Esta tarde, a SpaceX está programada para lançar um lote de satélites no espaço, incluindo dois satélites gêmeos para a NASA que observarão como a água se move ao redor do nosso planeta. Chamada de GRACE-FO, a missão substitui os dois satélites GRACE originais, que foram colocados em órbita em 2002 e foram desligados no ano passado. Esses satélites deram aos cientistas informações valiosas sobre o derretimento das camadas de gelo, secas e aumento do nível do mar. As novas sondas continuarão esse trabalho, ajudando os pesquisadores a entender melhor como a água se comporta na Terra, especialmente agora que o clima está mudando.

“Os recursos hídricos são vitais para a vida na Terra e a forma como operamos a civilização”, diz Frank Webb, cientista do projeto GRACE-FO no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA. “É muito importante entender como esses recursos estão mudando.”

Enquanto em órbita, os dois satélites GRACE-FO do tamanho de um carro seguirão um ao outro a 220 quilômetros de distância. Essa configuração é fundamental para medir as mudanças de água na Terra. Quando a primeira sonda GRACE-FO passa acima de uma grande área de massa, como um enorme aquífero subterrâneo, sua gravidade puxará o satélite e a distância com a espaçonave traseira mudará. Ao medir constantemente a distância entre as duas sondas, usando sinais de microondas, os satélites podem criar um mapa da gravidade da Terra a cada mês. Mudanças nesse mapa significam mudanças na forma como a água é distribuída.

Embora outras coisas em nosso planeta como montanhas tenham massa, “nessa escala de tempo, a única coisa que está se movendo é realmente a água”, diz Webb ao The Verge.

Usando este método, os primeiros satélites GRACE foram capazes de mostrar que a Groenlândia, por exemplo, está perdendo massa, não ganhando. As medições revelaram que o derretimento da camada de gelo da Groenlândia – que é aproximadamente o triplo do tamanho do Texas – está despejando 281 gigatoneladas de água por ano no oceano, diz Webb. Isso é tanta água quanto cerca de 112 milhões de piscinas olímpicas. Os satélites GRACE também mostraram que, em geral, a Antártida está perdendo 120 gigatoneladas de água por ano, ou cerca de 48 milhões de piscinas, mesmo se as áreas no leste da Antártica ganharem alguma massa. Estas placas de gelo em derretimento contribuem para 0,039 polegadas (1 milímetro) de aumento do nível do mar por ano, diz Webb.

Mas não se trata apenas de gelo: os satélites GRACE também podem nos ajudar a monitorar as secas medindo como os aquíferos subterrâneos mudam durante os períodos de seca, assim como a distribuição geral de água no solo, lagos, rios e geleiras. Em 2011, por exemplo, a elevação do nível do mar desacelerou um pouco, embora os lençóis de gelo ainda estivessem despejando água no oceano. As sondas GRACE mostraram que a água extra estava sendo armazenada em terra na Austrália e na América do Sul, que foram atingidas por fortes chuvas. Quando a água fluiu para o oceano, a taxa de aumento do nível do mar aumentou novamente, diz Webb.

“Para entendermos como o nosso sistema climático está evoluindo e prever o curso futuro, precisamos realmente entender como os diferentes elementos funcionam e como eles tendem funcionar. A água […] é um dos sinais vitais de como o nosso clima está evoluindo”

Os novos satélites gêmeos usarão a mesma tecnologia de microondas que os antigos para que suas medições sejam consistentes. Mas a tecnologia conseguiu um upgrade: os satélites agora têm baterias melhores, além de uma câmera adicional. As sondas GRACE-FO também estão equipadas com novos feixes de laser que poderiam substituir os sinais de microondas em futuras missões semelhantes ao GRACE, de acordo com Frank Flechtner, gerente de projeto do Centro Alemão de Pesquisa em Geociências (GFZ), co-financiador da missão. Os lasers, que devem fazer medições 10 vezes mais precisas que as microondas, serão testados para ver se funcionam corretamente.

Os antigos satélites GRACE pararam de fazer ciência em outubro de 2017, e os novos devem começar a fornecer os primeiros dados cerca de 90 dias após o lançamento. A missão inteira, que está custando US$ 430 milhões à agência espacial norte-americana e US$ 90,7 milhões ao Centro Alemão de Pesquisa em Geociências, é esperada para voar por pelo menos cinco anos. Como os satélites fazem medições muito sensíveis sobre o quão longe eles estão uns dos outros, eles não estão equipados com propulsores para ajustar suas órbitas. Isso significa que eles não estarão no espaço enquanto estiverem em outros satélites e, eventualmente, voltarão para a Terra.

“Nós apenas os lançamos e os deixamos deteriorar com a menor perturbação possível da órbita”, diz Webb. Espera-se que os satélites caiam abaixo da altitude necessária para coletar dados científicos em 7 a 8,5 anos, diz ele. (As novas sondas não durarão tanto quanto as antigas, porque a atividade solar afetará a espaçonave)

Mas primeiro, os satélites precisam ir para o espaço. As sondas GRACE-FO estão compartilhando um passeio com cinco satélites de comunicações Iridium NEXT em um foguete SpaceX Falcon 9. O foguete está programado para decolar às 16:57 (horário de Brasília) da base da força aérea de Vandenberg na Califórnia com uma janela de lançamento instantânea. A SpaceX está usando um dos seus Falcon 9 usados para este voo – o mesmo veículo que lançou o satélite Zuma – no entanto, a empresa não vai tentar pousar o foguete após a decolagem. A live-streaming na NASA TV começa às 16:57 (horário de Brasília).