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Fragilidade do Sistema Elétrico Americano à atividade solar.
Fig 1: àreas de risco do sistema de distribuição norte-americano. (Fonte NASA)
O sistema elétrico norte-americano, apesar de ser um dos mais avançados do planeta e da alta tecnologia empregada em sistemas de controle e distribuição, é extremamente vulnerável à falhas que poderão ser geradas a partir de explosões solares que podem ocorrer sem aviso prévio enquanto não forem desenvolvidas ferramentas de previsão. Os prejuízos, em caso de apagão, podem facilmente em questão de horas, ultrapassar a casa de um bilhão de dólares. Segundo um estudo financiado pela NASA, e levado a cabo pela Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos, denominado Eventos do Clima Espacial Severo, Entendendo os Impactos Sociais e Econômicos, num informe de 132 páginas, especialistas no tema detalharam o que poderia suceder a nossa sociedade, moderna e com alta tecnologia, no caso da ocorrência de uma "super chama solar" seguida por uma tormenta geomagnética extrema. Eles descobriram que praticamente nada é imune ao clima espacial.
O problema está concentrado na rede de distribuição de eletricidade. "A eletricidade é a tecnologia que representa a pedra angular da sociedade moderna, da qual dependem, praticamente, todas as demais infraestruturas e serviços", destaca o informe. Ou seja, particularmente vulnerável ao mau tempo no espaço. As correntes em terra, induzidas durante as tormentas geomagnéticas, podem derreter as bobinas de cobre dos transformadores. As linhas de transmissão disseminadas atuam como antenas, induzindo as correntes e espalhando o problema sobre uma vasta área. O apagão mais famoso produzido por uma tormenta geomagnética ocorreu durante uma tempestade espacial, em março de 1989, quando seis milhões de pessoas em Quebec ficaram sem eletricidade por 9 horas. Segundo o informe, as redes de eletricidade poderiam estar mais vulneráveis que nunca. O problema está na interconexão. Nos últimos anos, as empresas de serviços públicos têm unido as redes para poder transmitir eletricidade a baixo custo e a grandes distâncias, em áreas de demanda repentina. Num dia quente na Califórnia, por exemplo, os aparelhos de ar condicionado dos habitantes de Los Angeles poderiam estar funcionando com eletricidade provinda do Oregon. Isto tem sentido no ponto de vista econômico, mas não necessariamente no ponto de vista geomagnético. A interconexão faz o sistema se tornar susceptível de experimentar una "cascata de falhas" de grande alcance. Para estimar a escala da falha, o co-autor do trabalho, John Kappenmann, da companhia Metatech, estudou a grande tormenta geomagnética que teve lugar em maio de 1921 e que produziu correntes em terra com una potência 10 vezes maior que a tormenta de Quebec, de 1989. O cientista realizou uma representação do seu efeito sobre a rede de eletricidade moderna. Kappenmann descobriu que cerca de 350 transformadores teriam risco de dano permanente e 130 milhões de pessoas ficariam sem energia elétrica em questão de minutos. A perda de eletricidade se estenderia ao longo da infraestrutura social, "a distribuição de água seria afetada durante várias horas; haveria perda de alimentos e de medicamentos entre 12 a 24 horas, também danos de condicionadores de ar e equipamentos de calefação, hospitais, indústrias, problemas nas drenagens, no serviço telefônico, distribuição de combustíveis, etc.". Sobre "o conceito de interdependência", destaca o informe, "é evidente que indisponibilidade de água produzida por um apagão prolongado tem ligação direta com incapacidade de funcionamento de sistemas que dependem de eletricidade em larga escala". A tormenta geomagnética mais violenta foi chamada de "Evento Carrington", em agosto-setembro de 1859. O nome homenageia o astrônomo britânico Richard Carrington, que observou e registrou as chamas solares que ocasionaram a tempestade. A atividade geomagnética provocada pela explosão solar naquele evento eletrificou os cabos telegráficos, eletrocutando técnicos e incendiando o papel dos telégrafos. As auroras boreais se estenderam até Cuba e Hawai. As auroras sobre as Montanhas Rochosas foram tão brilhantes que despertaram a população e animais. Estimativas calculam que o Evento Carrington foi 50% mais poderoso que a super tormenta que se produziu em maio de 1921. "Uma repetição de tal tempestade atualmente, causaria grandes transtornos sociais e econômicos", adverte o informe. Os apagões seriam acompanhados de interrupções da transmissão de rádio e de falhas de funcionamento de satélites. As telecomunicações, a navegação por meio de GPS (Global Positioning System), os sistemas financeiros e todo o transporte seriam afetados. Alguns problemas se corrigiriam ao cessar a tormenta. As transmissões de rádio e as efetuadas por meio de GPS poderiam voltar à normalidade rapidamente, contudo outros problemas perdurariam. Por exemplo, levaria semanas ou meses para reparar um grande transformador absolutamente calcinado. O impacto econômico total poderia atingir facilmente 2 bilhões de dólares somente durante no primeiro ano, o que representa 20 vezes o custo dos danos causados pelo furacão Katrina.
Finalmente o informe sugere a construção de uma infraestrutura desenhada para suportar melhor as alterações geomagnéticas, a melhorar os códigos e freqüências dos GPS e a realizar avanços no prognóstico do clima espacial. Resulta crucial contar com ferramentas confiáveis. Se as companhias de serviços públicos e os operadores de satélite sabem que se aproxima uma tormenta, podem tomar as medidas necessárias para reduzir os danos. Por exemplo, podem desconectar cabos, proteger os circuitos eletrônicos vulneráveis, desligar os equipamentos importantes.
A NASA está desenvolvendo e lançando diversas sondas espaciais com o propósito de estudar o Sol e suas erupções. O Observatório Solar e Heliosférico SOHO, as sondas gêmeas STEREO, ACE, Wind e outras naves se encontram em funcionamento 24 horas por dia. Os físicos da NASA usam os dados enviados pelas missões para compreender a física das explosões solares e das tormentas geomagnéticas. O Centro de Prognósticos do Clima Espacial da NOAA, emprega as descobertas para refinar suas previsões. Por enquanto, nada se sabe quando se produzirá a próxima supertormenta solar, poderia ser dentro de 100 anos ou somente dentro de 100 dias.
BIBLIOGRAFIA
The SAO/NASA Astrophysics Data System
LINKS
Créditos
FIES
Tradução para o português: Ângelo Antônio Leithold – Curso de Física ênfase Astronomia das Faculdades Integradas ‘Espírita’.
NASA
Autor: Dr. Tony Phillips
Funcionário Responsável de NASA: John M. Horack
Editor de Produção: Dr. Tony Phillips
Curador: Bryan Walls
Relações Públicas: Steve Roy
Formatação: Daniel Tafoya
O Diretório de Ciências do Centro Marshall para Vôos Espaciais da NASA patrocina o Portal de Internet de Science@NASA, de onde foi extraído o presente artigo, cuja missão é ajudar o público a entender o quanto são importantes as investigações que se realizam na NASA e colaborar com os cientistas em seu trabalho de difusão.