A missão europeia e chinesa Smile entrou em sua fase científica, marcando um importante marco operacional para uma espaçonave construída para observar como a Terra responde ao fluxo de partículas carregadas que vem do Sol. Segundo a Agência Espacial Europeia, a missão foi declarada pronta para iniciar as operações científicas em 23 de setembro, após uma campanha de comissionamento em órbita que se seguiu ao lançamento em maio e à chegada à órbita-alvo em junho.
A Smile foi projetada para investigar a conexão entre a atividade solar, o ambiente magnético da Terra e as auroras. O trabalho se insere no campo crescente da ciência do clima espacial, no qual pesquisadores buscam compreender melhor processos que podem afetar infraestruturas eletrônicas na Terra e em órbita. A missão transporta quatro instrumentos destinados a observar aspectos complementares da interação entre o vento solar e o campo magnético terrestre.
Do lançamento à prontidão científica
A espaçonave foi lançada em 19 de maio e alcançou sua órbita-alvo para operações científicas em 20 de junho. A ESA afirma que as equipes na Europa e na China passaram os meses seguintes comissionando a espaçonave: implantando mecanismos, ligando unidades, verificando as comunicações entre a espaçonave e o solo e resolvendo problemas encontrados em voo.
Esse processo é essencial porque o comportamento de uma espaçonave em órbita não pode ser presumido como idêntico em todos os aspectos ao dos testes em solo. Instrumentos e sistemas precisam operar nas condições térmicas, de radiação e ópticas do espaço, enquanto seus enlaces de dados e sequências operacionais devem funcionar de forma confiável durante longos períodos. A declaração de prontidão científica da Smile indica que a missão concluiu preparação suficiente para iniciar suas observações planejadas.
A ESA descreveu o marco como resultado da colaboração entre as equipes europeias e chinesas. A parceria é uma característica importante da própria Smile: a missão combina contribuições dos dois lados para estudar um sistema físico global que conecta o Sol e a Terra.
Quatro formas de observar o clima espacial
A Smile transporta quatro instrumentos científicos: um imageador de raios X suaves, um imageador ultravioleta de auroras, um magnetômetro e um analisador de íons leves. Juntos, eles devem coletar informações sobre tempestades solares, tempestades geomagnéticas e os processos pelos quais a atividade solar interage com o campo magnético da Terra.
O imageador ultravioleta de auroras, conhecido como UVI, já devolveu as primeiras imagens divulgadas publicamente pela missão. A ESA afirma que ele é a primeira câmera desde 2008 a capturar, em luz ultravioleta, o anel completo das auroras boreais ao redor do Polo Norte. O instrumento agora consegue registrar auroras por até 45 horas seguidas, duração descrita pela agência como recorde.
As imagens foram registradas em 24 de julho, cerca de duas semanas depois da ativação do UVI. Elas mostraram atividade no anel auroral associada a uma perturbação no campo magnético terrestre causada por uma onda de partículas do vento solar. As auroras estão entre os resultados mais visíveis da conexão Sol-Terra, mas os processos por trás delas envolvem uma interação muito maior entre partículas carregadas, campos magnéticos e a alta atmosfera terrestre.
O imageador de raios X suaves da Smile, ou SXI, também foi ligado e capturou suas primeiras imagens. A ESA afirma que a câmera foi verificada observando os restos de uma estrela distante que explodiu, confirmando que operava como esperado. O instrumento é uma contribuição europeia fundamental para a missão.
Um problema descoberto em órbita
A campanha de comissionamento também identificou um problema óptico quando o SXI aponta para a Terra. A ESA diz que a câmera atualmente detecta luz espúria indesejada em excesso nessa configuração. O instrumento funciona bem, mas reduzir essa luz é necessário para melhorar as observações que a Smile foi projetada para fazer do ambiente espacial próximo à Terra.
Esse é exatamente o tipo de desafio que o comissionamento em órbita pretende revelar. O artigo não descreve o problema como uma falha capaz de encerrar a missão; em vez disso, afirma que as equipes estão trabalhando para reduzir a luz indesejada. A descoberta mostra que as operações científicas podem começar enquanto os engenheiros continuam aperfeiçoando o uso e a calibração dos instrumentos em seu ambiente operacional real.
Para uma missão concentrada em observar um sistema tão dinâmico quanto o clima espacial, o desempenho dos instrumentos e as condições de observação são muito importantes. Uma imagem de raios X suaves pode ajudar cientistas a estudar partes da interação entre o vento solar e o ambiente magnético terrestre que não são facilmente vistas na luz visível. Gerenciar a luz espúria é, portanto, importante para transformar uma câmera funcional em uma ferramenta científica confiável.
Por que as observações da Smile importam
A atividade solar pode provocar perturbações no campo magnético da Terra. Essas perturbações são cientificamente interessantes por si só, mas também podem afetar tecnologias que dependem de infraestrutura eletrônica confiável. A ESA afirma que a Smile fornecerá dados sobre como a atividade solar interage com o campo magnético terrestre, produz auroras e pode afetar infraestruturas eletrônicas na Terra e ao seu redor.
A missão não é apresentada como um sistema de alerta de finalidade única. Sua contribuição é científica: construir observações melhores da relação Sol-Terra por meio de medições coordenadas. A carga útil de quatro instrumentos oferece aos pesquisadores múltiplas perspectivas sobre processos relacionados, da atividade auroral às condições magnéticas e de partículas.
O início das operações científicas, portanto, desloca a Smile da preparação para a coleta de dados. As primeiras imagens ultravioletas e imagens de teste de raios X oferecem sinais iniciais de que a carga útil está começando a produzir observações, enquanto o trabalho de engenharia restante sobre a luz espúria mostra que a missão continuará amadurecendo em operação.
Uma nova fase para uma missão conjunta
Com o comissionamento praticamente concluído, a Smile pode agora iniciar as observações contínuas para as quais foi construída. Sua fase científica dará aos pesquisadores novas oportunidades de examinar como explosões de partículas e energia solar afetam o entorno magnético da Terra ao longo do tempo.
O progresso inicial da missão também ilustra a natureza iterativa da ciência espacial. O lançamento é apenas o começo; uma espaçonave precisa provar seu desempenho em órbita, os instrumentos devem ser caracterizados em condições reais e a capacidade científica cresce à medida que as equipes aprendem a usar a plataforma. A Smile cruzou agora esse limiar, iniciando um novo esforço conjunto para estudar o ambiente espacial em mudança ao redor da Terra.
Este artigo baseia-se em reportagem de esa.int. Leia o artigo original.
Originally published on esa.int
