Experimentos conduzidos no alto dos céus do Novo México sugerem que sensores transportados por balões podem ser úteis na detecção de sinais de infra-som gerados por pequenos detritos extraterrestres entrando na atmosfera da Terra, de acordo com um relatório da Reunião Anual da Sociedade de Sismologia da América (SSA) de 2017.

Infrasound, às vezes chamado de som de baixa frequência, são ondas sonoras que ocorrem em frequências inferiores ao limite da audição humana. Os sinais de infra-som podem permanecer fortes enquanto viajam por grandes distâncias, tornando-os úteis para identificar a localização e o tamanho de eventos, como explosões nucleares, quedas de meteoritos, erupções vulcânicas e, às vezes, rupturas de terremotos.

Sensores de solo podem detectar esses sinais, mas sinais de infra-som muito pequenos podem ser inundados pelo vento e outros ruídos ambientais captados por esses dispositivos. Portanto, pesquisadores como Eliot Young do Southwest Research Institute e Daniel Bowman do Sandia National Laboratories estão procurando lugares mais silenciosos para posicionar esses sensores - neste caso, amarrando-os a balões de alta altitude.

"Balões são bons para isso porque flutuam no campo de vento ambiente, que elimina o ruído do vento que você obteria com um sensor de solo, "explica Young." A temperatura da atmosfera da Terra também é tal que cria um guia de ondas infra-som - um lugar na estratosfera onde a energia infra-som é concentrada e não se dissipa da maneira normal. "

Para testar a sensibilidade dos detectores transportados por balão, Young e seus colegas organizaram três grandes explosões terrestres (equivalentes a cerca de 2.400 libras de TNT) enquanto eles voavam com sensores infra-som em um balão voando a uma altitude de 35 quilômetros, ou quase 22 milhas no ar. Os sensores voadores foram capazes de detectar todas as três explosões naquela altura, e a uma distância lateral longe das explosões de cerca de 350 a 400 quilômetros, ou entre 220 e 250 milhas de distância.

Isso significa que os sensores, Young diz, "são sensíveis a objetos do tamanho de bolas de boliche que entram e explodem na atmosfera da Terra."

Construir um sensor que pudesse detectar esses pequenos sinais foi um desafio significativo, diz a Universidade do Colorado, Viliam Klein de Boulder, que trabalhou no projeto do balão. Conforme o balão aumenta de altitude, a mudança na pressão atmosférica no balão também muda, e as ondas de pressão são maiores do que as ondas infra-som. "Se você levantar o braço de uma mesa, você está experimentando uma mudança de cerca de três pascais na pressão atmosférica, "Diz Klein." Mas a amplitude das ondas que queremos medir é de cerca de 0,06 pascal. "

Esse fato dificultou a calibração dos sensores em solo. Quando o sistema de CA do laboratório interrompeu o processo, por exemplo, os pesquisadores colocaram o equipamento do sensor dentro de uma geladeira, mas mesmo o ruído do compressor da geladeira era muito perturbador, diz Klein. "Tudo gera ondas de pressão maiores do que gostaríamos de ver."

Bowman também voou em um balão solar menor a uma altitude inferior - cerca de 15 quilômetros - durante o experimento. O balão solar foi capaz de detectar uma das explosões, e os pesquisadores notaram que a amplitude do sinal de infra-som era cerca de cinco vezes mais forte do que a detectada pelo balão de alta altitude. "Parece que você ganha a vantagem de não ter ruído do vento ambiente com um balão mais baixo, mas você não tem a desvantagem de estar tão alto que a pressão realmente caiu e seus sinais são pequenos, "Young diz.