AWE da NASA conclui missão para estudar o efeito da Terra no clima espacial

Em 21 de maio, os controladores de solo desligaram o instrumento AWE (Experimento de Ondas Atmosféricas) da NASA, levando a fase de coleta de dados da missão a um final programado e bem-sucedido, superando a missão planejada de dois anos.

Instalado no exterior da Estação Espacial Internacional desde novembro de 2023, TEMPORHO estudaram ondas de gravidade atmosférica, que são ondulações gigantes na atmosfera causadas por ventos fortes que sopram sobre montanhas altas ou por eventos climáticos violentos, como tornados, tempestades e furacões. O instrumento AWE procurou essas ondas em faixas coloridas de luz na atmosfera da Terra, chamadas airglow. Financiado pela NASA Divisão de HeliofísicaAWE investigou como as ondas de gravidade atmosférica se propagam para cima, para o espaço, e contribuem para clima espacial — condições no espaço que podem perturbar os satélites, bem como os sinais de navegação e comunicações.

“A missão AWE provou que a nossa atmosfera não é um teto, mas um oceano vivo e que respira no céu”, disse Joe Westlake, diretor da Divisão de Heliofísica da NASA na sede da NASA em Washington. “Pela primeira vez, podemos ver como uma tempestade no Centro-Oeste, um furacão sobre a Florida, ou uma rajada de vento sobre os Andes envia ondulações invisíveis – ondas de gravidade atmosférica – que se chocam contra os limites do espaço, como ondas que atingem a costa. Ao mapear estas ondulações a partir da Estação Espacial Internacional, descobrimos que o clima da Terra não termina apenas nas nuvens, mas estende-se para além do nosso planeta, moldando o clima espacial que tem impacto na nossa economia orbital.”

Durante a residência de 30 meses do AWE na estação, o instrumento capturou quatro imagens infravermelhas a cada segundo, totalizando mais de 80 milhões de imagens noturnas, que é quando o brilho do ar pode ser visto. Ele observou ondas de gravidade atmosférica de vários eventos climáticos extremos, incluindo um surto de tornado na região central dos EUA em maio de 2024 e Furacão Helena impactando a costa do golfo da Flórida em setembro de 2024.

“Vimos assinaturas de ondas atmosféricas associadas a grandes eventos terrestres, o que forneceu um exemplo claro de como sistemas climáticos intensos podem gerar respostas mensuráveis ​​na atmosfera superior”, disse o investigador principal do AWE, Ludger Scherliess, da Universidade Estadual de Utah, em Logan.

Esses eventos revelaram variações nos tipos de ondas gravitacionais atmosféricas criadas por diferentes tipos de tempestades. Por exemplo, quando a AWE observou as ondas gravitacionais atmosféricas geradas por uma tempestade no norte do Texas em 26 de maio de 2024, viu que eram menores e mais irregulares, com uma assimetria notável de norte a sul, em comparação com as ondas criadas por tempestades na mesma parte do país no início daquele mês.

É importante compreender as variações na densidade do plasma, que é um gás electricamente carregado, na atmosfera superior da Terra, instigadas pelas ondas de gravidade atmosférica, porque estas variações podem perturbar os sinais de rádio que viajam entre os satélites e o solo, e de satélite para satélite, degradando a precisão e a fiabilidade dos sistemas utilizados para navegação, cronometragem e comunicações.

Em um estudo recenteAs medições do AWE também revelaram que as ondas gravitacionais com maior influência na alta atmosfera têm pequenos comprimentos de onda horizontais, variando de 30 a 300 quilômetros, que o AWE foi projetado especificamente para medir.

Com a fase de coleta de dados concluída, o instrumento AWE foi desligado para dar lugar a outro experimento científico que ocorrerá no exterior da estação espacial. Chamado CLARREO Desbravador (Calibration Absolute Radiance and Refractivity Observatory Pathfinder), o novo instrumento fará medições da luz solar refletida pela Terra e pela Lua que são cinco a 10 vezes mais precisas do que as dos sensores existentes. A troca de instrumentos é parte fundamental da missão e versatilidade da estação espacial como laboratório orbital para diversos tipos de pesquisa.

Nos próximos dias, um braço robótico da estação espacial, chamado Canadarm2, removerá o instrumento AWE de sua localização. Logo depois, o instrumento AWE será carregado em parte de uma espaçonave de carga SpaceX Dragon que irá desorbitar e queimar ao reentrar na atmosfera. No entanto, todas as observações do AWE acabarão por ficar disponíveis ao público e à comunidade científica para investigação e descoberta contínuas.

“Os dados do AWE continuarão a ser tornados públicos tanto para investigadores profissionais como para cientistas cidadãos”, disse Scherliess.

Alguns desses dados já estão disponíveis, incluindo visualizações on-line interativas no site da Universidade Estadual de Utah siteonde as observações do AWE são “pintadas” em faixas em um globo ou mapa enquanto a estação espacial orbita o planeta. Os usuários podem girar as visualizações para visualizar as ondas gravitacionais atmosféricas de diferentes ângulos.

Lançado em 9 de novembro de 2023, o AWE é gerenciado pelo Explorers Program Office no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. O Laboratório de Dinâmica Espacial da Universidade Estadual de Utah construiu o instrumento AWE e forneceu o centro de operações da missão.

Ouça mais sobre AWE ouvindo episódio 334 do Houston We Have a Podcast da NASA, gravado em 26 de janeiro de 2024.

Por Vanessa Tomás
Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, Greenbelt, Maryland.