Por Daniele Cavalcante, 26/11/2020 - O Sentinel-6 Michael Freilich foi lançado no último sábado (21) em um foguete Falcon 9 da SpaceX, a partir da Base da Força Aérea de Vandenberg, na Califórnia. A missão foi desenvolvida em uma parceria histórica entre a NASA e Agência Espacial Europeia (ESA), e seu o objetivo é analisar o aumento do nível dos mares para compreender melhor as consequência das mudanças climáticas em curso no planeta. Mas como ele fará isso, e por quê?
Em uma órbita polar, o satélite está a uma altitude de 1336 km, inclinado a 66 graus. Ele mede 2,35m × 4,17m × 5,30m e pesa 1.191 kg, contando com 230 kg de combustível a bordo. Seu tempo de vida útil é estimado em 5 anos e meio, mas, após esse período seu "irmão gêmeo" será lançado para continuar o trabalho. A missão também coletará dados de temperatura e umidade atmosférica que ajudarão a melhorar as previsões meteorológicas e modelos climáticos. O satélite, anteriormente conhecido como Sentinel-6A, recebeu o nome do Dr. Michael Freilich, ex-diretor da Divisão de Ciências da Terra da NASA e defensor das melhorias nas medições do oceano via satélite.
Este programa será dividido em duas etapas, sendo o lançamento do dia 21 o início da primeira. Em 2025, o satélite Sentinel-6B também será enviado ao espaço para aprimorar ainda mais as medições por pelo menos mais cinco anos. Assim, o Sentinel-6 terá, no total, até 2030 para cumprir seu objetivo. “Este registro contínuo de observações é essencial para rastrear o aumento do nível do mar e compreender os fatores que contribuem para isso”, disse Karen St. Germain, diretora da Divisão de Ciências da Terra da NASA.
Como o Sentinel-6 funciona
Os oceanos e a atmosfera da Terra estão intrinsecamente conectados, já que o mar absorve mais de 90% do calor retido pelo aumento dos gases de efeito estufa. Isso faz com que a água do mar se expanda — um terço do aumento atual do nível do mar é resultado desse processo, enquanto o derretimento dos gelos é responsável pelo restante. A tarefa do Sentinel-6 é calcular a taxa dessa expansão das águas.
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Mas como uma simples dupla de satélites conseguirá obter informações tão precisas sobre os imensos oceanos? Bem, isso será possível não só graças à posição privilegiada deles no espaço, observando tudo de cima, como também devido a um radar altímetro a bordo de ambos. Este equipamento é capaz de calcular minuciosamente a distância entre os satélites e a Terra, simplesmente enviando um pulso de radar até a superfície do planeta. O pulso reflete na superfície e retorna para o satélite, que calcula o tempo deste processo e, assim, determina a distância que a onda do radar levou para retornar aos sensores.
Monitorando constantemente a distância entre o satélite e a superfície do mar, os cientistas saberão dizer o quanto o nível da água subiu com o passar dos anos. É uma mudança lenta — porém cada vez mais acelerada —, mas o monitoramento ao longo de dez anos será o suficiente para responder várias perguntas sobre as mudanças climáticas do nosso planeta. Embora outras missões semelhantes tenham sido enviadas anteriormente, o Sentinel-6 vai coletar medidas em resolução bem mais alta, além de estudar as variações mais discretas no nível do mar próximo às costas e até mesmo a velocidade dos ventos nos oceanos. Por isso, trata-se do programa mais importante e promissor nessa área. Outra tecnologia a bordo é o instrumento Advanced Microwave Radiometer (AMR-C), que permitirá aos pesquisadores verem características oceânicas bem mais minuciosas e mais complicadas, em comparação com satélites de missões anteriores, especialmente perto dos litorais.
A remodelagem das costas
Um dos resultados mais impactantes das mudanças climáticas são as alterações dos níveis da água nos oceanos, e isso traz consequências em vários sentidos. Uma delas é a remodelagem das costas da Terra, ou seja, dos litorais. O Sentinel-6 será capaz de medi-las e saberá com que rapidez isso está acontecendo. Nos próximos anos, esse monitoramento será essencial para saber como esses efeitos afetarão a humanidade, pois os cientistas esperam que o aumento do nível do mar não apenas mude os litorais, como também resultem no aumento de inundações das marés e tempestades. “O Sentinel-6 Michael Freilich é um marco para medições do nível do mar”, disse Josh Willis, cientista do projeto. “É a primeira vez que conseguimos desenvolver vários satélites que abrangem uma década completa, reconhecendo que as mudanças climáticas e a elevação do mar vieram para ficar”.
Além dos oceanos
O Sentinel-6 Michael Freilich não se limitará a medir a elevação do nível dos mares, mas também analisará os efeitos das mudanças climáticas em várias camadas da atmosferra terrestre, da troposfera à estratosfera. Isso será feito com a ajuda de um instrumento chamado Global Navigation Satellite System - Radio Occultation (GNSS-RO), que poderá rastrear os sinais de rádio dos satélites de navegação que orbitam a Terra.
Sempre que um satélite de navegação estiver perto do horizonte terrestre — isto é, na perspectiva do Sentinel-6 Michael Freilich —, seu sinal de rádio passará pela atmosfera e o Sentinel-6 poderá captá-lo. Ao atravessar a atmosfera, o sinal fica mais lento, sua frequência muda e seu caminho se curva, devido ao efeito de refração. Medir essa refração através do GNSS-RO ao longo dos anos será importante para calcular as mudanças mais sutis na densidade atmosférica, temperatura e teor de umidade. De acordo com Chi Ao, cientista da equipe do GNSS-RO, os pesquisadores também precisam “de medições de longo prazo de nossa mudança atmosférica para entender melhor os impactos totais das mudanças climáticas”.
Por que isso é importante?
Melhorar o conhecimento sobre os oceanos ao longo da década trará uma série de vantagens, como uma maior compreensão da temperatura atmosférica global, e de como o clima da Terra está mudando. Afinal, a mudança climática não afeta apenas os mares, mas também a superfície e toda a vida na Terra.
Um exemplo prático dos avanços que esse conhecimento pode proporcionar é a meteorologia. Com as medições do altímetro e do GNSS-RO combinadas, os meteorologistas poderão melhorar ainda as previsões climáticas, e isso inclui não apenas a temperatura como também a umidade da atmosfera. Aliás, conhecer as condições da camada superior do oceano ajudará a aprimorar as previsões de formação e evolução dos furacões.
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Atualmente, os níveis do mar aumentam em média 3,3 milímetros por ano, mais do que o dobro da taxa no início do século XX, de acordo com a NASA. “Em 2050, teremos um litoral diferente do que temos hoje”, aponta Willis. Enquanto isso, “há cada vez mais pessoas se mudadando para as regiões costeiras e as megacidades costeiras continuam a se desenvolver, o impacto da mudança do nível do mar será mais profundo nessas sociedades”, alerta Craig Donlon, cientista de projetos da ESA.
Conhecer os desafios climáticos que o futuro nos reserva é fundamental para nos prepararmos desde já para enfrentá-los. As informações que o Sentinel-6 Michael Freilich fornecerá informações valiosas para governos e autoridades que precisarem planejar estratégias relacionadas ao aumento do nível do mar, tempestades e furacões.
Fonte: NASA, ESA
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