O Pentágono, através da sua Agência de Projetos de Investigação Avançada de Defesa (DARPA), desenvolveu uma tecnologia que utiliza a atmosfera terrestre como sensor para detetar ameaças terrestres e espaciais. Segundo o organismo americano, o sistema tem uma precisão extraordinária e pode detetar tudo, desde pequenas explosões a reentradas de naves espaciais a ocorrer “em qualquer parte do mundo”.
A tecnologia foi desenvolvida no âmbito do programa AtmoSense. Investigadores da DARPA criaram um sistema que deteta ondas acústicas e eletromagnéticas que se espalham pela ionosfera sempre que ocorre uma detonação, uma erupção vulcânica ou a reentrada de uma nave espacial – pode também ser utilizado para detetar lançamentos de mísseis hipersónicos.
O AtmoSense apresenta um novo sistema avançado de modelação 3D que permite interpretar estas ondas e determinar a sua origem e escala. “A simulação de ondas acústicas de superfície para espaço de alta resolução era considerada impossível antes do início do programa, mas conseguimos”, referiu Michael Nayak, diretor do AtmoSense.
“Costumávamos chamar à ionosfera ‘ignorosfera’, mas o AtmoSense fez alguns avanços importantes ao abordar o que costumava ser um problema enormemente difícil. Agora podemos modelar, com uma precisão de seis ordens de magnitude, em 3D, o que acontece à energia que emana de uma pequena perturbação à escala de metro à medida que se expande pela atmosfera para se propagar por milhares de quilómetros e, potencialmente, à volta do globo”, indicou o investigador.
O programa AtmoSense foi lançado em 2020 com o objetivo de compreender os mecanismos de propagação de energia entre a superfície terrestre e a ionosfera. Esta camada da atmosfera terrestre estende-se desde aproximadamente 80 km até 400 ou 500 km de altitude e caracteriza-se por ser eletricamente carregada.
Na primeira fase, os investigadores trabalharam para compreender como ocorre a disseminação das ondas produzidas a partir de fenómenos naturais violentos com elevado poder explosivo, como sismos e erupções vulcânicas, e utilizar esses dados para treinar os seus modelos preditivos. Conseguiram então expandir a capacidade de deteção do sistema para o tornar sensível a eventos muito mais pequenos.
A segunda fase consistiu na realização de uma série de detonações de teste para verificar a eficácia do sistema. No início do ano passado, seis detonações controladas (quatro de uma tonelada e duas de 10 toneladas) foram realizadas em um campo de testes no Novo México. A agência diz que os dados de detonação recolhidos pelos sensores terrestres e aéreos correspondiam exatamente às previsões feitas por seus modelos.
Estudando os dados do teste do Novo México, os investigadores descobriram um fenómeno que não esperavam. Uma equipa da Universidade Embry-Riddle, na Florida, observou uma queda dramática no número de eletrões na atmosfera. “Enquanto a equipa analisou os dados, observou uma enorme diminuição no que é chamado de conteúdo total de eletrões que os deixou perplexos”, lembrou Nayak. “Imagine que tem água a passar por uma mangueira. Isto é um fluxo de eletrões e se apertar a mangueira, vai notar uma queda significativa no volume de água que sai dele.”
Ao investigar as causas, perceberam que este distúrbio invulgar se devia à reentrada de um Falcon 9 da SpaceX que ocorreu no mesmo dia em que a sua detonação de teste. A equipa descobriu que também havia quedas no número de eletrões semelhantes noutras reentradas do Falcon 9 na atmosfera.
“Decidiram extrair outros dados de reentrada da SpaceX, através de dezenas de lançamentos, para ver se conseguiam detetar uma queda em eletrões semelhantes”, disse Nayak. “O fenómeno é muito repetível. Descobrimos uma nova técnica que não esperávamos identificar objetos que entram na atmosfera terrestre.”
Esta descoberta acidental mostrou que a nova tecnologia é um método muito fiável para detetar objetos que entram na atmosfera terrestre. O que significa que também é ideal para monitorizar o tráfego espacial e detetar potenciais ameaças vindas de cima. De acordo com a agência, as ferramentas desenvolvidas para o AtmoSense são de código aberto e as suas aplicações podem ser enormes: desde a deteção de atividade sísmica e outros distúrbios terrestres, até a deteção de testes nucleares subterrâneos ou o rastreamento de objetos em órbita perto da Terra.
