Projeto 1- Clima Espacial

O termo clima espacial refere-se hoje às condições no Sol e no vento solar, magnetosfera, ionosfera e termosfera (partes superiores da atmosfera) que podem influenciar a performace e confiabilidade de sistemas tecnológicos instalados em solo ou embarcados no espaço e coloquem em risco a vida ou a saúde humana (Schwenn). A Era Espacial requer conhecer o estado do ambiente onde equipamentos e seres humanos desenvolvem seus trabalhos: o Sol é um sistema ativo e dinâmico que repentinamente pode produzir em regiões localizadas sobre a superfície uma liberação de grande quantidade de energia, em forma de radiação ionizante, partículas extremamente energéticas e até grandes massas magneticamente complexas expelidas capazes de impactar com a magnetosfera terrestre e distorce-la. Todos esses fenômenos modelam as escalas temporais do Clima Espacial, de minutos a dias, e precisam ser compreendidos desde sua geração na superfície solar até sua interação com a atmosfera. Assim precisamos (i) aprender a prever quantitativamente o estado da magnetosfera e ionosfera a partir de medidas do vento solar e das condições magnéticas interplanetárias, (ii) estender a compreensão da física também aos processos solares para que tais predições possam ser realizadas por meio de observações solares e ganhar tempo no alerta (Pulkkinen). O presente projeto pretende manter e estender a capacidade de realizar diagnósticos dos fenômenos ativos solares, e ao mesmo tempo desenvolver e elaborar índices para o clima espacial que serão publicados regularmente. Para este objetivo a utilização de técnicas como Big Data e machine learning serão fundamentais.


Projeto 2- Astroengenharia: Engenharia aplicada à geofísica espacial

Este projeto objetiva incrementar a parceria entre grupos de pesquisa da UPM e estrangeiros, bem como sua capacidade para desenhar e construir sensores aplicados nas pesquisas astrofísicas e de geofísica espacial. Pesquisas em áreas inexploradas até recentemente, entre o infra-vermelho médio e o submilimétrico mostraram a relevância das observações da atividade solar nestas bandas como precursor de distúrbios geomágneticos. No entanto por motivos tecnológicos (custo e complexidade do instrumento) e operacionais (necessidade de observatórios em grande altura, em voo de balão ou embarcado em satélite) só recentemente é que estão sendo explorados. Detectores baseados em bolômetros optoacústicos (células de Golay) com filtros passabanda vêm sendo usados com sucesso pelo CRAAM há mais de 10 anos. Assim, pretende-se explorar novos materiais e técnicas existentes na UPM e em Laboratórios parceiros para a construção de sensores nas faixas eletromagnéticas mencionadas, para a produção de instrumentação para estes novos telescópios. Nanomateriais como o grafeno apresentam forte interação com radiação nestas faixas, podendo vir a contribuir para o aumento da eficiência dos dispositivos almejados.


Projeto 3- Geodésia Espacial

A geodésia espacial tem por objetivo a utilização de tecnologias relacionadas com o espaço para produzir um referencial terrestre de altíssima precisão. Dentre as várias técnicas existentes, o Very Long Base Interferometry (VLBI) é de fato a mais antiga com mais de 40 anos de uso. Observações astronômicas em modo VLBI permitem a maior resolução espacial atingível pois o tamanho da abertura do telescópio sintetizado é da ordem do diâmetro terrestre. Por outro lado os quasares, os objetos visíveis mais afastados da Terra, fornecem um referencial inercial natural. Assim, a observação de quasares por meio da rede VLBI de rádio telescópios fornece uma medida direta da orientação da Terra no espaço que permite o estudo de momento angular atmosférico, marés e corrente oceânicas bem como a resposta da Terra sólida e a duração do dia. O presente projeto pretende ampliar a utilização dos dados geodésicos por meio da participação de estudantes que serão co-orientados por pesquisadores em centros externos. Como o CRAAM já é parceiro de NASA por meio de um convênio e participa ativamente do programa, a participação desses alunos será de rápida e fácil implementação uma vez que fundos sejam disponibilizados para financiar viagens e estágios, tanto na mobilidade acadêmica de discentes e docentes para os EUA como a mobilidade para atração de pesquisadores desses centros para o Brasil.