Meio ambiente

Além das nuvens: a abordagem revolucionária da EarthCARE para a ciência climática

Santiago Ferreira

A missão EarthCARE da ESA transporta um conjunto de instrumentos para responder a algumas questões científicas críticas relacionadas com o papel que as nuvens e os aerossóis desempenham na reflexão da radiação solar incidente de volta ao espaço e na retenção da radiação infravermelha emitida pela superfície da Terra. Embora as nuvens desempenhem um papel extremamente importante no aquecimento e arrefecimento atmosférico, continuam a ser um dos maiores mistérios – na verdade, o factor menos compreendido – na nossa compreensão de como a atmosfera impulsiona o sistema climático. Crédito: ESA/ATG medialab

EarthCARE, o Agência Espacial EuropeiaA avançada missão de satélite da NASA pretende revolucionar a nossa compreensão do sistema climático, explorando as interações entre nuvens, aerossóis e radiação.

Dedicado a fornecer uma riqueza de novas informações sobre como exatamente as nuvens e os aerossóis afetam o clima da Terra, o satélite EarthCARE da ESA teve a oportunidade de se exibir antes dos engenheiros embarcarem na cuidadosa tarefa de empacotá-lo para a sua viagem até ao local de lançamento nos EUA. .

Transportando quatro instrumentos diferentes, este notável satélite é a mais complexa das missões Earth Explorer da ESA – missões que devolvem informações científicas importantes que avançam a nossa compreensão de como o planeta Terra funciona como um sistema e do impacto que os humanos estão a ter nos processos naturais.

Enfrentando a crise climática

Com a crise climática cada vez mais forte, o Earth Cloud Aerosol and Radiation Explorer, ou EarthCARE, foi desenvolvido para lançar nova luz sobre as complexas interações entre nuvens, aerossóis e radiação na atmosfera da Terra.

A energia na atmosfera é um equilíbrio entre a radiação que chega do Sol, que aquece o sistema terrestre, e a radiação térmica que sai, que esfria a Terra. Embora se saiba que as nuvens desempenham um papel extremamente importante no aquecimento e arrefecimento atmosférico, elas continuam a ser uma das maiores incertezas na nossa compreensão de como a atmosfera impulsiona o sistema climático.

As nuvens e, em menor grau, os aerossóis refletem a energia solar que chega de volta ao espaço, mas também retêm a energia infravermelha que sai. Isto leva a um efeito líquido de resfriamento ou aquecimento. Além disso, os aerossóis influenciam o ciclo de vida das nuvens e assim contribuem indiretamente para o seu efeito radiativo.

O conjunto de quatro instrumentos de última geração do EarthCARE trabalhará em conjunto para fornecer uma visão holística da interação complexa entre nuvens, aerossóis e radiação para produzir uma nova visão sobre o equilíbrio de radiação da Terra no contexto da crise climática.

Preparativos de pré-lançamento

Com a decolagem prevista para maio em um EspaçoX Foguete Falcon 9 da Base Aérea de Vandenberg, na Califórnia, EarthCARE tem passado pela última rodada de testes e verificações meticulosas na Alemanha.

Agora pronto para ser declarado apto para viajar, o satélite EarthCARE de duas toneladas está orgulhosamente exposto numa sala limpa nas instalações da Airbus em Friedrichshafen.

Limpeza EarthCARE

Uma das últimas tarefas a fazer antes de o satélite EarthCARE da ESA ser embalado para envio ao local de lançamento nos EUA é garantir que está muito limpo. A fotografia mostra engenheiros realizando esta importante tarefa. O satélite passou os últimos meses nas instalações da Airbus em Friedrichshafen, na Alemanha, passando pelas últimas verificações que o satélite realizou na Europa. Crédito: ESA–S. Corvaja

O Gestor de Projecto EarthCARE da ESA, Dirk Bernaerts, disse: “É óptimo ver o EarthCARE em toda a sua glória e estou extremamente orgulhoso do que a ESA, JAXAe nossos parceiros industriais conseguiram desenvolver esta missão extraordinária.

