Infraestrutura do Curso

A infraestrutura disponível das linhas de pesquisa que fazem parte do Programa de Pós Graduação em Geofísica Espacial são, em sua maioria, experimentais. Dessa forma, várias linhas possuem infraestrutura própria de laboratório. A seguir citam-se as principais características da infraestrutura de laboratórios e equipamentos disponíveis a cada linha.

FÍSICA DA ALTA ATMOSFERA (FISAT)

Conta com laboratório de desenvolvimento e edificação específica, onde se localiza o Radar de Laser (Lidar) no total de 390 m2 de área construída. No mesmo local, também se encontra o laboratório de desenvolvimento de fotômetros imageadores para medidas das emissões ópticas na mesopausa e termosfera. Desde 1972, o Radar de Laser mede a densidade de sódio mesosférico; acompanha a carga total de aerossóis estratosféricos desde 1968 e a temperatura da alta estratosfera e mesosfera desde 1993. Desde 2006, está também habilitado a medir a temperatura da mesopausa (80 a 102 km de altura). A linha de pesquisa FISAT trabalha também com a dinâmica de ventos na região entre 80 e 100 km de altura com um Radar Meteórico instalado em Cachoeira Paulista desde 1999. Medidas de ventos na região equatorial, em São João do Cariri, PB, são obtidas desde 2005, em períodos não contínuos de observação. Em 2016 foi instalado um novo Radar de Laser para medir simultaneamente sódio e potássio na mesopausa em colaboração com o Laboratório Conjunto China/Brasil de Clima Espacial, numa colaboração entre INPE e NSSC (Academia Chinesa de Ciências). Esta linha de pesquisa conta com um engenheiro e um técnico de observação.

LUMINESCÊNCIA ATMOSFÉRICA (LUME)

Dispõe de um laboratório de óptica em São José dos Campos (SP) e de um completo Observatório de aeroluminescência em Cachoeira Paulista (SP), com área total de 120 m2. Nesse observatório são feitas medidas de diversas linhas de emissão de aeroluminescência noturna, através de imageadores, espectrofotômetros e dois interferômetros tipo Fabry-Perot, onde 2 técnicos operacionais estão envolvidos. Dispõe, também, de um pequeno observatório geofísico em São João de Cariri (PB), em colaboração com pesquisadores da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), egressos do curso de Geofísica Espacial. Realiza, ainda, operações rotineiras de aeroluminescência, com um imageador all-sky, no Observatório Espacial do Sul (São Martinho da Serra, RS), e, mais recentemente um imageador e um espectrofotômetro são utilizados para medidas da dinâmica da mesosfera e da temperatura na Estação Antártica Comandante Ferraz. Um engenheiro de desenvolvimento e um técnico também servem integralmente à linha de pesquisa.

IONOSFERA (IONO)

A linha de pesquisa IONO dispõe de laboratórios de desenvolvimento e de observatórios ionosféricos espalhados por diversas localidades onde o INPE tem  infra-estrutura tais como São José dos Campos (SP), Cachoeira Paulista (SP), São Luís (MA) e Fortaleza (CE). Um total de 320 m2 de edificações abriga equipamentos ionosféricos tais como digissondas, polarímetros, receptores VLF, riômetros e receptores de GPS. Salienta-se que um observatório espacial foi construído, em cooperação com a Universidade Estadual do Maranhão, em São Luis, MA. Nele está instalada uma digissonda, e 2 radares de espalhamento coerente (RESCO e FCI), um receptor TBB (Tri-Band Beacon) de sinais de satélites. Uma equipe de 1 engenheiro e 5 técnicos atende permanentemente à linha. O grupo também possui 26 receptores de GPS espalhados pelo Brasil, uma ionossonda digital (CADI) instalada em São João do Cariri (PB), em cooperação com os grupos da UFCG, e um sistema de detecção do ondas de gravidade instalado no Nordeste do Brasil em colaboração com a Universidade de Western Ontário, Canadá, com a UFCG e com a UFRN.

GEOMAGNETISMO (GEOMA)

Dispõe de um laboratório de desenvolvimento de 60 m2 em São José dos Campos (SP), e de observatórios em Cachoeira Paulista (SP), Santa Maria (RS), São Luís (MA), Vassouras (RJ) e em Eusébio (CE), onde se encontram instalados magnetômetros. Dispõe de três engenheiros e seis técnicos dedicados às atividades da linha de pesquisa.

