A massa estãosendo constantemente redistribua­da ao redor de nosso planeta, a  medida que a atmosfera da Terra, os oceanos e outras massas de águanasuperfÍcie e sob asuperfÍcie derretem, mudam e se agitam. Essa redistribuição em massa altera o centro de gravidade da Terra, que por sua vez acelera e diminui a rotação do planeta - e, portanto, a duração do dia -, bem como altera a orientação de seu eixo de rotação. Essasmudanças na rotação e orientação da Terra ocorrem em escalas de tempo relativamente curtas de dias e semanas e ameaa§am a comunicação entre as estações terrestres e as missaµes em a³rbita e atravanãs do sistema solar.

A ESA estãotrabalhando em seu pra³prio algoritmo para prever a orientação da Terra com extrema precisão. Os primeiros testes mostram que o novo algoritmo ESA supera os que são usados ​​atualmente por fornecedores externos, marcando um passo importante para garantir o acesso independente da Europa ao Espaço.

Fora§as gravitacionais externas, predominantemente do sol e da lua, estãoconstante e previsivelmente agindo em nosso planeta. Enquanto a enorme gravidade do sol mantanãm a Terra em a³rbita, o puxa£o suave da lua, ao longo de bilhaµes de anos, diminuiu drasticamente sua rotação, aumentando a duração de um dia na Terra.

Quando a Terra se formou pela primeira vez, um dia tinha algo entre seis e oito horas de duração e um ano teria consistido em mais de 1000 amanheceres e entardeceres.

Mais perto de casa, existem forças em jogo que tem efeitos muito mais rápidos e imprevisa­veis. Terremotos, ventos atmosfanãricos, correntes oceânicas: e, notavelmente, atéa própria atividade humana , todos agem com frequência e de forma imprevisível para redistribuir a massa ao redor do planeta, alterando a velocidade do giro da Terra e a orientação de seu eixo de giro.

A 'conservação do momento angular' éuma lei da física que explica por que uma patinadora arta­stica girando com os braa§os abertos pode de repente aumentar sua velocidade puxando os braa§os em direção ao corpo.

A rotação da Terra também éafetada pela distribuição de peso ao redor do planeta. Os terremotos, notavelmente, aceleram a rotação de nosso planeta em um instante, reorganizando a matéria atravanãs da crosta e do manto superior, aumentando de forma pequena, mas não insignificante, a duração do dia.

Em 2011, um terremoto de magnitude 9,0 atingiu o Japa£o, que tragicamente ceifou milhares de vidas e causou danos incalcula¡veis. Com duração de seis minutos, também encurtou a duração do dia em 1,8 microssegundos (um microssegundo = um milionanãsimo de segundo) e mudou a posição do 'eixo da figura' da Terra - uma linha imagina¡ria em torno da qual a massa do mundo estãoequilibrada - em cerca de 17 cm. (O eixo da figura éo eixo de equila­brio de massa da Terra, enquanto o eixo de rotação oscila em torno dele.)

Efeitos muito maiores também estãoocorrendo, causados ​​por ventos atmosfanãricos e correntes oceânicas:, bem como pelo derretimento de geleiras e calotas polares. Conforme o gelo derrete ou se espalha no oceano, oníveldo mar sobe e a massa da Terra éredistribua­da de forma que fique mais perto desse eixo central, encurtando a duração do dia.

Essasmudanças não são motivo de preocupação, são impercepta­veis em nosso dia-a-dia. Mas quando se trata de voar uma nave espacial atravanãs do espaço profundo, ou manter em sincronia com satanãlites em a³rbita, essas pequenasmudanças podem significar a diferença entre encontrar e perder sua missão.

Para fazer missaµes da ESA, a Agência depende dos chamados parametros de orientação da Terra (EOPs), que descrevem as irregularidades na rotação do planeta. Se vocênão os conhece, vocêtem um problema real.

"Nossas estações terrestres estãoem comunicação com Espaçonaves interplaneta¡rias a milhões de quila´metros de distância. Elas precisam ser apontadas com extrema precisão para direcionar esses objetos relativamente pequenos", explica Werner Enderle, chefe do Escrita³rio de Apoio a  Navegação da ESA com base no Centro de Operações ESOC da Agência em Darmstadt , Alemanha.

"Um grau na Terra equivale a milhares de quila´metros no Espaço, então se vocênão tiver valores precisos para a orientação da Terra, vocêpode estar muito longe."

Obter esses parametros requer muito trabalho para analisar os efeitos cumulativos do tempo, dasmudanças climáticas e da atividade geola³gica. Como esses sistemas são tão complexos, podemos atualmente calcular asmudanças na orientação da Terra em escalas de tempo relativamente curtas, semanas e meses a  frente.

Atualmente, esses parametros vitais são fornecidos pelo Observatório Naval dos Estados Unidos (UNSO), com base em contribuições de instituições de todo o mundo, incluindo a ESA. No entanto, a ESA estãoa trabalhar na determinação dos seus pra³prios valores EOP, garantindo o acesso independente da Europa ao espaço e eliminando a dependaªncia de um fornecedor externo. Estes valores de orientação, calculados por uma equipa do Gabinete de Apoio a  Navegação, sera£o disponibilizados gratuitamente por volta do Outono deste ano.

A ferramenta estima e prevaª a orientação e rotação da Terra com até90 dias de antecedaªncia, usando medições baseadas no espaço de sistemas globais de navegação por satanãlite (GNSS) e laser de satanãlite de alcance, entre outros, uma área na qual o escrita³rio tem grande expertise.

"Nosso algoritmo usa condições atmosfanãricas e climáticas, atividade sa­smica, a taxa na qual os na­veis do mar estãosubindo e o gelo da Terra estãoderretendo e uma sanãrie de outras varia¡veis, todas as quais interagem de maneiras complexas e difa­ceis de prever", explica Erik Schoenemann , Engenheiro de Navegação da ESOC que lidera o projeto.

"a‰ fa¡cil aceitar esses valores como garantidos, mas todas as atividades de voos espaciais dependem deles e muito trabalho énecessa¡rio para obtaª-los. Estamos muito felizes por agora ter nossa própria fonte de dados, garantindo nossa capacidade de conduzir missaµes complexas em a³rbitas diferentes e para receber os dados incra­veis que enviam para casa. "

Atéagora, os primeiros testes mostram que o novo algoritmo ESA supera significativamente os atualmente em uso, marcando um passo importante para garantir o acesso independente da Europa ao Espaço.