Nesta quarta-feira (1º), a partir das 4h EST (6h, pelo horário de Brasília), estará aberta a janela de lançamento de um foguete de sondagem da Nasa que foi programado para estudar um misterioso fenômeno atmosférico. Chamada CREX-2, a missão, que originalmente decolaria em 2019, partirá de Andenes, na Ilha de Andoya, na Noruega, para investigar a chamada “cúspide polar” que se forma bem acima do Polo Norte

Portas da ampola com os rastreadores de vapor do foguete CREX-2 abertas durante teste no Centro Espacial de Andoya. Imagem: NASA

Segundo a agência espacial norte-americana, diariamente, por volta do meio-dia local, quando o Sol está em seu ponto mais alto, uma lacuna em forma de funil passa sobre o campo magnético de nosso planeta, na extremidade norte do globo.

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O campo magnético da Terra nos protege do vento solar, o fluxo de partículas carregadas que é expelido pela nossa estrela. Com o surgimento da lacuna, conhecida como cúspide polar, esse fluxo consegue uma linha direta de acesso à atmosfera terrestre.

Um dos efeitos provocados por esse fenômeno é que os sinais de rádio e GPS se comportam de maneira estranha quando viajam por essa região. Nos últimos 20 anos, cientistas e operadores de espaçonaves notaram outra coisa estranha: enquanto os veículos espaciais trafegam por ali, eles diminuem involuntariamente a velocidade.

“A cerca de 250 milhas [402 km] acima da Terra, a espaçonave sente mais arrasto, como se tivesse passado por uma lombada”, disse Mark Conde, físico da Universidade de Alaska Fairbanks (UAF) e principal pesquisador da CREX-2 (sigla para Cusp Region Experiment-2, ou Experiência da Região Cúspide-2, em tradução livre).

Segundo Conde, isso ocorre porque o ar na cúspide é visivelmente mais denso do que o ar em outras partes da órbita das espaçonaves ao redor da Terra. No entanto, ninguém sabe por que ou como se dá o evento. 

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Sonda vai investigar o que pode interferir na densidade anormal da atmosfera nessa região

Conde explica que a densidade da atmosfera terrestre diminui rapidamente com a altura, mas permanece consistente horizontalmente. Ou seja, em qualquer altitude, a atmosfera tem aproximadamente a mesma densidade ao redor do globo. “Exceto na cúspide, onde surge uma bolsa de ar cerca de uma vez e meia mais densa do que o ar de qualquer outra região naquela altitude”, diz o físico. 

“Você não pode simplesmente aumentar a massa em uma região por um fator de 1,5 e não fazer mais nada, ou o céu vai cair”, disse ele, afirmando que “algo invisível suporta essa massa extra, e a missão do CREX-2 visa descobrir exatamente o que é”.

Ao compreender as forças em jogo na cúspide, por meio do foguete de sondagem CREX-2, os cientistas esperam antecipar melhor as mudanças nas trajetórias das espaçonaves. 

Uma possibilidade envolve efeitos elétricos e magnéticos na ionosfera, a camada da atmosfera superior da Terra que é ionizada pelo Sol, o que significa que contém partículas carregadas eletricamente. A eletrodinâmica pode sustentar o ar mais denso indiretamente ou pode causar aquecimento que gera ventos verticais para manter o ar denso no alto. 

Outra explicação pode ser a de que o ar em toda a coluna vertical da cúspide é mais denso do que seus arredores. Empilhado sobre o ar mais pesado, o ar denso a 400 km de altura permaneceria flutuante. No entanto, ter uma coluna de ar mais pesada também deve produzir ventos horizontais ou mesmo ventos de vórtice – os quais o CREX-2 foi projetado para medir.

E o fará com estilo. A Nasa informou que o foguete vai ejetar 20 latas do tamanho de uma embalagem de 350 ml de refrigerante, cada uma com seu próprio pequeno motor, em quatro direções, programadas para romper em diferentes altitudes. 

Quando explodem, elas liberam rastreadores de vapor – partículas frequentemente encontradas em fogos de artifício, que brilham ao espalhar a luz do Sol ou ao serem expostas ao oxigênio – em uma grade tridimensional no céu. O vento “pintará” o céu com essas nuvens brilhantes, revelando como o ar se move nessa parte incomum da atmosfera.

Equipamento vai liberar rastreadores de vapor – partículas frequentemente encontradas em fogos de artifício, que brilham ao espalhar a luz do Sol ou ao serem expostas ao oxigênio – em uma grade tridimensional no céu. Imagem: NASA / Lee Wingfield

Segundo Conde, esse aspecto da missão requer uma logística complicada. “É um grande jogo de xadrez”, disse o físico. “A equipe precisa ver esses rastreadores de vários pontos de vista para obter uma compreensão abrangente dos padrões do vento”. 

Diversos cientistas, entre eles estudantes de graduação, ficarão estrategicamente posicionados em toda a Escandinávia para fotografar os rastreadores ao longo de 20 a 30 minutos. 

Um dos estudantes será responsável por documentá-los a bordo de um avião voando em Reykjavík, na Islândia, e outros irão captar os brilhos de dois locais na ilha norueguesa de Svalbard.

Por que o foguete não foi lançado antes

Existem algumas condições específicas necessárias para o lançamento. A cúspide se faz presente apenas por volta do meio-dia local, mas o céu precisa estar escuro para que o brilho dos rastreadores seja visível. É por isso que o CREX-2 será lançado no meio do inverno, quando há muito pouca luz solar nessas latitudes extremas do norte.

Embora todos os sistemas estivessem prontos para o lançamento em 2019, a sonda nunca decolou. De acordo com a Nasa, havia pouca atividade solar na época e, como resultado, as condições meteorológicas espaciais não eram adequadas para a missão.

Com o surgimento da pandemia de Covid-19, no ano seguinte, o voo atrasou ainda mais. Agora, o CREX-2 está mais uma vez se preparando para voar na esperança de responder às perguntas sobre a cúspide. 

Como o Sol está em um estágio mais ativo de seu ciclo natural desta vez, a equipe está otimista de que sejam grandes as chances de condições climáticas espaciais favoráveis ​​para a missão de estudar essa região tão anormalmente densa da atmosfera.

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