Cluster – tornando visível o invisível

O quarteto Cluster
6 Setembro 2010

Durante uma década, o Cluster analisou interacções escondidas entre a Terra e o Sol. Os seus estudos revelaram os segredos da aurora, as tempestades solares e deram-nos uma visão dos processos fundamentais que ocorrem em todo o Universo. E há mais trabalho a fazer.

A aurora, aquelas luzes que dançam nos céus polares, não são mais do que a manifestação visível de uma batalha invisível que ocorre por cima das nossas cabeças. As partículas supersónicas do Sol colidem com o campo magnético do nosso planeta, todos os dias. A maior parte delas são deflectidas, mas algumas são apanhadas pelo campo magnético da Terra e aceleradas, colidindo com a atmosfera, criando a aurora, a radiação do planeta e de tempos a tempos grandes tempestades magnéticas em todo o mundo.

Nos dez anos de estudo desta actividade, o Cluster descobriu fontes magnéticas gigantes, a injectar novas partículas no campo da Terra, «buracos» gigantes na camada mais alta da atmosfera que criam regiões negras na aurora visível e pontos nulos magnéticos que se formam quando a paisagem magnética da Terra se prepara para mudar a sua estrutura.

Auroral brightnening due to substorms over Canada
O Cluster estudou auroras por cima do Canadá, em 2007

«O Cluster mostrou-nos com grande nível de detalhe um mundo que até então nos era completamente desconhecido», comenta Philippe Escoubet, Responsável da Missão Cluster da ESA. Além do estudo das auroras, o Cluster apresenta um importante aspecto prático: monitoriza o ambiente de trabalho dos satélites de navegação e de telecomunicações. As partículas procedentes do Sol podem danificar os equipamentos electrónicos dos satélites, deixando-os totalmente inoperativos. A caracterização destes fenómenos permitirá desenhar satélites mais robustos.

Cientistas de todo o mundo trabalham com os dados gerados pelo Cluster. A cada momento, há uma equipa de cientistas a apresentar, em algum lugar do planeta, uma publicação baseada em dados obtidos por esta fascinante missão. O Cluster Active Archive conta com mais de 1000 utilizadores de todo o mundo, o que permite garantir que continuarão a ser feitas descobertas científicas, mesmo depois de terminada a vida útil da missão.

Dez anos é muito tempo nas duras condições do espaço. Os quatro satélites do Cluster começam a denunciar os efeitos da idade e a equipa de operações enfrenta um desafio diário para manter a frota operacional. Talvez o maior desafio seja garantir a continuidade do fornecimento eléctrico.

Lançamento do segundo par do Cluster, 8 de Agosto de 2000

Os painéis solares já não geram tanta energia como quando a constelação foi lançada, e as baterias de abordo estão a estragar-se de uma forma dramática: através de pequenas explosões. Estas baterias são compostas por uma mistura não magnética de prata e cadmio para evitar causar interferências com os instrumentos do Cluster. À medida que o tempo passa, estas baterias geram oxihidrógenio, um gás explosivo. Até hoje deixaram de funcionar sete baterias, nos quatro satélites, duas delas devido a este tipo de explosões. Os controladores da missão puderam observar o abanão do satélite no momento dos incidentes. Das vinte baterias embarcadas na missão, apenas nove continuam operacionais. No entanto, a nova programação das operações assegura que os satélites poderiam continuar a funcionar em pleno, apesar da perda destes elementos.

Falta ainda muito estudo. Recentemente, a distância do Cluster à Terra foi reduzida dos 19 000 km iniciais a apenas algumas centenas de quilómetros. Isto permitirá aos quatro satélites atravessar a região em que se aceleram as partículas que dão lugar às auroras. Desde aqui, os cientistas poderão observar este fenómeno através de uma perspectiva única.

Enquanto o Cluster orbita o nosso planeta, os seus resultados científicos demonstram a importância da missão para compreender os mecanismos que governam o Universo.

“Estamos estudando astrofísica praticamente a partir de casa”, diz David Southwood, Director de Ciência e de Exploração Robótica da ESA, “para lá do nosso sistema solar há um enorme Universo, pejado de estrelas. O espaço entre elas está coberto por campos magnéticos. Muitas missões estudam os objectos celestes – as ilhas no oceano do Universo – mas o Cluster estuda o oceano em si.”

Estando previsto que as operações do Cluster continuassem até ao ano de 2012, uma equipa de peritos está estudando a possibilidade de alargar o prazo até 2014.

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