 |
| Tempestades geomagnéticas e as emissões ultravioletas solares continua após a publicidade |
O primeiro sistema de transmissão de telecomunicação que necessitou o emprego de condutores elétricos foi o telégrafo e, em conseqüência, foi o primeiro a ser influenciado pelas perturbações de origem magnética. Na história das influências magnéticas sobre os telégrafos as perturbações telegráficas eram freqüentemente associadas às auroras polares.
Durante o final do século XIX e o século XX, o desenvolvimento da tecnologia dos cabos de comunicação não evitou que fossem afetados pelas correntes induzidas de origem geomagnética. Com o advento dos sistemas telefônicos não foi possível, também, evitar além das perturbações magnéticas uma proteção contra os raios que atingiam os sistemas telefônicos. Durante a tempestade magnética de 24 de março de 1940, as comunicações telefônicas nos EUA foram profundamente perturbadas, estimando-se que a tensão se elevou a mais de 500 volts. Na Suécia, diversas tempestades magnéticas aumentaram a tensão, a ponto de provocar o aparecimento de arcos elétricos nos dispositivos protetores de carbono. Alguns dispositivos protetores de carbono se aqueceram a tal ponto que pegaram fogo.
Sistemas dos cabos
No século XX, os fios foram substituídos por cabos coaxiais. Sua introdução permitiu aumentar a largura das faixas do sistema de comunicação, exigindo, no entanto, o emprego de amplificadores de repetições destinados a compensar o enfraquecimento do sinal dos cabos. Esses repetidores eram montados em série com o condutor central do carro, por sua vez alimentado por uma corrente direta a partir das estações situadas na extremidade do cabo. Por ocasião de uma perturbação geomagnética, as alterações do cabo magnético induziam à voltagem direta no condutor central do cabo coaxial. Essa voltagem, se adicionava ou subtraía a voltagem oriunda da fonte de alimentação do cabo para efeitos dos cabos continentais. Em 4 de agosto de 1972, uma ruptura no sistema de cabos coaxiais, nos EUA, ocorreu durante uma forte perturbação magnética. O estudo posterior revelou que, no momento da ruptura, o campo magnético terrestre tinha sido fortemente atingido pelo impacto de partículas rápidas provenientes do Sol.
Cabos submarinos
Durante a tempestade geomagnética de 10 de fevereiro de 1958, as comunicações transatlânticas entre Terra Nova e a Escócia foram interrompidas em virtude da tensão induzida nos cabos de alimentação.
Cabos de fibra ótica
Os novos cabos submarinos utilizam fibras óticas para enviar os sinais; no entanto, existem ainda cabos condutores que alimentam as repetidoras. No momento da tempestade de março de 1989, um novo cabo de fibra ótica de comunicação transatlântica já tinha sido colocado em serviço. Seu funcionamento não foi perturbado, mas fortes tensões induzidas foram observadas nos cabos de alimentação. Graças aos aperfeiçoamentos das fibras óticas, os cabos do futuro necessitarão talvez menos de repetidoras e uma tensão motriz mais fraca. No entanto, se reduz a dimensão do equipamento de alimentação sem levar em consideração as tensões induzidas, os sistemas no futuro se arriscam a ser mais vulneráveis aos efeitos geomagnéticos.
Ronaldo Rogério de Freitas Mourão é pesquisador-titutar do Museu de Astronomia e Ciências Afins, do qual foi fundador e primeiro diretor, membro titular do Instituto Histórico e Geográfico Brasileiro, autor de mais de 70 livros, entre outros do Anuário de Astronomia 2005. Consulte a homepage: www.ronaldomourao.com
Partículas carregadas formam o ambiente
Os satélites funcionam num ambiente povoado de partículas carregadas. Essas partículas podem danificar os satélites de diversas maneiras, seja diretamente, ao penetrar nos materiais eletrônicos, seja indiretamente, por cargas eletrostáticas dos engenhos espaciais cuja descarga pode causar problemas. Esses fenômenos podem simular outras ameaças, deterioração de material eletrônico, o que pode causar uma perda de controle e uma pane do satélite.
