O primeiro satélite do quarteto Cluster da Agência Espacial Europeia retornou com segurança à Terra no domingo, marcando o fim bem-sucedido de uma missão de décadas envolvendo pesquisadores da UCL.
Depois de cair na Terra de uma distância de quase um terço do caminho até a Lua, a espaçonave, apelidada de 'Salsa' (Cluster 2), reentrou na atmosfera da Terra às 18h47, horário do Reino Unido, em 8 de setembro de 2024, em uma região pouco povoada do Oceano Pacífico Sul, cuidadosamente escolhida para garantir que nenhum destroço atingisse a terra.
Durante as duas últimas décadas em que a missão Cluster passou no espaço, ela forneceu dados inestimáveis sobre como o Sol interage com o campo magnético da Terra, ajudando-nos a entender e prever melhor o clima espacial.
A Salsa tinha muito pouco combustível restante, então os especialistas da ESA encontraram uma maneira eficiente de ajustar a órbita da Salsa em janeiro para que o retorno à Terra ocorresse o mais longe possível das regiões povoadas. Esta primeira “reentrada direcionada de uma órbita altamente excêntrica” do mundo garantiu que quaisquer partes da espaçonave que sobrevivessem à reentrada cairiam sobre o oceano aberto, e que nenhuma saltaria de volta para o espaço para se tornar lixo espacial indesejado.
O professor Andrew Fazakerley, do Laboratório de Ciência Espacial Mullard na UCL, que foi o principal investigador dos instrumentos PEACE (Plasma Electron and Current Experiment) em todas as quatro espaçonaves Cluster por 27 anos, disse: “Cluster é uma missão incrivelmente bem-sucedida que contribuiu enormemente para os avanços em nossa compreensão da magnetosfera da Terra, onde o campo magnético da Terra alcança o espaço e protege a Terra do vento solar. Esses avanços são essenciais para nos ajudar a prever melhor o clima espacial severo e seus impactos.
“As conquistas são ainda mais satisfatórias porque a missão Cluster original foi destruída em um acidente de lançamento e não estava claro a princípio se uma nova missão Cluster poderia ser construída.
“Cientistas e engenheiros do Mullard Space Science Laboratory na UCL lideraram a construção dos quatro instrumentos de plasma de elétrons PEACE. A equipe de operações PEACE no MSSL garantiu que todos os instrumentos continuassem a funcionar bem, retornando dados por décadas a mais do que o requisito original do projeto.
“A equipe também é responsável por gerar um conjunto abrangente de dados científicos PEACE calibrados de alta qualidade para o Cluster Science Archive, que fizeram contribuições importantes para muitas descobertas.
“Será triste ver a missão terminar, mas ela deixará um legado muito impressionante, tanto em termos de artigos já escritos, quanto por meio de um arquivo de dados de altíssima qualidade que será usado para responder a muitas outras perguntas.”
Por mais de 24 anos, a missão Cluster II da ESA tem ajudado cientistas a estudar os mistérios do poderoso escudo magnético da Terra: a magnetosfera. Esta bolha protetora protege nosso planeta do fluxo de partículas carregadas emitidas pelo Sol, conhecido como vento solar.
A interação entre o vento solar e a magnetosfera é chamada de “clima espacial”. Uma consequência familiar do clima espacial são os fenômenos de aurora inspiradores nas regiões polares da Terra, incluindo a aurora boreal ou “luzes do norte” que foram observadas incomumente ao sul no início deste ano.
Eventos climáticos espaciais severos são importantes, pois podem interferir nos sistemas espaciais e terrestres que contribuem para nossas vidas diárias. Aumentos drásticos nas populações de partículas energéticas dos cinturões de radiação ao redor da Terra podem causar mau funcionamento dos satélites e podem ser um problema para os astronautas. O aquecimento da atmosfera superior faz com que ela se expanda, arrastando para baixo naves espaciais de órbita baixa, e também pode interferir nas comunicações de rádio e nos sinais de satélite GPS que são usados por sistemas de navegação e sistemas financeiros.
Fortes perturbações no campo magnético da Terra podem gerar corrente indesejada nas redes de transmissão elétrica, às vezes causando apagões.
O objetivo de longo prazo no estudo dos processos por trás do clima espacial é melhorar as previsões de quando eventos severos podem ocorrer e quais impactos são possíveis, para que medidas de precaução possam ser tomadas.
Ao longo de sua longa existência, o Cluster desempenhou um papel fundamental na melhoria da compreensão do clima espacial, levando à publicação de mais de 3.247 artigos científicos.
Foi a primeira missão de física de plasma espacial a usar quatro espaçonaves voando em uma formação tetraédrica, o que permitiu fazer novas medições e resolver questões de longa data, por exemplo, sobre a física da reconexão magnética.
Sua órbita única de alta latitude permitiu revelar o que está acontecendo nas regiões da cúspide magnetosférica (buracos na magnetosfera nos dois polos da Terra) até então inexploradas e fazer avanços na compreensão da aurora terrestre.
A Professora Carole Mundell, Diretora de Ciência da ESA, disse que “Cluster é a primeira missão a fazer estudos detalhados, modelos e mapas 3D do campo magnético da Terra, bem como processos relacionados dentro e ao redor dele. Estamos orgulhosos de dizer que, por meio do Cluster e de outras missões, a ESA avançou a compreensão da humanidade sobre como o vento solar interage com a magnetosfera, ajudando-nos a nos preparar para os perigos que ele pode trazer.”
A tocha científica do Cluster será passada para a missão Solar Wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (Smile) da ESA/Academia Chinesa de Ciências, com lançamento previsto para o final de 2025. A missão foi proposta pela falecida Professora Graziella Branduardi-Raymont (Laboratório de Ciências Espaciais Mullard da UCL).
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