Rádio-Observatório Espacial do Nordeste-ROEN

 

 
O projeto do Rádio-Observatório Espacial do Nordeste ( ROEN ) no Eusébio, próximo a Fortaleza, é o resultado de convênios firmados em 1988 e 1989 reunindo de um lado o National Geodetic Survey (NGS) (hoje Geoscience Laboratory, National Ocean Services ), orgão do National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), a Escola Politécnica da Universidade de São Paulo ( EPUSP ) com a participação do Centro de Rádio-Astronomia e Aplicações Espaciais ( CRAAE, convênio reunindo Mackenzie, INPE, USP e Unicamp ) e do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais ( INPE ). A implantação do projeto contou ainda com suporte financeiro da FINEP/MCT e NOAA. O CRAAE coordenou no Brasil os trabalhos de instalação do rádio-observatório na Estação de Eusébio, de propriedade do INPE.
O ROEN iniciou as operatções em 1993. As observações de VLBI e GPS são conduzidas regularmente de acordo com parâmetros estabelecidos por programas e redes internacionais. Atualmente, o Rádio oservatório é coordenado pelo CRAAM, Centro de Rádio Astronomia e Astrofísica, Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo, em cooperação com o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, INPE. Um novo contrato foi assinado em Maio de 2004 entre NASA e a Universidade e o Instituto Presbiteriano Mackenzie, CRAAM  para dar suporte parcial às atividades no ROEN até 2009, baseado no acordo de cooperação assinado entre NASA, representando os interesses de NOAA e USNO, dos EUA e a Agência Espacial Brasileira, AEB. Parte dos custos operacionais, de pessoal e de infra-estrutura é provida pelo INPE e pelo Mackenzie.
 
TECNOLOGIA

O sistema consiste de uma grande antena de 14,2 metros de diâmetro, dotada da mais moderna e sofisticada instrumentação eletrônica para operar em programas de Geodésia Espacial pela primeira vez no país.

A tecnologia utilizada é rádio-astronômica. Os quasares, situados a bilhões de anos-luz de distância, constituem fontes de rádio de referência. Com dois ou mais rádio-telescópios de uma rede observando simultaneamente, obtêm-se a interferência das ondas de rádio. A observação destes objetos ou "balisas" celestes por vários rádio-telescópios de uma rede de milhares de quilômetros permite a determinação de posições absolutas na superfície da Terra, com precisão inferior a um centímetro. Dadas as grandes distâncias que separam os terminais desta rede, denomina-se o método de VLBI (de "very long baseline interferometry": interferometria de muito longa linha de base).

Entre as unidades periféricas do Rádio-Observatório Espacial, destacam-se padrões atômicos maser de hidrogênio, os mais precisos do mundo, receptores de elevada sensibilidade operando a baixíssimas temperaturas (receptores criogênicos) e sistema de aquisição de dados MARK III com capacidade de processamento superior a 100 Mbit/s.

 
APLICAÇÕES

O terminal de VLBI geodésico de Fortaleza integra agora uma rede mundial. É o mais importante desta rede por se constituir no elo de ligação geodésica entre os continentes norte-americano, europeu, africano e antártico. O programa global de geodésia espacial, fazendo uso de VLBI, é essencial para várias aplicações modernas em cartografia, navegação e geodésia de precisão, bem como para programas de pesquisas envolvendo irregularidades da rotação da Terra, geodinâmica, movimento de placas tectônicas e sismologia, e avaliação quantitativa de variações globais do planeta ("Global Changes").

Como exemplos de aplicações dos resultados de VLBI geodésico, podem-se salientar o suporte a serviços de cartografia, geodésia, navegação ( que fazem uso da constelação de satélites GPS, cujos elementos orbitais são o tempo todo corrigidos a partir dos terminais de VLBI), navegação de sondas espaciais, orbitografia de satélites artificiais e disseminação de hora certa absoluta. O monitoramento realizado a partir da rede de VLBI geodésico pretende investigar os movimentos plásticos do planeta, provocados por deriva dos continentes, movimentos de placas tectônicas com pesquisa sobre previsão de terremotos. As irregularidades do movimento de rotação da Terra são medidas por VLBI com precisão 100 vezes melhor do que métodos ópticos tradicionais. Com isso descobriu-se existir estreita associação entre determinados fenômenos meteorológicos globais de grande escala (como o "EL NIÑO"), constituindo um fecundo campo de pesquisas sobre variações globais no planeta. Através do suporte de VLBI geodésico, pretende-se calibrar posições geodésicas absolutas de medidores de marés oceânicas para avaliar, no curso de pelo menos 10 anos, um eventual aumento do nível do mar que seria provocado pelo efeito-estufa ao derreter o gelo das calotas polares do planeta.


PROGRAMAS

O Rádio-Observatório Espacial do Nordeste (ROEN) passou a integrar as redes internacionais de VLBI geodésico e contribuindo para o IERS ( Serviço Internacional da Rotação da Terra), apoiando programas brasileiros de geodésia, cartografia e navegação fazendo uso de técnicas espaciais, tais como os levantamentos GPS e serviços de Hora Certa. O ROEN tem participado regularmente dos seguintes programas internacionais de geofísica e geodinâmica: IRIS-S, SOUTH TRF, GLOBAL TRF, NEOS-A, RDSAT, CRF, NAVSAT e CORE-B.

PRINCIPAIS EXPERIMENTOS

IVS-R4 Determinação da orientação da terra no espaço.
IVS-T2
Determinação dos parâmetros de rotação da Terra.
RDSAT Melhor caracterização do movimento da placa Sul-América.
NVSAT Refinamento do modelo orbital da constelação de satélite NAVSTAR.
SOUTH TRF Aprimoramento do Sistema de Referencial Terrestre para o Hemisfério Sul.
GLOBAL TRF Determinação do Sistema de Referencial Terrestre.
CRF Determinação do Sistema de Referencial Celestial.
CORE-B Determinação da orientação da Terra em uma escala de tempo menor para estudos de Geodinâmica.

RESULTADOS

São listados abaixo alguns resultados importantes decorrentes dos experimentos de VLBI Geodésico:

Determinação de Sistema de Referencial Terrestre com precisão de poucos milímetros;

Determinação de Sistema de Referencial Celestial com precisão de fração de milésimo de segundo de arco;

Medida do movimento relativo das placas tectônicas da Terra. Como exemplo temos Fortaleza movendo-se 12 mm/ano em direção ao norte, 5 mm/ano em direção oeste, 2 mm/ano para cima.

Discrepância entre o modelo Geofísico e as medidas de VLBI; as medidas de VLBI revelaram que o núcleo da Terra é mais elíptico do que se supunha.

Evidenciada a correlação entre a variação da duração do dia e fenômenos meteorológicos de grande escala.

Melhores modelos de orientação da Terra e movimentos da crosta terrestre.

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