Satélite avaliará influência dos aerossóis atmosféricos

Um satélite do tamanho de um pão de forma coletará dados durante um ano sobre os aerossóis atmosféricos e sua influência na formação das nuvens na Terra.

O pequeno satélite foi desenvolvido pelo grupo liderado por Vanderlei Martins, professor da University of Maryland, Baltimore County (UMBC), nos Estados Unidos, com apoio da Nasa, a agência espacial dos Estados Unidos.

Aerossóis são pequenas partículas suspensas na atmosfera terrestre, como poeira, sal marinho e pólen, mas também incluem aquelas de origem antropogênica, como fuligem de queimadas e poluição urbana. Martins foi bolsista de doutorado e de pós-doutorado da FAPESP e professor no IFUSP, antes de se mudar para os Estados Unidos.

O HARP CubeSat, como é chamado, deverá ser embarcado em outubro em uma missão não tripulada para levar suprimentos para a Estação Espacial Internacional (ISS). Ao chegar lá, será lançado no espaço junto com outros pequenos satélites desenvolvidos por diferentes grupos de pesquisa a partir de uma miniestação de lançamento na ISS.

O projeto do HARP CubeSat foi apresentado por Martins na Escola São Paulo de Ciência Avançada em Aerossóis Atmosféricos, que ocorre até o dia 2 de agosto no Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IFUSP). Com 156 alunos do Brasil e de outros 33 países, a Escola tem apoio da FAPESP por meio do programa Escola São Paulo de Ciência Avançada (ESPCA).

"Trabalhamos as medidas de aerossóis atmosféricos com vários tipos de sensores, sejam de solo, embarcados em aviões ou em satélites. Cada tipo tem uma abrangência diferente", disse Martins à Agência FAPESP. "O HARP CubeSat faz imagens parecidas com as de uma câmera de celular, mas também obtém outras informações com o objetivo de fazer medidas científicas. As imagens que ele fizer serão usadas para reproduzir parâmetros geofísicos, como a quantidade e o tipo de poluição da atmosfera", disse Martins, um dos fundadores da empresa AirPhoton, de equipamentos de medidas de poluição de ar.

Henrique de Melo Jorge Barbosa, professor no IFUSP e organizador da Escola São Paulo de Ciência Avançada em Aerossóis Atmosféricos, colabora no projeto do HARP CubeSat.

Barbosa trabalha no desenvolvimento do algoritmo para analisar as medidas feitas pelo sensor do satélite, o HARP (sigla de Hyper Angular Rainbow Polarimeter) e obter as propriedades dos aerossóis e das nuvens. Parte do trabalho foi realizada durante o período em que passou na UMBC entre 2017 e 2018, com Bolsa de Pesquisa no Exterior da FAPESP.

"O sensor HARP a bordo do CubeSat registra duas imagens por segundo, em três estados de polarização simultâneos e quatro comprimentos de onda, com alta resolução espacial. Isso permite observar o mesmo ponto na superfície da Terra e mais de 60 perspectivas diferentes. Quando lançado e operado continuamente em alta resolução, será o sensor ambiental produzindo a maior quantidade de dados a partir do espaço", disse Barbosa.

Uma dificuldade, entretanto, é que, depois de um ano em órbita, o HARP CubeSat começará a cair e se desintegrará na atmosfera. Outra limitação é que um satélite pequeno como o CubeSat não tem a capacidade de armazenar e transmitir para a Terra a enorme quantidade de dados, e estes são reduzidos a umas poucas imagens de baixa resolução por dia.

Mas o grupo do professor Martins já prepara o HARP2, a próxima geração do sensor HARP, que será um dos instrumentos a bordo do satélite PACE ( Plankton, Aerosol, Cloud, Ocean Ecosystem), uma nova missão da Nasa dedicada a medir propriedades do oceano e da atmosfera e que tem lançamento previsto para 2023.

A bordo do satélite PACE, o sensor HARP2 coletará e transmitirá uma quantidade de dados muito maior do que é possível com um CubeSat, e será capaz de monitorar o globo terreste inteiro a cada dois dias.

Aerossóis atmosféricos

Sensores como o HARP são fundamentais para aumentar a compreensão sobre os aerossóis atmosféricos, partículas líquidas ou sólidas em suspensão no ar que têm grande influência no balanço climático global.

"Entre os ingredientes importantes para as mudanças climáticas globais, temos os gases do efeito estufa e os aerossóis atmosféricos. Esses têm impactos muito grandes no clima, na formação de nuvens, na chuva e no funcionamento dos ecossistemas e são muito pouco compreendidos em geral. A Escola São Paulo de Ciência Avançada em Aerossóis Atmosféricos foi pensada para disseminar o conhecimento que temos sobre o papel dos aerossóis atmosféricos", disse Paulo Artaxo, professor do IF-USP, membro da coordenação do Programa FAPESP de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais (PFPMCG), supervisor do pós-doutorado de Martins e um dos professores da Escola.

Durante a palestra de abertura do evento, Artaxo explicou que os aerossóis influenciam diretamente o balanço de radiação da atmosfera, causando um efeito de resfriamento da Terra. Ao longo do último século, eles foram determinantes no crescimento ou na diminuição da temperatura global do planeta. No entanto, são poderosos poluentes atmosféricos.

"Na cidade de São Paulo, a fumaça preta que sai do cano de descarga dos ônibus, por exemplo, é muito prejudicial para a saúde humana. Por isso, as grandes cidades do mundo estão diminuindo as emissões dos aerossóis. Hoje, eles matam cerca de 30 milhões de pessoas por ano, de acordo com dados da Organização Mundial de Saúde", disse.

Visitas e experimentos

Durante a Escola São Paulo de Ciência Avançada em Aerossóis Atmosféricos, os alunos visitam laboratórios de pesquisa na USP e no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen).

Os alunos também realizarão um experimento no terraço do Museu de Arte Contemporânea (MAC) da USP, com vista para o Parque do Ibirapuera. Eles usarão um pequeno dispositivo acoplado a um smartphone. O dispositivo utiliza o sensor de luz presente nesses aparelhos para medir os aerossóis atmosféricos a partir da quantidade de luz detectada. O experimento é parte das atividades práticas da Escola.

Mais informações sobre a Escola: http://spsas-aerosols.if.usp.br. 

Foto de capa: Istock. Imagem meramente ilustrativa. Não condiz com o satélite original mencionado no texto

FONTE: Agência Fapesp