturbações começam na mesma altitude e se sua magnitude e escala permanecem as mesmas."
O próximo eclipse solar total sobre os EUA serão em 2044, então esses experimentos são uma rara oportunidade para os cientistas coletarem dados cruciais.
Os lançamentos do APEP serão transmitidos ao vivo pela página oficial da NASA no YouTube.
Fonte: NASA
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