O satélite meteorológico espacial de fabricação australiana CUAVA-1 foi implantado em órbita da Estação Espacial Internacional na noite de quarta-feira. Lançado na estação espacial em agosto a bordo de um foguete SpaceX, o foco principal deste CubeSat do tamanho de uma caixa de sapatos é estudar o que a radiação do Sol faz na atmosfera e nos dispositivos eletrônicos da Terra.<

Clima espacial como já que explosões solares e mudanças no vento solar afetam a ionosfera da Terra (uma camada de partículas carregadas na alta atmosfera). Isso, por sua vez, tem impacto nas comunicações de rádio de longa distância e nas órbitas de alguns satélites, além de criar flutuações no campo eletromagnético que podem causar estragos na eletrônica no espaço e no solo.

O novo satélite é o primeiro projetado e construído pelo Centro de Treinamento do Australian Research Council para Cubesats, UAVs e suas aplicações (ou CUAVA para abreviar). Ele carrega cargas úteis e demonstradores de tecnologia construídos por colaboradores da Universidade de Sydney, da Universidade Macquarie e da UNSW-Sydney.

Um dos CUAVA O objetivo do -1 é ajudar a melhorar as previsões meteorológicas espaciais, que atualmente são muito limitadas. Além de sua missão científica, o CUAVA-1 também representa um passo em direção à meta da Agência Espacial Australiana de aumentar a indústria espacial local em 20.000 empregos até 2030.

Embora a Agência Espacial Australiana só tenha sido formada em 2018, a Austrália tem uma longa história em pesquisa de satélites. Em 2002, por exemplo, FedSat foi um dos primeiros satélites do mundo a transportar um receptor GPS a bordo.

Com base no espaço Os receptores GPS hoje tornam possível medir rotineiramente a atmosfera em todo o mundo para monitoramento e previsão do tempo. O Bureau of Meteorology e outras agências de previsão do tempo dependem de dados de GPS baseados no espaço em suas previsões.

Receptores GPS baseados no espaço também possibilitam monitorar o Ionosfera da Terra. De alturas de cerca de 80 km a 1.000 km, esta camada da atmosfera transita de um gás de átomos e moléculas sem carga para um gás de partículas carregadas, tanto electrões como iões. (Um gás de partículas carregadas também é chamado de plasma.)

A ionosfera é a localização das belas exibições de auroras que são comuns em altas latitudes durante tempestades geomagnéticas moderadas ou “mau clima espacial”, mas há muito mais do que isso.

A ionosfera pode pode causar dificuldades para posicionamento e navegação por satélite, mas às vezes também é útil, como quando radares terrestres e sinais de rádio podem ser refletidos para escanear ou comunicar-se além do horizonte.

Por que o clima espacial é tão difícil de prever

Compreender a ionosfera é uma parte importante da previsão meteorológica espacial operacional. Sabemos que a ionosfera se torna altamente irregular durante tempestades geomagnéticas severas. Ele interrompe os sinais de rádio que passam por ele e cria surtos de corrente elétrica nas redes e tubulações de energia.

Durante tempestades geomagnéticas severas, uma grande quantidade de energia é despejada na atmosfera superior da Terra, perto dos pólos norte e sul, ao mesmo tempo que altera as correntes e os fluxos na ionosfera equatorial.

Essa energia se dissipaatravés do sistema, causando mudanças generalizadas em toda a parte superior da atmosfera e alterando os padrões de vento de alta altitude acima do equador horas depois.

Em contraste, Os raios X e a radiação UV das explosões solares aquecem diretamente a atmosfera (acima da camada de ozônio) acima do equador e das latitudes médias. Essas mudanças influenciam a quantidade de arrasto experimentado na órbita baixa da Terra, tornando difícil prever as trajetórias dos satélites e dos detritos espaciais.

Mesmo fora da área geomagnética tempestades, há distúrbios de “tempo de silêncio” que afetam o GPS e outros sistemas eletrônicos.

No momento, não podemos fazer previsões precisas de problemas ruins clima espacial com mais de três dias de antecedência. E os efeitos do mau tempo espacial na atmosfera superior da Terra, incluindo GPS e distúrbios de comunicação e mudanças no arrasto dos satélites, são ainda mais difíceis de prever com antecedência.

Como resultado , a maioria das agências de previsão do clima espacial está restrita à “previsão imediata”: observar o estado atual do clima espacial e fazer projeções para as próximas horas.

Vai demorar muito mais ciência para entender a conexão entre o Sol e a Terra, como a energia do Sol se dissipa através do sistema terrestre e como essas mudanças no sistema influenciam a tecnologia da qual dependemos cada vez mais para a vida cotidiana.

Isso significa mais pesquisa e mais satélites, especialmente para as latitudes equatoriais a médias, relevantes para os australianos (e, na verdade, para a maioria das pessoas na Terra). Esperamos que o CUAVA-1 seja um passo em direção a uma constelação de satélites meteorológicos espaciais australianos que desempenharão um papel fundamental na previsão do tempo espacial futuro.

A Universidade de Sydney, a Universidade Macquarie e a UNSW têm graduação e programas de pós-graduação em Engenharia de Telecomunicações da seguinte forma:

Universidade de Sydney<

Bacharel em Engenharia (Engenharia Elétrica)

Mestre em Engenharia (Engenharia de Telecomunicações)

Universidade Macquarie

Bacharel em Engenharia (com honras) (Engenharia Elétrica e Eletrônica)

Mestrado em Engenharia Eletrônica

UNSW

Bacharel em Engenharia (com honras) (Telecomunicações)

Mestre em Engenharia (Telecomunicações)

Trecho da conversa de 7 de outubro de 2021