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Um conjunto de balões científicos está prestes a decolar do local de campo da Columbia Scientific Balloon Facility da NASA em Fort Sumner, Novo México, carregando instrumentos que ajudarão os cientistas a entender a conexão entre o Sol e a Terra.
O Sol chia no centro de nosso sistema solar a 150 milhões de quilômetros de distância, mas sua influência não termina aí. Ele exala o vento solar, um fluxo contínuo de partículas carregadas que passa rapidamente pela Terra e continua por mais de 6 bilhões de quilômetros. Explosões repentinas do vento solar podem desencadear belas auroras na Terra, mas também podem interromper os sinais de rádio e GPS, ameaçar nossos satélites e representar um risco para as redes de energia elétrica na superfície.
Entre os seis voos de balão a decolar entre agora e meados de junho, quatro experimentos vão estudar diferentes aspectos da influência do Sol. Eles se concentrarão no trecho do céu 60-300 milhas (100-50 quilômetros) acima da superfície, onde a atmosfera superior da Terra e o espaço se encontram. Além de gerar novas ciências, experimentos com balões como esses oferecem uma maneira econômica de testar novas técnicas de instrumentos e fornecem oportunidades valiosas para cientistas em início de carreira ganharem experiência prática.
ASHI: All-Sky Heliospheric Imager
O All-Sky Heliospheric Imager, ou ASHI, é uma carga útil que voará junto com o voo de teste II do Columbia Scientific Balloon Flight (CSBF) não antes de 5 de maio de 2021. O voo do ASHI testará a capacidade do instrumento para reduzir a luz dispersa e observe o vento solar daqui da Terra. Mais ou menos do tamanho de uma roda de carro e pesando cerca de 33 libras (15 quilos), o ASHI se sentará em cima do balão e espiará para cima para tentar uma visão completa de um hemisfério do céu. A ASHI possui uma lente fisheye e um detector embutido abaixo de um curral que reduz bastante a luz dispersa para capturar sua visão grande angular.
Este vôo de teste de balão está se preparando para um vôo futuro potencial a bordo de um satélite geoestacionário. A equipe está avaliando a capacidade do ASHI de reduzir a luz dispersa do Sol, da Lua e da Terra, e seu potencial para visualizar e medir quantitativamente o vento solar conforme ele passa pela Terra. ASHI é liderado por Bernard Jackson, um cientista espacial da Universidade da Califórnia, San Diego.
BALBOA: Observações baseadas em BALloon para Aurora iluminada pelo sol
BALBOA, abreviação de BALloon-Based Observations for sunlit Aurora, testará uma câmera infravermelha de visão ampla projetada para estudar auroras diurnas. Uma vez que as auroras se concentram principalmente nos pólos norte e sul da Terra, o BALBOA criará imagens de airglow, o brilho natural de toda a atmosfera da Terra, neste vôo de teste.
Os cientistas estudam as auroras para entender melhor como nosso planeta reage à entrada de energia e partículas do sol. As auroras foram estudadas principalmente à noite, mas também ocorrem durante o dia - a luz do sol simplesmente torna impossível vê-las. Em particular, as auroras iluminadas pelo sol interessam aos cientistas espaciais porque ocorrem no lado da Terra que está voltado para o Sol: onde as interações entre a Terra e o Sol começam.
O BALBOA voará como carga útil no voo de teste I do CSBF antes de 29 de abril, junto com o BOOMS (veja abaixo). A missão é liderada por Xiaoyan Zhou, um cientista espacial da Universidade da Califórnia, em Los Angeles.
BBC: Chirpsounder de balão
A BBC, abreviação de Chirpsounder Balloon-borne, irá demonstrar uma nova tecnologia para estudar a ionosfera. A ionosfera é a parte da alta atmosfera que é eletricamente carregada pelo sol. Este mar de partículas carregadas sofre mudanças constantes, encolhendo e inchando em resposta ao clima da Terra de baixo e à atividade do Sol de cima.
A BBC voará cerca de 40 quilômetros acima da superfície, de onde enviará sinais de rádio para a ionosfera. A BBC medirá como os sinais de rádio pingam e passam pela ionosfera antes de retornar aos detectores. De forma que imita a ecolocalização, as medições da BBC podem ser usadas para determinar a densidade e a altura dessa parte da atmosfera, onde mudanças podem interferir em nossos sistemas de comunicação, como rádio e GPS. A tecnologia testada durante este voo de balão pode ser adaptada para voos espaciais futuros.
A BBC voará em um balão lançado à mão antes de 29 de abril. A missão da BBC é liderada por Alex Chartier, um pesquisador da ionosfera do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, Maryland.
BOOMS: Observação de Balão de Escalas de Microburst
BOOMS, ou Balloon Observation of Microburst Scales, é projetado para observar micro-explosões, flashes de luz de raios-X que aparecem esporadicamente na atmosfera polar. Microbursts são disparados quando elétrons de alta energia ao redor da Terra mergulham em nossa atmosfera e colidem com os gases atmosféricos, liberando rajadas de luz em comprimentos de onda de raios-X. Esses raios X são rapidamente reabsorvidos pela atmosfera, portanto, não podem ser medidos a partir do solo. Assim, um instrumento transportado por balão é necessário para observá-los.
Microbursts acontecem em curtas durações - cerca de 100 milissegundos - em pequenas áreas, de algumas milhas a dezenas de milhas nas latitudes polares onde as auroras se formam. Os cientistas sabem sobre eles há mais de 60 anos, mas nunca capturaram as imagens de alta resolução necessárias para entender o que os causa. Os balões, que viajam devagar o suficiente para ver as auroras irem e virem no mesmo local, são ideais para identificar quando e onde ocorrem.
O vôo de Fort Sumner não observará microexplosões, que ocorrem em latitudes mais altas; a equipe está testando o instrumento para um futuro lançamento da Suécia. O BOOMS voará como carga útil no voo de teste I do CSBF, não antes de 29 de abril, junto com o BALBOA. A missão BOOMS é liderada por John Sample, um cientista espacial da Montana State University em Bozeman.
- Os balões científicos da NASA voltam a voar com a campanha da primavera de 2021
- Vídeo: O novo telescópio solar da NASA está pronto para o voo de balão
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/lofted-by-nasa-balloons-new-experiments-will-study-sun-earth-system
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Hélio R.M.Cabral
(Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD)
de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina
(UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e
divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space
Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas
e tecnológicas.
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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