25 anos pioneiros do SOHO em órbita

Duas décadas e meia de descobertas científicas são um marco importante para qualquer missão espacial. Mas quando a nave espacial no centro da celebração foi projetada para durar apenas dois anos e opera a partir de uma área fora da magnetosfera protetora da Terra, é um triunfo absoluto na história da exploração espacial.

O SOHO foi lançado no dia 2 de dezembro de 1995. Está posicionado a 1,5 milhões de quilómetros mais perto do Sol do que da Terra, de onde desfruta de vistas ininterruptas da nossa estrela.

A missão foi lançada com três objetivos científicos em mente. O primeiro foi estudar a dinâmica e a estrutura do interior solar. O segundo foi estudar por que a atmosfera externa do Sol, conhecida como corona, é muito mais quente do que a sua superfície, e o terceiro foi estudar onde e como o vento solar de partículas é acelerado.

Quase 6.000 artigos já apareceram em revistas com base em dados do SOHO, muitos deles representando um progresso significativo na nossa compreensão dos objetivos originais.

Além de investigar como o Sol funciona, SOHO é o descobridor de cometas mais prolífico da história astronómica, tendo avistado mais de 4.000 desses minimundos gelados durante o trajeto das suas viagens em direção ao sol.

Mas talvez o aspeto mais importante do trabalho do SOHO tenha sido algo que estava a ganhar destaque na época do seu lançamento: o estudo do clima espacial.

O clima espacial é o termo usado para designar distúrbios no vento solar; o fluxo constante de partículas eletricamente carregadas expelidas da coroa do Sol. Os principais eventos na corona, conhecidos como ejeções de massa coronal, ou CMEs, podem impulsionar milhares de milhões de toneladas dessas partículas para o espaço a milhões de quilómetros por hora.

Se a Terra estiver no caminho de uma CME, pode desencadear uma grande tempestade geomagnética, na qual os satélites podem ser danificados, as telecomunicações interrompidas, astronautas em perigo e linhas de energia sujeitas a picos perigosos de correntes elétricas. Juntos, estes eventos e as suas consequências foram coloquialmente chamados de tempestades solares.

“A razão pela qual o SOHO está a voar agora é para a pesquisa do clima espacial - para entender como o Sol impacta a Terra,” disse Bernhard Fleck, cientista do projeto SOHO da ESA e Gerente da missão.

SOHO foi decisivo no estudo do clima espacial porque desempenha um papel vital na previsão de tempestades solares potencialmente perigosas. Isto ocorre porque o SOHO possui o instrumento Large Angle and Spectrometric Coronagraph (LASCO), que estuda a estrutura e o comportamento da ténue corona criando um eclipse solar artificial. Ao fazer isso, operadores e meteorologistas espaciais na Terra podem ver quando as tempestades solares estão a vir na nossa direção, um a três dias antes de chegarem.

Houve uma série de outras missões solares lançadas desde SOHO. Por exemplo, a NASA lançou o Solar Dynamics Observatory e, mais recentemente, a Parker Solar Probe. Por seu turno, a ESA tem agora a Solar Orbiter. No entanto o SOHO permanece único porque possui o único coronógrafo na linha Sol-Terra, e isto torna-o inestimável.

A missão de 25 anos do SOHO não ocorreu sem incidentes. Dois anos e meio após o lançamento, a 25 de junho de 1998, a missão quase terminou durante uma manobra de rotina da nave espacial. O contato foi perdido e alguns descartaram o SOHO como perdido para sempre. No entanto, a equipa recusou-se a render-se e, após um árduo trabalho durante um período de três meses, conseguiram colocar a missão de volta online no final de setembro.

Após um período de recomissionamento da aeronave e os seus doze instrumentos - todos os quais sobreviveram apesar das temperaturas extremas que sofreram durante o apagão - a missão estava novamente totalmente online no início de novembro. Mas os problemas não acabaram aí.

No final do mês seguinte, todos os três giroscópios da aeronave falharam, iniciando uma nova corrida contra o tempo para salvar a missão.

Foi desenvolvido um novo programa informático para controlar o SOHO sem a necessidade de giroscópios. Instalado em fevereiro de 1999, o código permitiu que a aeronave retornasse mais uma vez às operações científicas completas. No processo, isso fez do SOHO a primeira aeronave a ser estabilizada em três eixos sem giroscópios.

Apesar destes problemas, o SOHO manteve-se forte na lista da ESA desde então. Os engenheiros mantiveram a aeronave saudável e a funcionar, com todos os seus instrumentos a funcionar corretamente, e contanto que não ocorram grandes problemas de funcionamento nos próximos anos, a aeronave pode chegar ao seu 30º aniversário.

Bernhard acredita que a missão do SOHO terminará em 2025, após algumas missões sucessoras terem subido aos céus. Uma é a chamada missão Space Weather Follow-On da National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), a outra é o satélite GOES-U da NOAA. Ambos carregam coronógrafos e instrumentos de monitorização do clima espacial que parecem destinados a substituir o SOHO.

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A ESA também tem novas missões no horizonte. Está a estudar a missão Lagrange, que funcionaria como um observatório meteorológico espacial dedicado para alertar sobre turbulências potencialmente prejudiciais na nossa estrela-mãe. A curto prazo, o Proba-3 da ESA pretende ser lançado em meados de 2022. Este satélite testará uma nova maneira de estudar a coroa do Sol que melhora significativamente o desempenho dos coronógrafos tradicionais.

Mas antes disso, ainda há muita ciência excelente para se esperar do SOHO. “Eu diria que os próximos dois anos serão mais emocionantes do que os dez anos anteriores,” diz Bernhard.

Isto ocorre porque o SOHO pode integrar as suas leituras com as do Solar Orbiter e Parker Solar Probe para fornecer “medições multiponto” que dão uma imagem mais completa das condições climáticas espaciais. Por exemplo, o SOHO pode ver a coroa através da qual essas duas missões voarão, fornecendo assim o contexto no qual a situação fática da Solar Orbiter e da Parker Solar Probe podem ser encaixadas.

Decades of the Sun, as seen by SOHO
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E não são apenas as conquistas científicas que estão a ser comemoradas neste aniversário. A longevidade do SOHO é um testemunho duradouro para as equipas de indivíduos dedicados que construíram a aeronave e os seus instrumentos há três décadas. “O mundo era muito diferente há 30 anos atrás, mas construíram uma maquinaria tão sólida que ainda funciona e tem instrumentos que ainda são relevantes 30 anos depois. Isto é incrível,” diz Bernhard.

Além disso, há a equipa que comanda a aeronave. “Eles operaram a missão dia após dia durante 25 anos, mesmo nas difíceis condições da pandemia COVID-19 durante o ano, é uma conquista extraordinária,” disse Bernhard.

Uma vez que a tecnologia muda continuamente, a equipa é obrigada a continuar a adaptar as suas práticas aos requisitos modernos. “SOHO é baseado no seu compromisso, dedicação e diligência,” diz Bernhard.

Em suma, o SOHO não só mudou a maneira como pensamos sobre o Sol, através da incrível generosidade de conhecimento e compreensão que proporcionou, mas também estabeleceu o plano de como estudamos o clima espacial para manter a Terra e a sua tecnologia segura.

Não importa quando a missão finalmente terminar, o seu lugar nos livros de história está garantido.