Geodesistas buscam precisão global com novos relógios atômicos no espaço

Em 2023, cientistas lançaram o Atomic Clock Ensemble in Space (ACES), um relógio atômico que visa melhorar a medição da gravidade e a precisão do modelo geoidal global. O dispositivo foi enviado à Estação Espacial Internacional para criar uma rede de relógios sincronizados.

Esse projeto é uma resposta a um erro de medição ocorrido em 2003, quando a construção de uma ponte sobre o rio Reno revelou um desnível de 54 centímetros entre os lados alemão e suíço. O erro foi causado por diferentes referências de nível do mar utilizadas pelas equipes de engenharia. Enquanto os engenheiros alemães usaram o nível do Mar do Norte, os suíços se basearam no Mar Mediterrâneo, que é 27 centímetros mais baixo.

A International Association of Geodesy adotou em 2015 o International Height Reference Frame (IHRF), um padrão global para medições de elevação. Agora, com o ACES, os geodesistas esperam atualizar esse padrão, utilizando a precisão do relógio atômico para realizar medições gravitacionais mais exatas.

Avanços na Medição

O ACES, desenvolvido pela Agência Espacial Europeia (ESA), combina dois relógios atômicos, um de césio e outro de hidrogênio, para alcançar uma precisão sem precedentes. Enquanto relógios convencionais podem perder ou ganhar um segundo em milhares de anos, o ACES promete não ter essa variação em 300 milhões de anos.

A sincronização dos relógios permitirá medições mais precisas da gravidade em diferentes pontos da Terra, essencial para a construção de infraestruturas, como canais e represas. A precisão do modelo geoidal atual é insuficiente, especialmente em regiões como África e América do Sul, onde a falta de dados detalhados compromete medições de elevação.

Impacto Global

Com a nova rede de relógios, os geodesistas poderão mapear o campo gravitacional da Terra com precisão centimétrica. Isso é crucial para resolver discrepâncias em medições de elevação, como a que ocorreu na construção da ponte no Reno. O projeto ACES é apenas o primeiro passo, com planos para integrar mais relógios no futuro, potencialmente em satélites de GPS.

A expectativa é que essa iniciativa leve pelo menos uma década para ser totalmente implementada, mas os avanços prometem revolucionar a forma como medimos e entendemos a elevação em todo o mundo.