El satélite meteorológico espacial de fabricación australiana CUAVA-1 se puso en órbita desde la Estación Espacial Internacional el miércoles por la noche. Lanzado a la estación espacial en agosto a bordo de un cohete SpaceX, Uno de los principales objetivos de este CubeSat del tamaño de una caja de zapatos es estudiar el efecto de la radiación solar en la atmósfera y los dispositivos electrónicos de la Tierra.

El clima espacial, como las erupciones solares y los cambios en el viento solar, afectan la ionosfera de la Tierra (una capa de partículas cargadas en la atmósfera superior). Esto, a su vez, tiene un impacto en las comunicaciones por radio de larga distancia y las órbitas de algunos satélites. además de crear fluctuaciones en el campo electromagnético que pueden causar estragos en la electrónica en el espacio y hasta el suelo.

El nuevo satélite es el primero diseñado y construido por el Centro de Formación del Consejo de Investigación de Australia para Cubesats, UAV, y sus Aplicaciones (o CUAVA para abreviar). Lleva cargas útiles y demostradores de tecnología construidos por colaboradores de la Universidad de Sydney, Universidad Macquarie, y UNSW-Sydney.

Uno de los objetivos de CUAVA-1 es ayudar a mejorar las previsiones meteorológicas espaciales, que actualmente son muy limitados. Además de su misión científica, CUAVA-1 también representa un paso hacia el objetivo de la Agencia Espacial Australiana de hacer crecer la industria espacial local en 20, 000 puestos de trabajo para 2030.

Satélites y clima espacial

Si bien la Agencia Espacial Australiana solo se formó en 2018, Australia tiene una larga trayectoria en la investigación de satélites. En 2002, por ejemplo, FedSat fue uno de los primeros satélites del mundo en llevar un receptor GPS a bordo.

Los receptores de GPS basados ​​en el espacio hoy en día permiten medir de forma rutinaria la atmósfera en todo el mundo para monitorear y predecir el clima. La Oficina de Meteorología y otras agencias de predicción meteorológica se basan en datos de GPS basados ​​en el espacio en sus predicciones.

Los receptores de GPS basados ​​en el espacio también permiten monitorear la ionosfera de la Tierra. Desde alturas de unos 80 km a 1, 000km, esta capa de la atmósfera pasa de un gas de átomos y moléculas sin carga a un gas de partículas cargadas, tanto electrones como iones. (Un gas de partículas cargadas también se llama plasma).

La ionosfera es la ubicación de las hermosas exhibiciones de auroras que son comunes en latitudes altas durante tormentas geomagnéticas moderadas. o "mal tiempo espacial, "pero hay mucho más.

La ionosfera puede causar dificultades para el posicionamiento y la navegación por satélite, pero a veces también es útil, como cuando el radar terrestre y las señales de radio pueden rebotar para escanear o comunicarse sobre el horizonte.

Por qué el clima espacial es tan difícil de predecir

Comprender la ionosfera es una parte importante de la predicción operativa del clima espacial. Sabemos que la ionosfera se vuelve muy irregular durante las tormentas geomagnéticas severas. Interrumpe las señales de radio que lo atraviesan, y crea sobretensiones de corriente eléctrica en redes eléctricas y tuberías.

Durante tormentas geomagnéticas severas, una gran cantidad de energía se vierte en la atmósfera superior de la Tierra cerca de los polos norte y sur, al mismo tiempo que cambia las corrientes y los flujos en la ionosfera ecuatorial.

Esta energía se disipa a través del sistema, provocando cambios generalizados en toda la atmósfera superior y alterando los patrones de viento a gran altitud sobre el ecuador horas más tarde.

A diferencia de, Los rayos X y la radiación ultravioleta de las erupciones solares calientan directamente la atmósfera (por encima de la capa de ozono) por encima del ecuador y las latitudes medias. Estos cambios influyen en la cantidad de arrastre experimentado en la órbita terrestre baja, lo que dificulta la predicción de las trayectorias de los satélites y los desechos espaciales.

Incluso fuera de las tormentas geomagnéticas, hay perturbaciones de "tiempo de silencio" que afectan al GPS y otros sistemas electrónicos.

En el presente, no podemos hacer predicciones precisas del mal tiempo espacial más allá de unos tres días antes. And the flow-on effects of bad space weather on the Earth's upper atmosphere, including GPS and communication disturbances and changes in satellite drag, are even harder to forecast ahead of time.

Como resultado, most space weather prediction agencies are restricted to "nowcasting":observing the current state of space weather and projecting for the next few hours.

It will take a lot more science to understand the connection between the Sun and the Earth, how energy from the Sun dissipates through the Earth system, and how these system changes influence the technology we increasingly rely on for everyday life.

This means more research and more satellites, especially for the equatorial to mid-latitudes relevant to Australians (and indeed most people on Earth). We hope CUAVA-1 is a step towards a constellation of Australian space weather satellites that will play a key role in future space weather forecasting.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.