ESA

Memórias do impacto solar de sete naves espaciais da ESA foram recolhidas e analisadas num estudo inédito para compreender melhor o ambiente de radiação no espaço. Enormes quantidades de dados de engenharia têm sido utilizadas para revelar o impacto de eventos climáticos espaciais extremos em naves espaciais em todo o Sistema Solar, onde não há observações científicas disponíveis, com implicações para o futuro design de naves espaciais, para a ciência do clima espacial e para a nossa compreensão dos riscos que representam para os seres humanos e vida robótica fora do escudo protetor da Terra.

Cada nave espacial é lançada com um propósito e, para as missões científicas, os instrumentos a bordo são a chave para o cumprir. Quer seja o telescópio extremamente sensível de Gaia que mapeia mais de um bilhão de estrelas na galáxia, ou a câmera estéreo de alta resolução da Mars Express que revela a topografia do Planeta Vermelho, as espaçonaves geralmente têm seus “olhos” focados em coisas e fenômenos que os humanos quero entender.

Mas, tal como nós, as naves espaciais também têm corpos que sentem o que lhes acontece e memórias que armazenam a história das suas experiências ao longo de anos, por vezes décadas, no espaço.

Esta informação, referida como “dados de manutenção” e maioritariamente considerada uma ferramenta de engenharia, talvez tenha sido negligenciada em termos dos conhecimentos científicos que revela sobre os ambientes que as nossas missões habitam, e quando se trata do Planeta Vermelho, onde um dia também espero ligar para casa.

Foi concluído um primeiro estudo de viabilidade abrangente, analisando anos de “registos diários” de arquivo de sete missões da ESA espalhadas por todo o Sistema Solar, centrando-se num dos fenómenos meteorológicos mais perigosos no espaço para a exploração humana e robótica atual e futura – a partícula energética solar. eventos…

O “clima espacial” é totalmente diferente do clima na Terra, mas as partículas energéticas solares (SEPs) podem ser vistas como “granizo” atômicos acelerados a velocidades inimaginavelmente rápidas. Estas são partículas emitidas pelo Sol, principalmente prótons, mas também partículas maiores, como núcleos de hélio (com dois prótons e dois nêutrons) e 'íons HZE'.

Os íons HZE são criados quando os núcleos de elementos mais pesados ​​que o hidrogênio e o hélio, ou seja, com três prótons ou mais, são despojados de seus elétrons e, portanto, não são mais neutros, mas eletricamente carregados.

Estas partículas são constantemente emitidas pelo Sol em todas as direções – o vento solar – mas recebem frequentemente um enorme empurrão quando o Sol entra em erupção com enormes erupções solares e ejeções de massa coronal.

O resultado são ondas massivas de partículas carregadas, varridas por essas erupções e aceleradas perto da velocidade da luz. Eles podem penetrar no campo magnético da Terra e representar um risco de radiação significativo para naves espaciais e astronautas.

Compreender a distribuição e o movimento das partículas energéticas solares em todo o Sistema Solar é importante, mas difícil, pois requer instrumentos espalhados pelo espaço para detectá-las e compreender como viajam.

Dados de sensores de engenharia a bordo da Rosetta, ExoMars TGO, Mars Express, Venus Express, Solar Orbiter, BepiColombo e Gaia foram recolhidos e analisados, revelando detecções simultâneas de eventos de partículas energéticas solares em diferentes locais do Sistema Solar. O estudo mostra que estas missões fornecem uma boa rede de detecções de partículas solares em locais onde não há observações científicas disponíveis.

As naves espaciais têm muitos detectores de limpeza em diferentes posições que monitorizam a sua saúde geral e a das suas cargas úteis – instrumentos científicos. Os contadores de memória de detecção e correção de erros (EDAC) estão entre eles, e sua função é proteger as memórias de um computador de nave espacial contra erros causados ​​por partículas energéticas que atingem chips de computador – “inversões de bits causadas por perturbações de eventos únicos”.

Eventos de partículas solares podem ser inferidos a partir de um aumento repentino de erros contados, na ordem de dezenas por dia, registrados pelos contadores EDAC. Por exemplo, um evento de partícula solar em 7 de Março de 2012 é mostrado nos dados como um dos maiores a ser testemunhado em Marte e Vênus, “sentido” pela Mars Express e pela Venus Express. Os rastreadores estelares da Venus Express, que ajudam a orientar a espaçonave, ficaram cegos durante cinco dias pelo evento.