NASA prepara experimento que só poderá ser realizado durante o Eclipse de 14 de outubro

Em 14 de outubro de 2023, os observadores do eclipse solar anular na América verão o Sol diminuindo para 10% de seu brilho normal, deixando apenas um brilhante “anel de fogo” de luz solar.

No entanto, aqueles que estão perto da Faixa de Mísseis de White Sands, no Novo México, também podem notar faixas brilhantes repentinas no céu: rastros de foguetes científicos, avançando em direção à sombra do eclipse.

Liderado por Aroh Barjatya, professor de engenharia física na Embry-Riddle Aeronautical University em Daytona Beach, Flórida, onde dirige o Laboratório de Instrumentação Espacial e Atmosférica.

Uma missão da NASA lançará três foguetes para estudar como a queda repentina da luz solar afeta a atmosfera superior. A missão, conhecida como Perturbações Atmosféricas ao Redor do Caminho do Eclipse ou APEP.

A ionosfera

Cerca de 70 km de altitude, o próprio ar se torna elétrico. Os cientistas chamam essa camada atmosférica de ionosfera porque é onde o componente ultravioleta da luz solar pode retirar elétrons dos átomos para formar um mar de íons e elétrons que voam alto.

A energia constante do Sol mantém essas partículas mutuamente atraídas separadas ao longo do dia. Mas à medida que o Sol se afunda no horizonte, muitos recombinam-se em átomos neutros durante a noite, apenas para se separarem novamente ao amanhecer.

Durante um eclipse solar, a luz solar desaparece e reaparece sobre uma pequena parte da paisagem quase ao mesmo tempo. Num instante, a temperatura e a densidade da ionosfera diminuem e depois aumentam novamente, enviando ondas através da ionosfera.

Pode-se pensar na ionosfera como um lago com algumas ondulações suaves, o eclipse é como um barco a motor que de repente corta a água, cria uma esteira imediatamente abaixo e atrás dela, e então o nível da água sobe momentaneamente à medida que sobe.

A missão

Durante o eclipse solar total de 2017, visível na América do Norte, instrumentos a muitas centenas de quilômetros fora do caminho do eclipse detectaram mudanças atmosféricas. O mesmo aconteceu com infraestruturas críticas como o GPS e os satélites de comunicações dos quais dependemos todos os dias.

Para tanto, Barjatya desenhou a missão APEP, escolhendo a sigla porque é também o nome da divindade serpente da mitologia egípcia antiga, inimiga da divindade do sol Rá. Dizia-se que Apep assombrava Rá e ocasionalmente quase o consumia, causando um eclipse.

A equipe planeja lançar três foguetes em sucessão: um cerca de 35 minutos antes do eclipse máximo local, outro durante o eclipse máximo e outro 35 minutos depois. Eles voarão fora do caminho anular, onde a Lua passa diretamente na frente do Sol.

Cada foguete implantará quatro pequenos instrumentos científicos que medirão mudanças nos campos elétricos e magnéticos, densidade e temperatura. Se forem bem-sucedidos, estas serão as primeiras medições simultâneas feitas em vários locais da ionosfera durante um eclipse solar.

Os foguetes de sondagem foram escolhidos para responder às questões científicas da equipe pois podem identificar e medir regiões específicas do espaço com alta fidelidade e medir as mudanças que ocorrem em diferentes altitudes à medida que o foguete suborbital sobe e desce na Terra.

Reciclando a missão

Enquanto Embry-Riddle e Dartmouth College, em New Hampshire, estão construindo todos os instrumentos do foguete in situ, uma série de observações terrestres também apoiarão a missão. Co-investigadores do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea na Base Aérea de Kirtland, em Albuquerque, Novo México, coletarão medições de densidade ionosférica e vento neutro.

Co-investigadores do Observatório Haystack do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, em Westford, Massachusetts, usarão seu radar para medir perturbações ionosféricas mais distantes da trajetória do eclipse.

Finalmente, uma equipe de estudantes da Embry-Riddle lançará balões de alta altitude (30 km) a cada 20 minutos para medir as mudanças climáticas à medida que o eclipse passa. Todas essas medições ajudarão nos esforços de modelagem da ionosfera liderados por cientistas da Universidade do Colorado Boulder e Embry-Riddle.

Os foguetes APEP lançados no Novo México serão recuperados e relançados das instalações de vôo Wallops da NASA na Virgínia em 8 de abril de 2024, quando um eclipse solar total cruzará os Estados Unidos do Texas ao Maine.

Após esses dois eclipses, o próximo eclipse solar total sobre os Estados Unidos não ocorrerá antes de 2044, e o próximo eclipse anular não ocorrerá antes de 2046. Este conjunto de dados revelará os efeitos generalizados que os eclipses têm na ionosfera nas menores escalas espaciais."