Um novo estudo mostra que microfones suspensos em balões de hélio na estratosfera podem detectar sons de baixa frequência das ondas do mar. O novo método se mostra promissor para detectar sinais acústicos de desastres naturais e explosões nucleares que nem sempre podem ser detectados de forma confiável por sensores no solo, de acordo com os autores do estudo.

Infrasound, sons com frequências abaixo de 20 Hertz, são muito baixos para os humanos ouvirem, mas vêm de muitas fontes, incluindo unidades de ar condicionado, desastres naturais, tempestades e vocalizações de baleias ou elefantes. Os cientistas podem usar sensores de infra-som no solo para identificar a localização e o tamanho das avalanches, colisões de meteoritos e explosões nucleares, entre outros eventos.

Mas as redes de microfones infra-som no solo costumam sofrer interferência de vento e fontes humanas, como máquinas próximas, barragens ou pontes, tornando difícil detectar com precisão sinais fracos de infra-som de fontes distantes.

Os resultados do novo estudo mostram que sensores na estratosfera podem detectar sinais de infra-som de maneira confiável sem essa interferência. Isso poderia ajudar os cientistas a detectar melhor a origem dos sinais de infra-som, de acordo com os autores do estudo.

"Com um sensor no solo, o vento está soprando e criando turbulência e causando distorção, mas quando você está sendo empurrado pelo vento, que não cria nenhum ruído, já que você está viajando na mesma velocidade do ar ao seu redor, "disse Daniel Bowman, um geofísico do Sandia National Laboratories em Albuquerque, Novo México, e principal autor do novo estudo no Journal of Geophysical Research :Atmosferas, um jornal da American Geophysical Union. "Mesmo se você pegar uma rajada de vento, o ar na estratosfera é cerca de 100 vezes menos denso, então a força que ele impõe é muito menor. Essas duas coisas combinadas basicamente erradicam o ruído [do vento] na estratosfera, tanto quanto podemos dizer. "

Lançamento de microfones em balões

No final dos anos 1940, o governo dos EUA tentou usar sensores transportados por balões para monitorar testes nucleares e lançamentos de mísseis balísticos durante o Projeto Mogul. Este projeto é mais amplamente conhecido como a origem do Incidente de Roswell, no qual os destroços do balão foram inicialmente considerados como resultado de um acidente de OVNI. No início dos anos 1960, um cientista da Universidade de Michigan realizou vários voos de balão para medir quanto infra-som podia ser ouvido da estratosfera, mas esses resultados não estão bem documentados. Pouca ou nenhuma pesquisa foi feita em sensores de infra-som transportados por balões desde então, de acordo com Bowman.

"Foram 50 anos de nada, e em 2014, meu orientador e eu colocamos um microfone em um balão no Novo México como parte de um projeto de estudante e começamos a gravar infra-sons a partir deste ambiente, "Bowman disse." Tardiamente percebemos que éramos realmente os primeiros a fazer isso em um bom tempo. "

No novo estudo, Bowman e seus colegas contribuíram com cargas úteis de infra-som para a Plataforma de Aluno de Alta Altitude da NASA (HASP), um programa anual que dá às equipes de alunos a oportunidade de realizar experimentos em voos de longa duração na estratosfera. Durante os voos de 2014-2015 sobre o Arizona e Novo México, em que balões HASP foram equipados com microfones, eles detectaram sinais de microbarom na estratosfera pela primeira vez, Bowman disse.

Os autores do estudo compararam microbaroms detectados por seus sensores estratosféricos com sinais de sensores baseados em solo. Eles descobriram que os sensores estratosféricos podiam detectar microbaroms adicionais e captar menos ruído de fundo do que os sensores de solo. Embora o novo estudo tenha examinado apenas as gravações de um punhado de voos, os resultados indicam que os sensores transportados por balão são um método promissor para detectar outros infra-sons, como aqueles de desastres naturais ou explosões nucleares, Bowman disse.

Os detectores podem ser usados ​​para monitorar infra-sons gerados por armas nucleares e podem ajudar a impor a proibição de armas nucleares, Bowman disse. Sensores de infra-som transmitidos por balão também podem ser usados ​​para detectar infra-sons na atmosfera de um planeta gasoso, o que pode ajudar os cientistas a aprender sobre o interior desse planeta e fenômenos na atmosfera, como colisões de meteoros e trovões, Bowman disse.

Mais pesquisas são necessárias para melhorar os sensores aerotransportados, Bowman disse. Os pesquisadores devem escolher cuidadosamente a altitude e a época do ano para o voo do balão para ajudar a garantir que ele viaje na área desejada. Como os detectores se movem com o vento, pesquisadores só podem dizer se o som está vindo de cima ou de baixo do sensor, e não pode determinar a direção exata de onde um infra-som está vindo.

Embora mais pesquisas sejam necessárias para ajudar a resolver alguns desses problemas, Bowman disse que os voos iniciais discutidos no novo artigo indicam que o método tem potencial para desenvolvimento posterior.

"Nunca substituiremos as redes terrestres, mas acho que podemos aumentá-los muito, "Bowman disse." Eu também acho que isso realmente traz a possibilidade de acústica planetária para a realização, o que é extremamente emocionante. Acho que veremos coisas realmente interessantes no futuro. "

Esta história foi republicada por cortesia de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), uma comunidade de blogs de ciência espacial e terrestre, patrocinado pela American Geophysical Union. Leia a história original aqui.