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Na semana passada, três pequenos satélites australianos do Programa Espacial Binar da Universidade de Curtin arderam na atmosfera da Terra. Isso não é novo! De facto, Binar significa “bola de fogo” na língua Noongar do povo das Primeiras Nações de Perth. O nosso Sol está a ficar cada vez mais imprevisível!
Quando um satélite está em uma órbita terrestre baixa (2.000 km ou menos), ele sofre um decaimento orbital à medida que se aproxima cada vez mais da superfície, eventualmente se queimando.
Mas estes satélites em forma de cubo (CubeSats), conhecidos como Binar-2, 3 e 4, entraram na atmosfera muito mais cedo do que o inicialmente previsto. Duraram apenas dois meses - um terço do que estava previsto. Esse fato reduziu significativamente o tempo valioso para a ciência e para testar novos sistemas.
Qual a razão da sua morte prematura?
O nosso Sol entrou em grande velocidade e os satélites Binar estão longe de ser a única vítima.
A elevada atividade solar recente tem causado uma dor de cabeça inesperada aos operadores de satélites nos últimos anos, e a tendência é para aumentar.
Porque é que o Sol está tão ativo?
A atividade solar inclui fenômenos como manchas solares, erupções solares e vento solar - a corrente de partículas carregadas que flui em direção à Terra.
Esta atividade é um produto do campo magnético do Sol que está em constante mudança e que, aproximadamente de 11 em 11 anos, se inverte completamente. No ponto médio deste ciclo, a atividade solar está no seu ponto mais alto.
Embora esse ciclo seja conhecido, a atividade solar específica é difícil de prever - a dinâmica é complexa e a previsão solar ainda está engatinhando.
Nos últimos meses, os indicadores de atividade solar foram mais de uma vez e meia maiores do que as previsões para este ponto do ciclo atual, chamado de ciclo solar 25.
O impacto do clima espacial
A meteorologia espacial refere-se aos efeitos ambientais que se originam fora da nossa atmosfera (principalmente o Sol). Afetar na Terra de várias maneiras, visíveis e imperceptíveis. A mais óbvia é a presença de auroras. Nos últimos meses, as auroras têm sido visíveis com muito mais intensidade e mais perto do equador do que nas últimas duas décadas. Este é um resultado direto do aumento da atividade solar.
A meteorologia espacial, e a atividade solar em particular, também cria desafios adicionais para os satélites e os operadores de satélites.
Uma maior atividade solar significa mais erupções solares e um vento solar mais forte - o que resulta num maior fluxo de partículas carregadas que podem danificar ou perturbar os componentes elétricos dos satélites.
Significa também um aumento da radiação ionizanteresultando em uma dose mais alta para astronautas e pilotos, e potenciais distúrbios nas comunicações de rádio de longa distância.
ISS também sofre com esse fenômeno
Mas para os satélites em órbita terrestre baixa, o efeito mais consistente da atividade solar é que a energia extra é absorvida pela atmosfera exterior, fazendo com que esta se expanda para fora.
Como resultado, todos os satélites a menos de 1.000 km da Terra sofrem um aumento significativo na resistência atmosférica. Esta é uma força que perturba sua órbita e os faz cair em direção à superfície do planeta.
Entre os "satélites" que se destacam nesta região estão a Estação Espacial Internacional (ISS) e a constelação StarLink. Estes satélites têm propulsores para contrariar este efeito, mas estas correções podem ser dispendiosas.
A órbita baixa da Terra também contém muitos satélites universitários, como os Binar CubeSats. Os satélites Cube raramente estão equipados com ferramentas que possam ajustar a sua altitude, pelo que estão inteiramente à mercê da meteorologia espacial.
O que aconteceu ao Binar?
O Programa Espacial Binar é um programa de investigação por satélite que opera a partir da Universidade de Curtin. O seu objetivo é fazer avançar a nossa compreensão do Sistema Solar e diminuir a barreira para operar no espaço.
O programa iniciou as operações com seu primeiro satélite, Binar-1, em setembro de 2021. Isso foi menos de um ano antes do ciclo solar 25, quando a atividade solar era relativamente baixa.
Nestas condições, o satélite em forma de cubo de dez centímetros começou a uma altitude de 420 km e sobreviveu 364 dias em órbita.
As missões subsequentes do programa - Binar-2, 3 e 4 - eram três CubeSats de tamanho igual. No entanto, esperava-se que durassem cerca de seis meses, devido à área de superfície extra dos novos painéis solares e a uma previsão de aumento da atividade solar.
Em vez disso, duraram apenas dois meses antes de se queimarem. Embora as missões dos satélites cubo sejam relativamente baratas, o fim prematuro de uma missão será sempre dispendioso. Isto é ainda mais verdade para os satélites comerciais, o que realça a necessidade de uma previsão mais exata do tempo espacial.
A boa notícia é que o Sol vai voltar a acalmar-se. Apesar da atual atividade solar inesperadamente alta, é provável que desacelere até 2026, com previsão de retornar a um mínimo solar em 2030.
Embora este não fosse um objetivo explícito da missão, o Programa Espacial Binar demonstrou agora de forma pungente os efeitos dramáticos da atividade solar nas operações espaciais.
Embora a perda intempestiva de Binar-2, 3 e 4 tenha sido lamentável, o trabalho já começou em missões futuras. Espera-se que elas sejam lançadas em condições climáticas muito mais favoráveis.
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