Foguete da NASA recolhe amostras de nuvens em cinco pontos

Em 24 de agosto de 2022, um foguete-sonda — um foguete de investigação suborbital — descolou da Wallops Flight Facility da NASA, na Virgínia, e atravessou uma nuvem metálica invisível. A missão SpEED Demon transportou cinco detetores através da mesma camada E esporádica em simultâneo, proporcionando aos investigadores a primeira observação concorrente de vários pontos de um fenómeno que pode desviar os sinais de rádio em direções inesperadas.

As camadas E esporádicas formam-se na ionosfera, que começa a cerca de 40 milhas (60 quilómetros) acima da Terra, quando os gases neutros começam a transformar-se em plasma, ou gás ionizado. Parte desse material provém de meteoros que ardem na atmosfera e deixam para trás ferro, magnésio e outros metais. Esses metais podem acumular-se em camadas densas, semelhantes a nuvens, a cerca de 60 milhas (100 quilómetros) de altitude. Quando uma camada se forma, pode refletir as ondas de rádio de volta para a Terra: transmissões distantes podem parecer próximas aos controladores de tráfego aéreo ou aos utilizadores de rádio marítimo, enquanto o radar pode registar falsos alvos. O plasma na ionosfera é também a maior fonte de erro no GPS dos telemóveis, segundo Henry Valentine, autor principal do estudo.

Antes da SpEED Demon, um foguete só conseguia recolher amostras ao longo de uma linha estreita através de uma camada. A nova missão lançou quatro dropsondes, sondas ejetáveis que se afastaram da carga principal e umas das outras, transmitindo cada uma medições para estações em terra. Juntamente com o instrumento principal do foguete, recolheram amostras de cinco locais no mesmo momento. Uma equipa liderada pela Embry-Riddle Aeronautical University descreveu os resultados no Journal of Geophysical Research: Space Physics.

As medições revelaram mais estrutura do que a equipa esperava. Em vez de uma camada lisa e densa, a camada parecia irregular e moldada por ventos turbulentos no ar neutro circundante. Durante a descida, dividiu-se em dois picos distintos. O padrão era compatível com ondulações de Kelvin–Helmholtz, instabilidades semelhantes a ondas que se enrolam e que também se observam em nuvens comuns, mas a equipa de Aroh Barjatya evita afirmar que essa é uma causa comprovada: o voo não conseguiu medir diretamente os ventos locais e os campos elétricos.

O que muda, concretamente? Cinco trajetórias simultâneas revelam movimentos e estruturas que um único percurso de foguete poderia não detetar, dando aos investigadores mais contexto para estudarem de que forma as camadas E esporádicas afetam os sinais de rádio. A missão foi uma demonstração tecnológica concebida para testar se a técnica das dropsondes funcionaria. Uma estratégia semelhante, com várias sondas, foi utilizada no eclipse anular de outubro de 2023 e no eclipse total de abril de 2024, enquanto um descendente direto voou a partir do atol de Kwajalein em junho de 2025; estão a ser preparados artigos sobre essas missões.