Avanço científico notável: Primeiro eclipse solar artificial do Proba-3
- marcocenturion
- 18 de jun.
- 6 min de leitura
Atualizado: 23 de jun.
Notícia
Por Agência Espacial Europeia (ESA)
Traduzido por Marco Centurion
ESA / Engenharia Espacial & Tecnologia / Proba-3
No dia 16 de junho deste ano, a missão Proba-3 da Agência Espacial Europeia (ESA) revelou suas primeiras imagens da atmosfera externa do Sol, a coroa solar. Os dois satélites da missão, capazes de voar como uma única espaçonave graças a um conjunto de tecnologias de posicionamento a bordo, conseguiram criar seu primeiro "eclipse solar total artificial" em órbita. As imagens da coroa resultantes demonstram o potencial das tecnologias de voo em formação, ao mesmo tempo que fornecem dados científicos inestimáveis que vão melhorar nossa compreensão do Sol e de sua enigmática atmosfera.
Dois satélites voando como um só
Em março deste ano, o Proba-3 alcançou o que nenhuma outra missão havia conseguido antes, seus dois satélites, o Coronógrafo e o Ocultador, voaram separados por 150 metros em formação perfeita durante várias horas, sem nenhum controle a partir do solo, totalmente autônomos.
Enquanto estão alinhados, a dupla mantém sua posição relativa com precisão de até um único milímetro, um feito extraordinário possibilitado por uma série de tecnologias inovadoras de navegação e posicionamento.
Demonstrando o grau de precisão alcançado, as duas espaçonaves utilizam seu tempo de voo em formação para criar eclipses solares totais artificiais em órbita, elas se alinham com o Sol de modo que o disco de 1,4 metro transportado pelo módulo Ocultador cubra o disco brilhante do Sol para a espaçonave Coronógrafo, projetando uma sombra de 8 cm sobre seu instrumento óptico, o ASPIICS.
O Ocultador do Proba-3 eclipsando o Sol para o módulo Coronógrafo
Este instrumento, cujo nome completo é Association of Spacecraft for Polarimetric and Imaging Investigation of the Corona of the Sun (Associação de Espaçonaves para Investigação Polarimétrica e de Imagem da Coroa Solar), foi desenvolvido para a ESA por um consórcio industrial liderado pelo Centre Spatial de Liège, na Bélgica. Quando sua abertura de 5 cm é coberta pela sombra, o instrumento captura imagens da coroa solar sem a interferência da luz intensa do Sol.
Observar a coroa é essencial para revelar o vento solar, o fluxo contínuo de matéria do Sol para o espaço sideral. Também é necessário para compreender o funcionamento das ejeções de massa coronal (CMEs), explosões de partículas lançadas pelo Sol quase todos os dias, especialmente durante períodos de alta atividade.
Esses eventos podem criar incríveis auroras no céu noturno, mas também representam sérias ameaças à tecnologia moderna. Eles podem causar interrupções significativas em comunicações, transmissão de energia e sistemas de navegação na Terra, como ocorreu em maio de 2024.
A coroa solar vista pelo ASPIICS do Proba-3
As imagens da coroa resultantes das primeiras rodadas de observações do ASPIICS oferecem uma prévia dos valiosos dados que podemos esperar dessa missão geradora de eclipses.
Dietmar Pilz, Diretor de Tecnologia, Engenharia e Qualidade da ESA, comenta:
"Muitas das tecnologias que permitiram ao Proba-3 realizar o voo em formação com precisão foram desenvolvidas através do Programa de Suporte Geral à Tecnologia da ESA, assim como a própria missão. É empolgante ver essas imagens impressionantes validarem nossas tecnologias naquela que agora é a primeira missão mundial de voo em formação com precisão."
O halo misterioso
A coroa ardente do Sol atinge temperaturas acima de um milhão de graus Celsius, muito mais quente do que a superfície logo abaixo. Essa diferença de temperatura, contraintuitiva, tem sido um tema de longa data na comunidade científica.
O ASPIICS do Proba-3 está enfrentando esse mistério ao estudar a coroa muito próxima da superfície solar. Ele também consegue ver mais detalhes, detectando características mais tênues do que os coronógrafos tradicionais, graças a uma drástica redução da quantidade de luz “espúria” que atinge o detector.
Joe Zender, cientista de projeto do Proba-3, acrescenta:
"Ver os primeiros dados do ASPIICS é incrivelmente empolgante. Junto com as medições feitas por outro instrumento a bordo, o DARA, o ASPIICS contribuirá para desvendar questões de longa data sobre nossa estrela."
O Radiômetro Digital Absoluto (DARA) medirá a irradiância solar total, exatamente quanta energia o Sol está emitindo em um determinado momento. Um terceiro instrumento científico a bordo do Proba-3, o Espectrômetro 3D de Elétrons Energéticos (3DEES), detectará elétrons nos cinturões de radiação da Terra, medindo sua direção de origem e níveis de energia.
