Usando dados originalmente coletados para "manutenção" da nave espacial a bordo das missões Rosetta e Mars Express da ESA, cientistas revelaram como rajadas intensas de radiação de alta energia, conhecidos como raios cósmicos, comporte-se em Marte e em todo o sistema solar interno.

Os dados de manutenção são coletados pela maioria das espaçonaves e componentes, e é usado por equipes de engenharia para monitorar a saúde da espaçonave e diagnosticar falhas (registrando parâmetros como a saúde do componente e o status 'ligado / desligado', por exemplo). Esses dados podem estar ligados a fenômenos cientificamente interessantes, e, portanto, representam um recurso científico valioso que permanece praticamente inexplorado.

Objetos no espaço são regularmente atingidos por partículas carregadas que fluem da Via Láctea mais ampla, incluindo raios cósmicos. Os raios cósmicos podem causar danos eletrônicos se atingirem o hardware espacial e ameaçarem a saúde humana em missões tripuladas à órbita terrestre, quando os astronautas estão menos protegidos da radiação pela atmosfera do nosso planeta. A ameaça representada pelos raios cósmicos será ainda maior para missões tripuladas que se aventurarão no espaço, por exemplo, para a Lua e Marte.

Para manter o controle sobre a saúde da nave espacial, registro de missões espaciais quando os raios cósmicos atingem um computador de bordo e causam erros de memória - algo conhecido como detecção e correção de erros, ou EDAC.

"A Mars Express tem coletado essas medições desde o lançamento. Acessamos os dados coletados desde 2005, dando-nos um incrível conjunto de dados de 15 anos abrangendo quase toda a vida da missão - uma verdadeira raridade, "diz Elise Wright Knutsen, autor principal do novo estudo, anteriormente estagiário no Centro Europeu de Pesquisa e Tecnologia Espacial da ESA (ESTEC), e agora em LATMOS / IPSL, França.

Alguns fatores influenciam a intensidade dos raios cósmicos que vemos no sistema solar, incluindo onde estamos no ciclo de atividade periódica de 11 anos do sol, e distância do sol. "Fomos capazes de explorar a relação sol-raio cósmico em detalhes graças aos dados EDAC de duas missões proeminentes da ESA:Mars Express e Rosetta, "diz Elise." Esta é a primeira vez que os dados EDAC foram usados ​​desta forma - já foram usados ​​antes para explorar eventos solares de curto prazo, mas nunca a longo prazo. "

Elise e colegas usaram dados EDAC das duas missões para caracterizar como o comportamento dos raios cósmicos mudou ao longo do ciclo de atividade do nosso Sol em Marte (comparando os dados do Mars Express EDAC aos dados correspondentes de manchas solares e do monitoramento baseado na Terra), e para revelar como a quantidade de raios cósmicos detectados no sistema solar interno varia com a distância do sol (comparando os dados EDAC do Rosetta e do Mars Express). Rosetta orbitou ao redor do sistema solar por 10 anos - alcançando seu ponto mais distante além da órbita de Júpiter - antes de chegar ao cometa-alvo, coleta de dados em uma ampla gama de distâncias do sol.

"Descobrimos que os raios cósmicos se comportam de forma muito semelhante em relação ao sol em Marte, como o fazem na Terra, e são fortemente influenciados pelo ciclo solar, "acrescenta Elise." À medida que o sol se torna mais ativo e hospeda mais manchas solares, vemos menos raios cósmicos, conforme nossa estrela desvia mais deles. Contudo, essa 'anticorrelação' é vista cerca de 5,5 meses depois - não é imediata - e o motivo desse lapso de tempo permanece uma intrigante questão em aberto. "

Comparando as medições de EDAC de Mars Express e Rosetta, também mostrou que as contagens de raios cósmicos aumentam em cerca de 5% por 'unidade astronômica (UA)', com uma UA sendo a distância entre a Terra e o sol.

Dados in situ, especialmente dados científicos, é raro em grande parte do sistema solar, e as observações da radiação em torno de outros corpos planetários são relativamente esparsas. Embora as espaçonaves não realizem observações científicas de rotina enquanto navegam pelo espaço a caminho de seu destino, eles estão sempre coletando dados de manutenção.

"Este estudo enfatiza o imenso valor de arquivar este tipo de dados, e é um ótimo exemplo do uso de uma nave espacial como um instrumento científico, "diz o cientista planetário da ESA Olivier Witasse, coautor. "Essa abordagem nos permite fazer ciência sem que os principais instrumentos de pesquisa da espaçonave sejam ligados - uma opção particularmente relevante e empolgante para longos cruzeiros interplanetários, quando os instrumentos muitas vezes ficam adormecidos enquanto aguardam a missão à frente.

"Podemos usar potencialmente toda e qualquer espaçonave desta forma, não apenas aqueles equipados com sensores específicos. Isso abre um novo reino de possibilidades para as missões da ESA atuais e futuras descobrirem ainda mais sobre o ambiente espacial. "

O intervalo de distâncias ao sol coberto pelas observações do EDAC está se expandindo com o Gaia da ESA, BepiColombo e as próximas missões Juice (JUpiter ICy moons Explorer).

"Modulação de raios cósmicos galácticos em Marte e além medido com EDACs em Mars Express e Rosetta" por E. W. Knutsen et al. é publicado em Astronomia e Astrofísica .