Novas evidências: modelos meteorológicos modernos podem prever movimentos dos satélites

Numa investigação, em Helsínquia, descobriu-se que os modelos meteorológicos atuais podem prever com precisão a energia emitida e refletida pela Terra, mas também como estas projeções afetam diretamente os movimentos dos satélites em órbita baixa.

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Estudo da Universidade de Helsínquia pode ajudar na análise dos eventos meteorológicos extremos, através de processos de otimização mais eficazes.

Investigadores da Universidade de Helsínquia descobriram que os modelos meteorológicos modernos conseguem prever com precisão a energia que a Terra emite e reflete para o espaço, afetando diretamente os movimentos de satélites na órbita terrestre baixa (LEO, na sigla em inglês). Ao utilizar estes modelos, os investigadores obtiveram resultados sobre o modo como os satélites LEO respondem aos eventos meteorológicos, tais como ciclones tropicais com nuvens altas. Os resultados foram publicados, no final de abril, no Journal of Geophysical Research.

Melhoria das operações dos satélites com recurso a modelos computacionais numéricos

Neste estudo, os investigadores utilizaram modelos meteorológicos com recurso a sofisticados simuladores computacionais numéricos que prevêem as condições atmosféricas no futuro com base em observações atuais e leis da física.

"Os modelos meteorológicos numéricos simulam os padrões meteorológicos, como também calculam vários parâmetros, incluindo as emissões e reflexões da Terra sob diversas condições meteorológicas. Ao analisar estas simulações, procurámos compreender como as mudanças meteorológicas, como a nebulosidade e as tempestades, influenciam o movimento dos satélites, e afetam a capacidade de cumprir os seus deveres pretendidos", afirma Sanam Motlaghzadeh, autora principal do estudo e investigadora de doutoramento no INAR, financiada pela Fundação Nessling.

A importância dos resultados reside no potencial associado à melhoria do rastreio e controlo de satélites, aumentando a eficiência e fiabilidade das operações de satélites.

A utilização de simuladores computacionais numéricos desempenha um papel fundamental na melhoria dos processos de medição que prevejam os movimentos dos satélites.
"Compreender como o clima afeta os satélites também melhora a precisão das medições baseadas em satélites utilizadas nos estudos climáticos. Estes resultados abordam um desafio crítico na fiabilidade dos dados de satélite, nomeadamente, no que concerne a determinar as órbitas precisas dos satélites, sobre as quais os eventos meteorológicos têm efeito", explica Motlaghzadeh.

Os satélites desempenham um papel crucial na monitorização da vegetação, no rastreio dos recursos hídricos e na observação da evolução dos glaciares através de várias técnicas de medição.

Compreensão pode apoiar o estudo das alterações climáticas e gestão de crises

Estas medições, incluindo a captura de imagens e as medições de altura e campo gravitacional, são essenciais para estudar as alterações climáticas e os seus impactes. De igual forma, não é de descurar que uma melhor compreensão dos movimentos dos satélites também pode ajudar na monitorização do clima e na gestão de desastres e crises.

A utilização de modelos meteorológicos avançados pode refinar ainda mais as medições baseadas em satélites, o que facilitará o estudo e a mitigação mais eficaz de questões ambientais.

"Compreender como os satélites interagem com a atmosfera terrestre oferece resultados inovadores sobre o nosso planeta e como muda ao longo do tempo. As descobertas contribuem para uma monitorização baseada em satélites mais precisa dos recursos hídricos terrestres, e, portanto, para a segurança alimentar", diz Motlaghzadeh.

Esta investigação abre assim caminho para uma nova compreensão do papel dos modelos meteorológicos na previsão do clima da Terra, bem como também do seu impacte direto nos sistemas orbitais que a circundam. Com uma base científica sólida, os cientistas têm agora uma ferramenta adicional para melhorar a precisão das projeções da órbita dos satélites, tornando assim mais robustas as operações espaciais e a monitorização terrestre.

No futuro, esta investigação pode conduzir a avanços significativos na gestão de satélites e na compreensão das interações entre o clima terrestre e o ambiente espacial circundante. Com o aumento da precisão das previsões, os benefícios potenciais para a sociedade, desde a agricultura à gestão de desastres, são vastos e bastante promissores.

Referência de notícia

Motlaghzadeh, S., Vasiuta, M., Bister, M., Navarro Trastoy, A., Tuppi, L., Mayer-Gürr, T., & Järvinen, H. (2024). Weather-induced satellite orbit perturbations. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 129, e2023JD040009. https://doi.org/10.1029/2023JD040009