Partículas cósmicas
Quando íons são projetados a grande velocidade eles atravessam os semicondutores, produzem um grande número de elétrons e buracos que transportam as correntes no interior desses dispositivos. A introdução de numerosos pares de elétrons buracos em regiões sensíveis, como nas células de memórias, pode alterar os dados e provocar ordens aleatórias ou mesmo ordem falsas ou fantasmas. As conseqüências podem ser devastadoras se os impactos de íons ocorrem em sistemas de comandos ou nos circuitos de tomadas de decisão. Por outro lado, esses impactos podem ter repercussões sobre o tempo de vida dos semicondutores.
Cargas eletrostáticas
De uma órbita síncrona, a carga eletrostática dos engenhos espaciais podem se produzir na razão da incidência da chegada de vastos fluxos de elétrons na ausência de uma drenagem suficiente de carga pelo mecanismo com as emissões fotoelétricas. Os elétrons excitados cujas energias são as ordens de KeV a várias dezenas de KeV são as principais responsáveis pela carga elétrica de superfície. Os fluxos intensos são estreitamente associados a atividades das subtempestades e, por conseqüência, a carga eletrostática de superfície produz, com freqüência do meio da noite, a aurora. A carga eletrostática diferencial da superfície dos engenhos espaciais pode provocar descargas destruidoras de sistemas de arcos, o que ocasiona a anomalia e o funcionamento do satélite.
Carga eletrostática interna
A presença de elétrons relativistas altamente energéticos, emitindo energias superiores a dois megaelétronvolts, pode indicar que as condições meteorológicas do espaço, além de desfavoráveis às telecomunicações, constituem um perigo para os circuitos elétricos instalados nos satélites geossíncronos. Quando estas condições ocorrem, existe uma grande probabilidade de que os elétrons energéticos produzam uma carga eletrostática interna nos componentes dos satélites, bem como descargas elétricas que podem conduzir a funcionamento deficiente ou, até mesmo, a completa pane do satélite. Um evento desta natureza ocorreu com o satélite em janeiro de 1994. (RRFM)
Sol e os satélites artificiais
As tempestades geomagnéticas e as emissões ultravioletas solares ao aquecerem a alta atmosfera terrestre provocam a sua expansão. O ar aquecido sobe e, em conseqüência, a densidade do ar na órbita dos satélites, situados acima de 1.000 km de altura, aumenta significativamente. Desse modo, acentua-se o arrastamento do satélite no espaço, provocando uma lenta e sensível mudança em sua órbita. Ao contrário, os satélites de órbita baixa são normalmente conduzidos às órbitas mais elevadas, elas caem lentamente e, eventualmente, queimam-se ao reentrarem na atmosfera terrestre.
O Skylab é um exemplo de espaçonave que reentrou na atmosfera terrestre prematuramente, em conseqüência de um inesperado aumento da atividade solar. Durante a grande perturbação geomagnética de março de 1989, quatro satélites de navegação saíram de serviço em uma semana.
Como a tecnologia espacial tem desenvolvido espaçonaves cada vez menores, seu sistema de miniaturização tem aumentado a sua vulnerabilidade às erupções solares. As partículas de origem solar podem causar falhas ou defeitos nos microchips e podem alterar os comandos de software nos computadores de bordo dos satélites.
Outro problema para os operadores de satélites é a carga diferencial. Durante as tempestades geomagnéticas, o número e a energia dos íons e dos elétrons aumentam. Quando um satélite viaja através desse meio ambiente espacial energizado, as partículas carregadas, surpreendentemente, produzem regiões de diferentes cargas nas espaçonaves. Eventualmente, descargas elétricas podem ocorrer nos componentes da espaçonave, danificando-a e, até, inutilizando-a. (RRFM)