“Como uma missão extremamente complexa, tem sido um longo caminho, mas agora chega num momento crítico no desenvolvimento de modelos climáticos globais que estão começando a resolver a convecção de nuvens em escalas de quilômetros – falamos sobre isso agora sendo ‘a era de convecção’.

“O EarthCARE está certamente preparado para dar uma contribuição importante para modelos climáticos complicados e previsões meteorológicas numéricas.”

Missão EarthCARE da ESA

O conjunto exclusivo de quatro instrumentos do EarthCARE fornece uma visão holística da interação entre nuvens, aerossóis e radiação.
Seu radar de perfil de nuvem fornece informações sobre a estrutura vertical e a dinâmica interna das nuvens, seu lidar atmosférico fornece informações do topo da nuvem, perfis de nuvens finas e aerossóis, seu gerador de imagens multiespectral fornece uma visão geral ampla da cena em vários comprimentos de onda e seu radar de banda larga O radiômetro mede a radiação solar refletida e a radiação infravermelha emitida.
O facto de estas diferentes medições serem todas realizadas ao mesmo tempo permite aos cientistas compreender melhor o equilíbrio de radiação da Terra. Crédito: ESA/ATG medialab

Conquistas e contribuições colaborativas

A Diretora de Programas de Observação da Terra da ESA, Simonetta Cheli, comentou: “O EarthCARE irá em breve aumentar a nossa crescente família de missões de investigação pioneiras do Earth Explorer. Até agora, todas estas missões excederam os seus objetivos e expectativas científicas – e espero plenamente que o EarthCARE siga o exemplo.

“Embora o EarthCARE seja uma missão da ESA, agradecemos especialmente à Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial, JAXA, que forneceu o radar de perfil de nuvens, um dos principais instrumentos de medição do satélite.”

O vice-presidente da JAXA, Koji Terada, acrescentou: “Apesar da missão ter sido proposta como conceito há mais de 20 anos, o EarthCARE é mais relevante do que nunca. Estou profundamente impressionado com o facto de a missão se basear em requisitos científicos tão excelentes e visionários. Estamos muito orgulhosos de oferecer o radar de perfil de nuvem para a missão.”

Maravilha Tecnológica e Cooperação Internacional

O radar de perfil de nuvens do satélite fornece informações sobre a estrutura vertical e a dinâmica interna das nuvens, seu lidar atmosférico fornece informações do topo das nuvens e perfis de nuvens finas e aerossóis, seu gerador de imagens multiespectral oferece uma visão geral ampla da cena em vários comprimentos de onda e seu radiômetro de banda larga mede a radiação solar refletida e a radiação infravermelha emitida.

EarthCARE em exibição

Foto de grupo em frente ao satélite EarthCARE da ESA na sala limpa das instalações da Airbus em Friedrichshafen, Alemanha. Crédito: ESA

O líder do projeto Airbus EarthCARE, Maximilian Sauer, disse: “O EarthCARE levou 15 anos para ser desenvolvido com especialistas envolvidos de mais de 15 países da Europa, bem como do Canadá, dos EUA e do Japão. E graças a este trabalho árduo temos um satélite que irá melhorar os modelos climáticos.

“Esta é também uma grande conquista para colegas de três locais diferentes da Airbus e para mais de 40 empresas subcontratadas envolvidas.”

Walther Pelzer, Diretor Geral da Agência Espacial Alemã, DLR, observou: “O satélite EarthCARE foi construído na Alemanha. Além disso, muitas empresas e instituições científicas alemãs estão envolvidas na missão. EarthCARE destaca a posição de liderança da Alemanha no cenário internacional de observação da Terra.”

Santiago Ferreira é o diretor do portal Naturlink e um ardente defensor do ambiente e da conservação da natureza. Com formação académica na área das Ciências Ambientais, Santiago tem dedicado a maior parte da sua carreira profissional à pesquisa e educação ambiental. O seu profundo conhecimento e paixão pelo ambiente levaram-no a assumir a liderança do Naturlink, onde tem sido fundamental na direção da equipa de especialistas, na seleção do conteúdo apresentado e na construção de pontes entre a comunidade online e o mundo natural.

Santiago