Liderado pelo Royal Meteorological Institute Belgium, Simba é uma missão CubeSat de 3 unidades para medir as variáveis climáticas da radiação solar total e do orçamento de radiação terrestre com um instrumento de radiômetro miniaturizado, com lançamento previsto para 2020 no voo inaugural do dispensador "Small Spacecraft Mission System" desenvolvido pela ESA - dedicado a CubeSats e outros pequenos satélites - num lançador Vega. Crédito:RMI
Com lançamento previsto para o foguete Vega de sexta-feira, O Simba CubeSat da ESA é uma missão minúscula com uma grande ambição:medir um dos motores fundamentais das alterações climáticas de uma nova forma. O nanosatélite de 30 cm de comprimento se transformará da Terra para o espaço, para o sol e vice-versa, para calcular o orçamento geral de energia do nosso planeta.
Os CubeSats são satélites em miniatura construídos a partir de caixas padronizadas de 10 cm. Simba, abreviação de 'desequilíbrio sol-Terra' é um CubeSat de '3 unidades', desenvolvido para a ESA por um consórcio liderado pelo Royal Meteorological Institute (RMI) da Bélgica com a Universidade de Leuven e ISIS-Innovative Solutions in Space na Holanda.
"Este é o tipo de instrumento científico que, de outra forma, colocaríamos em uma plataforma de satélite de tamanho real, "explica Stijn Nevens, Simba investigador principal na RMI.
"Mas se pudermos fazer isso funcionar em um menor, CubeSat mais barato, então poderemos construir e voar várias versões deste instrumento no futuro, para cobrir todo o planeta pelo custo equivalente de uma única missão tradicional. Isso é importante porque a variável que pretendemos medir é crucial.
"A principal origem da mudança climática é que uma quantidade crescente de calor do sol está sendo retida no sistema atmosférico. Para quantificar isso diretamente, precisamos medir quanta energia solar a Terra está recebendo - chamamos isso de irradiância solar total - então quanto disso está sendo refletido pela superfície e atmosfera da Terra, ou sendo irradiada como energia térmica de comprimento de onda mais longo.
Resultados simulados da missão Simba CubeSat, que empregará um radiômetro para medir os níveis de irradiância solar em toda a superfície da Terra para ajudar a estudar a meteorologia e as mudanças climáticas. Crédito:Agência Espacial Europeia
"Subtraindo o segundo do primeiro, acabamos com um número para o orçamento de radiação da Terra - a quantidade de energia que nosso planeta retém em vez de refletir ou irradiar.
“Já temos uma classe de instrumentos para medir a energia irradiada, chamados radiômetros, que convertem em energia elétrica para fins de medição. Radiômetros voltados para baixo estão voando, por exemplo, nos satélites Meteosat da Europa em órbita geoestacionária, bem como a família de instrumentos CERES dos EUA em órbitas inferiores. Depois, há radiômetros voltados para o sol em satélites como SOHO e Proba-2.
"Mas, embora seus resultados tenham alta precisão relativa, eles exigem muita modelagem adicional para levar em conta fatores como diferenças diurnas e variações de superfície. Eles, portanto, vêm com uma grande margem de erro, enquanto os próprios instrumentos possuem vieses inerentes. Para uma modelagem de mudança climática mais precisa, precisamos fazer melhor. "
Cuidando do nosso planeta
O Simba CubeSat em estado fechado pronto para ser encaixado em seu pod de lançamento. Crédito:RMI
A ideia com o Simba é alcançar maior precisão absoluta, empregando o mesmo instrumento pela primeira vez para medir a irradiância do sol e da Terra. O CubeSat mudará de nosso planeta para o espaço profundo - para fins de calibração - e então para nossa estrela-mãe.
"Estamos usando banda larga, instrumento de campo de visão selvagem, o que significa que estamos medindo o fluxo total de saída de toda a Terra, "acrescenta o Dr. Nevens." Simba é baseado em um radiômetro de cavidade, que é basicamente um espaço interno do outro lado de um orifício muito pequeno, totalmente pintado de preto. Estamos medindo como essa cavidade se aquece.
"Imagine uma casa com aquecimento central que você queira manter aquecido. Num dia de verão, você não precisa fazer nenhum aquecimento, mas em um dia de inverno você perderá muito calor e precisará aquecê-lo ativamente. Portanto, estaremos medindo quanta energia extra precisamos colocar para manter uma temperatura fixa.
"Para obter nossa linha de base, começaremos a missão olhando para a Terra por um longo tempo, para ver em que temperatura ele se estabiliza. Então, vamos girar para o espaço profundo, apenas alguns graus do zero absoluto, para aprender o nível máximo de calor que precisamos aplicar para mantê-lo lá. Então, nos voltaremos para o sol, medindo a quantidade de radiação que entra. "
Visão artística do Vega VV16 com o dispensador Small Spacecraft Mission Service (SSMS) e SAT-AIS. Crédito:ESA - J. Huart
O Simba está equipado com um "sistema de determinação e controle de atitude" especialmente desenvolvido para CubeSat ou ADCS para abreviar, contribuído pela Universidade de Leuven. Isso inclui uma câmera experimental rastreadora de estrelas para fixar sua posição contra as constelações de estrelas no céu e 'rodas de reação', cuja taxa de rotação de mudança faz com que o nanosatélite mude sua atitude em reação.
O Dr. Nevens acrescenta:"Este ADCS dará ao Simba uma precisão de apontamento de 0,1 grau, o que também aumenta a precisão geral de nossos dados. Alcançaremos rastreabilidade, ser capaz de saber precisamente onde e para o que estamos olhando a qualquer momento. "
Simba foi apoiado pelo Escritório de Política Científica Belga através do elemento 'Fly' do Programa de Tecnologia de Apoio Geral da ESA, preparando tecnologias promissoras para o espaço. Ele será lançado junto com dezenas de outros CubeSats e pequenos satélites a bordo do vôo inaugural do Serviço de Missão da Espaçonave Pequena Vega da ESA nesta sexta-feira pela manhã.
Acompanhe o lançamento na ESA Web TV a partir das 03:15 CEST, com decolagem prevista para 03:51 CEST (01:51 UTC, 10:51 na quinta à noite, horário da Guiana Francesa).
