A descoberta pode abrir caminho para o desenvolvimento de sistemas de previsão capazes de reduzir riscos e proteger satélites de falhas catastróficas.
Um problema que vem do Sol
O alerta para o problema surgiu em 1994, quando dois satélites canadenses, Anik E1 e E2, falharam com poucas horas de diferença. Ambos estavam em órbita geoestacionária e foram atingidos por uma tempestade solar intensa, que gerou descargas eletrostáticas e inutilizou seus sistemas de controle.
Esses eventos são chamados de spacecraft environment discharge (SED) e acontecem quando partículas carregadas, como prótons e elétrons vindos do vento solar ou de erupções solares, se acumulam nos equipamentos. Quando diferentes partes do satélite atingem voltagens distintas, ocorrem faíscas, correntes transitórias e interferência eletromagnética, que podem causar falhas temporárias ou danos permanentes.
O estudo que revela a causa
Para entender melhor o fenômeno, cientistas do Los Alamos National Laboratory instalaram dois sensores no STP-Sat6, satélite do Departamento de Defesa dos EUA. Em mais de um ano de observações, foram registradas 272 ocorrências de descargas elétricas no equipamento.
O dado mais importante: cada evento ocorreu entre 24 e 45 minutos após picos na atividade de elétrons no espaço. Isso confirma que o acúmulo de partículas carregadas no ambiente espacial é o gatilho para as descargas.
Segundo o estudo, publicado na revista Advances in Space Research, o aumento de elétrons cria um desequilíbrio de cargas nos satélites. Quando esse “limite crítico” é atingido, o excesso de energia é liberado em forma de descarga.
Por que isso importa para os satélites
Em órbita, os satélites estão constantemente expostos ao ambiente espacial, que é rico em prótons, elétrons e radiação eletromagnética vindos tanto do Sol quanto da ionosfera e magnetosfera da Terra.
Com o tempo, esse bombardeio pode degradar os componentes eletrônicos, afetar a performance dos sistemas ou causar falhas instantâneas. O estudo é o primeiro a confirmar com dados sólidos que existe uma relação direta entre atividade de elétrons e descargas elétricas em satélites.
“Observamos que, conforme a atividade de elétrons aumenta, o satélite começa a acumular carga. Isso continua até um ponto crítico, quando as descargas acontecem”, explicou Amitabh Nag, pesquisador do Los Alamos e autor principal do estudo.
Previsão de falhas pode estar próxima
A descoberta mais promissora é o intervalo de 24 a 45 minutos entre o pico de elétrons e a ocorrência da descarga. Esse “tempo de reação” pode permitir o desenvolvimento de ferramentas de previsão para mitigar riscos, ajustando sistemas e alterando operações durante períodos críticos.
Se confirmada em novos experimentos, a técnica pode reduzir perdas milionárias causadas por falhas de satélites — algo que impacta desde comunicações e TV por satélite até GPS, climatologia e monitoramento ambiental.
O estudo sobre as descargas elétricas em satélites reforça a importância de entender os efeitos das partículas carregadas no ambiente espacial. E, com a possibilidade de prever falhas antes que aconteçam, a próxima geração de satélites pode ser muito mais segura e resistente.
