O satélite meteorológico espacial australiano CUAVA-1 foi colocado em órbita a partir da Estação Espacial Internacional na noite de quarta-feira. Lançado na estação espacial em agosto, a bordo de um foguete SpaceX, um dos principais focos deste CubeSat do tamanho de uma caixa de sapatos é estudar o que a radiação do Sol faz à atmosfera da Terra e aos dispositivos eletrônicos.

O clima espacial, como erupções solares e mudanças no vento solar, afetam a ionosfera da Terra (uma camada de partículas carregadas na atmosfera superior). Isso, por sua vez, tem impacto nas comunicações de rádio de longa distância e nas órbitas de alguns satélites, além de criar flutuações no campo eletromagnético que podem causar estragos na eletrônica no espaço e no solo.

O novo satélite é o primeiro projetado e construído pelo Centro de Treinamento do Australian Research Council para Cubesats, UAVs, e seus aplicativos (ou CUAVA para abreviar). Ele carrega cargas úteis e demonstradores de tecnologia construídos por colaboradores da Universidade de Sydney, Universidade Macquarie, e UNSW-Sydney.

Um dos objetivos do CUAVA-1 é ajudar a melhorar as previsões meteorológicas espaciais, que atualmente são muito limitados. Além de sua missão científica, CUAVA-1 também representa um passo em direção à meta da Agência Espacial Australiana de aumentar a indústria espacial local em 20, 000 empregos até 2030.

Satélites e clima espacial

Embora a Agência Espacial Australiana tenha sido formada apenas em 2018, A Austrália tem uma longa história em pesquisa de satélites. Em 2002, por exemplo, FedSat foi um dos primeiros satélites do mundo a transportar um receptor GPS a bordo.

Hoje, os receptores GPS baseados no espaço tornam possível medir rotineiramente a atmosfera em todo o mundo para monitoramento e previsão do tempo. O Bureau of Meteorology e outras agências de previsão do tempo contam com dados de GPS baseados no espaço em suas previsões.

Receptores de GPS baseados no espaço também permitem monitorar a ionosfera da Terra. De alturas de cerca de 80 km a 1, 000km, esta camada da atmosfera faz a transição de um gás de átomos e moléculas sem carga para um gás de partículas carregadas, elétrons e íons. (Um gás de partículas carregadas também é chamado de plasma.)

A ionosfera é o local das belas exibições aurorais que são comuns em altas latitudes durante tempestades geomagnéticas moderadas, ou "clima espacial ruim, "mas há muito mais do que isso.

A ionosfera pode causar dificuldades para o posicionamento e navegação por satélite, mas também às vezes é útil, como quando o radar baseado em solo e os sinais de rádio podem ser lançados para fazer a varredura ou se comunicar no horizonte.

Por que o clima espacial é tão difícil de prever

Compreender a ionosfera é uma parte importante da previsão do tempo espacial operacional. Sabemos que a ionosfera se torna altamente irregular durante severas tempestades geomagnéticas. Ele interrompe os sinais de rádio que passam por ele, e cria surtos de corrente elétrica em redes de energia e dutos.

Durante tempestades geomagnéticas severas, uma grande quantidade de energia é despejada na atmosfera superior da Terra perto dos pólos norte e sul, ao mesmo tempo que altera as correntes e fluxos na ionosfera equatorial.

Essa energia se dissipa através do sistema, causando mudanças generalizadas em toda a alta atmosfera e alterando os padrões de vento de alta altitude acima do equador horas depois.

Em contraste, Os raios X e a radiação ultravioleta das explosões solares aquecem diretamente a atmosfera (acima da camada de ozônio) acima do equador e das latitudes médias. Essas mudanças influenciam a quantidade de arrasto experimentado na órbita baixa da Terra, tornando difícil prever os caminhos dos satélites e detritos espaciais.

Mesmo fora de tempestades geomagnéticas, there are "quiet-time" disturbances that affect GPS and other electronic systems.

Atualmente, we can't make accurate predictions of bad space weather beyond about three days ahead. And the flow-on effects of bad space weather on the Earth's upper atmosphere, including GPS and communication disturbances and changes in satellite drag, are even harder to forecast ahead of time.

Como resultado, most space weather prediction agencies are restricted to "nowcasting":observing the current state of space weather and projecting for the next few hours.

It will take a lot more science to understand the connection between the Sun and the Earth, how energy from the Sun dissipates through the Earth system, and how these system changes influence the technology we increasingly rely on for everyday life.

This means more research and more satellites, especially for the equatorial to mid-latitudes relevant to Australians (and indeed most people on Earth). We hope CUAVA-1 is a step towards a constellation of Australian space weather satellites that will play a key role in future space weather forecasting.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.