O eclipse solar artificial do Proba-3
"Fiquei absolutamente emocionado ao ver as imagens, especialmente porque conseguimos obtê-las logo na primeira tentativa. Agora estamos trabalhando para estender o tempo de observação para seis horas em cada órbita."
comenta Andrei Zhukov, Investigador Principal do ASPIICS no Observatório Real da Bélgica.
As imagens foram processadas pelo Centro de Operações Científicas do ASPIICS (SOC), sediado no Observatório Real da Bélgica. Lá, uma equipe dedicada de cientistas e engenheiros cria comandos operacionais para o coronógrafo com base em solicitações da comunidade científica e compartilha as observações resultantes.
Andrei ainda explica: "Cada imagem completa, ou seja, cobrindo a área desde o Sol ocultado até a borda do campo de visão, é, na verdade, construída a partir de três imagens. A diferença entre elas é apenas o tempo de exposição, que determina por quanto tempo a abertura do coronógrafo fica exposta à luz. A combinação das três imagens nos dá a visão completa da coroa."
Andrei ainda complementa dizendo que:
"Nossas imagens de ‘eclipse artificial’ são comparáveis às captadas durante um eclipse natural. A diferença é que podemos criar nosso eclipse uma vez a cada órbita de 19,6 horas, enquanto os eclipses solares totais ocorrem naturalmente apenas uma, muito raramente duas vezes por ano. Além disso, os eclipses totais naturais duram apenas alguns minutos, enquanto o Proba-3 pode manter seu eclipse artificial por até 6 horas."
O Sol e sua coroa vistos pelo Proba-2, Proba-3 e SOHO
Damien Galano, gerente da missão Proba-3, observa: "Ter duas espaçonaves formando um gigantesco coronógrafo no espaço nos permitiu capturar a coroa interna com níveis muito baixos de luz espúria em nossas observações, exatamente como esperávamos."
O feito tecnológico foi visto pelo gerente e equipe com entusiasmo pois representa possibilidades de compreensão do comportamento solar, mas um avanço no controle de astronaves, conforme continua Damien:
"Embora ainda estejamos na fase de comissionamento, já alcançamos um voo em formação preciso com uma exatidão sem precedentes. Isso foi o que nos permitiu capturar as primeiras imagens da missão, que sem dúvida terão alto valor para a comunidade científica."
Mesmo que em fase de comissionamento, por se tratar de uma manobra automatizada, a equipe esteve acompanhando todo o processo.
"O voo em formação que alcançamos até agora foi realizado de forma autônoma, mas sob supervisão da equipe de controle em solo, que estava pronta para intervir e corrigir quaisquer possíveis desvios. Nossa tarefa restante é alcançar a autonomia total, quando nossa confiança no sistema for tal que nem mesmo precisaremos monitorá-lo rotineiramente a partir do solo."
Novas oportunidades para ‘eclipses digitais’
As imagens impressionantes do Proba-3 também estão desencadeando uma pequena revolução na maneira como os modelos computacionais simulam a coroa solar e criam ‘eclipses digitais’.
Nos últimos anos, vários institutos em toda a Europa desenvolveram modelos para simular essas observações e fornecer aos cientistas os meios para observar o Sol, mas faltava o material de origem necessário para criar essas simulações.
"Os coronógrafos atuais não chegam nem perto do Proba-3, que vai observar a coroa solar quase até a borda da superfície solar. Até agora, isso só era possível durante eclipses solares naturais"
diz Jorge Amaya, Coordenador de Modelagem do Clima Espacial na ESA.
Eclipse digital por software de simulação da KU Leuven
Nas palavras de Jorge "esse enorme fluxo de observações ajudará a refinar ainda mais os modelos computacionais, à medida que comparamos e ajustamos variáveis para coincidir com as imagens reais." O coordenador da ESA ressalta a importância do trabalho associado a tecnologias de integração, conforme prossegue: "junto com a equipe da KU Leuven, que está por trás de um desses modelos, conseguimos criar uma simulação das primeiras observações do Proba-3."
O software ‘COCONUT’ da KU Leuven é um dos vários modelos solares de coroa integrados no Centro Virtual de Modelagem do Clima Espacial (VSWMC) da ESA. Ele pode ser combinado com uma vasta gama de modelos computacionais que descrevem outros processos físicos que conectam o Sol à Terra. Juntos, eles ajudam a oferecer uma imagem abrangente dos fenômenos solares que impactam nosso planeta e ajudam cidadãos e indústrias a se prepararem contra eles.
Sobre o Proba-3
A missão Proba-3 é liderada pela ESA e realizada por um consórcio gerenciado pela Sener, da Espanha, com participação de mais de 29 empresas de 14 países e com contribuições importantes da GMV e da Airbus Defence and Space, na Espanha, além da Redwire Space e da Spacebel, na Bélgica. A missão foi lançada em 5 de dezembro de 2024 a bordo de um lançador PSLV-XL, a partir do Centro Espacial Satish Dhawan, em Sriharikota, Índia.
Artigo encontrado no site da Agência Espacial Europeia (originalmente publicado em 16/06/2025)
Link para acesso ao original: https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/Proba-3/Proba-3_s_first_artificial_solar_eclipse
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