ELETRICIDADE ATMOSFÉRICA (ELAT)

Possui um laboratório de desenvolvimento em São José dos Campos (SP), perfazendo um total de 45 m2 de área construída, com os principais equipamentos eletrônicos de medidas e testes na área de sensores para medidas de descargas e campos elétricos atmosféricos. Possui sensores de correntes e câmeras de alta velocidade para o registro de raios. O ELAT opera a Rede Brasileira de Detecção de Descargas Atmosféricas (BrasilDAT) com mais de 55 sensores espalhados pelo Brasil e possui um Núcleo de Monitoramento de Descargas Atmosféricas.

QUÍMICA E FÍSICA DA MÉDIA E BAIXA ATMOSFERA (QUIATM)

Dispõe de um laboratório (Laboratório de Pesquisa em Biogeoquimica Ambiental) em São José dos Campos (SP), com 45 m2. Nesse laboratório estão instalados: um cromatógrafo da Thermo Scientific para análise dos principais gases do efeito estufa (metano (CH4), óxido nitroso (N2O) e dióxido de carbono (CO2)), um sistema da PerkinElmer equipado com um cromatógrafo gasoso acoplado a um dessorvedor térmico e um espectrômetro de massa (CGMS) para análises de compostos orgânicos voláteis (COVs) e monitores contínuos para medidas de gases traços (O3, NO2 e CO2). O laboratório também conta com espectrofotômetros para radiação ultravioleta (UVB) instalado em locais específicos para estudo da camada de ozônio.

MAGNETOSFERA-HELIOSFERA (MAGHEL)

Computadores são atualizados com frequência, a fim de oferecer infraestrutura adequada para análise de dados espaciais. Estes equipamentos compõem um cluster de computadores e computadores individuais. Atualmente as pesquisas dispõem de um sistema computacional de alto desempenho (HPC), com um clusters de 240 nós, para simulações numéricas envolvendo problemas de geofísica e física básica de plasmas espaciais. Tal ambiente computacional robusto, permitindo técnicas de paralelização, propicia uma nova fronteira de capacitação dos profissionais em áreas estratégicas para o país. A Linha de Pesquisa também possui um Laboratório para Previsão do Clima Espacial em São José dos Campos com infraestrutura computacional para obtenção e análise de dados de uma rede de satélites, através de diversas colaborações internacionais. Dispõe, em colaboração com A Coordenação Espacial do Sul (COESU/INPE), antigo Centro Regional Sul de Pesquisas Espaciais– CRS/INPE de Santa Maria (RS) e com a Universidade Federal de Santa Maria – UFSM, um Detector Multidirecional de Muons capaz de observar a modulação dos raios cósmicos de alta energia em resposta a variabilidade do Clima Espacial. Desde 2015, encontra-se disponível o Laboratório de Polarimetria Solar, onde estão em desenvolvimento instrumentos para observação solar, com destaque para o “GSST- Galileo Solar Space Telescope/Brazilian Experimental Solar Telescope - BEST” e um protótipo de radiômetro embarcado para medir a irradiância solar total (TSI).

ACOPLAMENTO ELETRODINÂMICO ATMOSFÉRICO E ESPACIAL (ACATMOS)

Opera a Rede LEONA, Rede Colaborativa na América Latina para a Investigação de Eventos Luminosos Transientes e Emissões de Alta Energia de Tempestades, com infraestrutura de sensores para observação e estudo do Acoplamento Eletrodinâmico Atmosférico e Espacial, sinalizado pelos Eventos Luminosos Transientes (ELTs), dos quais os Sprites são os mais conhecidos, e pelas Emissões de Alta Energia de Nuvens de Tempestades (EAET), como os Flashes de Raios Gama Terrestres (FGTs). 

CLIMA ESPACIAL

Além desses laboratórios diretamente ligados às linhas de pesquisa tradicionais, há ainda as facilidades do programa de Clima Espacial (denominado “Estudo e Monitoramento Brasileiro do Clima Espacial” - EMBRACE), o qual operou até 2020, a partir de quando passou a ser uma Divisão de Pesquisa dentro do INPE, dando prosseguimento a operação de uma grande quantidade de diferentes instrumentos geofísicos e astrofísicos em várias localidades do país, além de dispor de uma robusta estrutura computacional (um segundo sistema computacional de alto Desempenho, HPC, com um clusters de 240 nós, idêntico ao descrito na infraestrutura MAGHEL). Os alunos têm acesso aos dados continuamente adquiridos e tratados dentro desta infraestrutura e várias das teses e dissertações recentemente defendidas e em fase de execução fazem uso dessa infraestrutura de aquisição e processamento de dados.