Como os satélites mapeiam a gravidade da Terra

O centro de gravidade da Terra já pode ser localizado. Há alguns meses, a discussão era sobre como mensurar a força da gravidade ao redor da lua. Hoje, sabemos que a maneira de fazer isso é a partir de dois satélites gêmeos, calculando a diferença na força gravitacional em cada um deles. À medida que os satélites passam por regiões de alta densidade, um deles sentirá uma força maior antes que o outro, alterando a distância entre eles. Essas minúsculas mudanças na distância entre os dois satélites permitem mapear a densidade do chão abaixo, mas é fundamentalmente a medida da força da atração gravitacional do solo abaixo dos satélites.

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É possível fazer exatamente a mesma coisa para parear os satélites ao redor da Terra – e isso já foi colocado em prática. O GRACE (Recuperação de Gravidade e Experimento Climático, em português) é uma missão da NASA para fazer isso de forma precisa. Um par de satélites lançado em 2002, que mandava e recebia micro-ondas entre eles, media precisamente a distância entre um e outro, com uma sensibilidade micro (muitas vezes menor do que a largura de um fio de cabelo). Graças à comunicação com satélites GPS, os satélites GRACE estavam aptos a comunicar com precisão suas posições em órbita ao redor da Terra (com uma exatidão próxima a um centímetro), e seus movimentos relativos a eles mesmos.

A Agência Espacial Europeia (ESA) também possui um desses satélites chamados de explorers – o GOCE (Missão de Estudo da Gravidade e da Circulação Oceânica em Regime Estável), que operou entre 2009 e 2013. Em vez de dois satélites independentes, o sistema consistia em dois conjuntos de acelerômetros em extremidades opostas um do outro, longos, em formato de tubo, para medir a gravidade em suas terminações.

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Ambos os experimentos foram capazes de gerar mapas da força do campo gravitacional da Terra a partir de suas localizações em órbita. Além disso, os dois foram além. O GOCE monitorou a movimentação dos oceanos e o GRACE também serviu como experimento climático. Isso porque essas mensurações gravitacionais precisas podem também afetar o deslocamento da água em todo planeta. Não só a água da superfície ou a quantidade nos oceanos, mas a água subterrânea, localizada nas reservas.

O GRACE tem, ainda, uma missão de acompanhamento, prevista para ser lançada este ano – o GRACE-FO. A ideia é dar continuidade ao monitoramento e aumentar a precisão drasticamente, utilizando feixes de luz para descobrir as distâncias entre os satélites em vez de micro-ondas. Ele vai ajudar também na contínua vigilância do nosso frágil fornecimento de água, a exemplo do original GRACE. Afinal, nem todos os satélites duram 15 anos.