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Uma matriz da estação de infra -som em Tristan Da Cunha, Reino Unido. | Crédito: CTBTO/CC por 2.0
Os cientistas estão estudando como os sensores projetados para detectar testes nucleares podem ajudar a rastrear o lixo do espaço e os meteoritos caindo nas regiões mais remotas do mundo.
Em todo o mundo, dezenas de detectores supersensíveis foram instalados desde o início da era da Guerra Fria para detectar ondas infra -som criadas por testes nucleares a milhares de quilômetros de distância. O infra -som refere -se a ondas sonoras muito abaixo da faixa de audição humana, semelhante à forma como a faixa de luz infravermelha está muito abaixo do limiar da visão humana.
Esses detectores, parte da rede abrangente de detecção de Organização de Tratado de Testes Nucleares (CTBTO), também captam o estrondo de um trovão ou os booms ultrassônicos gerados por grandes pedaços de Rochas espaciais ou detritos espaciais se desintegrando em Atmosfera da Terra.
Os pesquisadores agora estão estudando como esses sensores podem ajudar em áreas remotas onde as câmeras e telescópios ópticos mais usados não estão disponíveis. De acordo com um cientista líder nesse campo de estudo, esses sensores podem oferecer vantagens únicas sobre outros métodos de rastrear objetos caindo do espaço.
“A vantagem de usar a rede de sensores de infra -som regional e global para estudar trajetórias de bolides e detritos espaciais é que ela fornece cobertura verdadeiramente mundial operando continuamente dia e noite e em todas as condições climáticas”, disse Elizabeth Silber, cientista da Sandia National Laboratories nos EUA, Space.com.
“Diferentemente das observações ópticas, que requerem céus e escuridão clara, ou sistemas de radar, que têm alcance limitado e são geograficamente restritos, as ondas infra -som podem propagar milhares de quilômetros com perda mínima de sinal”, disse Silber, que é o principal autor de um novo estudo que explora as vantagens e limitações desse método de detecção.
Esses sensores de infra -som podem ajudar a determinar a trajetória dos objetos do espaço em queda usando um método conhecido como triangulação que compara sinais recebidos por dois ou mais sensores para estabelecer a localização da fonte.
SpaceX Falcon 9 Detritos de foguetes queimam sobre Ingersleben, Alemanha em 19 de fevereiro de 2025. Crédito: Bennett Theile
Os pesquisadores queriam saber o quão precisa esses cálculos podem depender do ângulo no qual o objeto entra na atmosfera.
Eles descobriram que, embora as trajetórias de rochas espaciais e lixo que caam na atmosfera em ângulos íngremes de 60 graus ou mais sejam fáceis de reconstruir a partir de medições de infra -som, o mesmo não se aplica a objetos que voam pela atmosfera em ângulos mais rasos.
“Eventos ângulo íngreme depositam sua energia ao longo de um segmento vertical relativamente curto da atmosfera, fazendo-os se comportar quase como uma explosão de fonte pontual”, disse Silber. “Essa geometria compacta significa que as ondas sonoras emitiram viagens ao longo de caminhos quase idênticos, resultando em direções de chegada consistente em sensores de infra -som distantes”.
Por outro lado, peças de lixo espacial e meteoritos que entram em ângulos rasos geram dados confusos quando medidos pelos sensores de infra -som, enquanto produzem sinais audíveis ao longo de um caminho de centenas, até milhares de quilômetros.
“Em estações de observação distantes, sinais de diferentes segmentos dessa longa trajetória podem dominar, causando variabilidade significativa e incerteza nas direções de chegada medidas”, explicou Silber.
Detritos causados pelo rompimento do voo 9 do SpaceX Starship 9 chuva no estágio superior das Bahamas. | Crédito: Stefanie Waldek, usada com permissão
Imagens de câmeras e telescópios, pelo contrário, tendem a fazer um bom trabalho reconstruindo as trajetórias de objetos que entram em ângulos rasos que se destacam no céu como estrelas impressionantes. Esses instrumentos, no entanto, não estão disponíveis para monitorar os céus acima das regiões remotas dos oceanos do mundo, onde a maioria dos lixo espacial e meteoritos cai na Terra ou queima na atmosfera.
É por isso que os cientistas estão tentando descobrir se combinações de diferentes tipos de medições podem fornecer dados mais precisos. As limitações das medições de infra-som, por exemplo, restringem a usabilidade de tais dados na maioria dos casos de reentradas de satélite, que geralmente são guiadas na atmosfera gradualmente em ângulos rasos, admitiu Silber.
“Os objetos que reentivam a órbita baixa da terra (LEO) geralmente o fazem em ângulos extremamente rasos”, disse Silber. “Isso ocorre porque suas órbitas se deterioram gradualmente devido ao arrasto atmosférico, fazendo com que elas espiralsem para dentro ao longo do tempo, em vez de mergulhar abruptamente”.
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A maioria dos meteoritos também entra em ângulos menores que 60 graus, com 45 graus sendo o ângulo mais comum no qual as rochas espaciais atingem a atmosfera, admitiu Silber. Os pesquisadores estão tentando entender até que ponto os sensores de infra -som podem ajudar a entender as trajetórias de tais objetos e como os resultados podem ser aprimorados.
Embora os sensores não possam fornecer avisos avançados sobre peças de rocha ou lixo espaciais, os cientistas desejam usar os dados para aprender mais sobre esses eventos potencialmente perigosos.
“Embora a detecção de infra-som não possa oferecer avisos em tempo real, ela desempenha um papel essencial na caracterização de eventos, avaliando possíveis impactos e orientando os esforços de resposta e recuperação”, disse Silber.
O estudo foi apresentado na Assembléia Geral da União Europeia de Geociências em abril.