No centro do nosso planeta, um núcleo de ligas de ferro condutivas gira, radiando calor e correntes elétricas. Este efeito gera um campo magnético que se estende do centro da Terra para os limites do espaço, poderoso o suficiente para evitar que ventos solares tirem a atmosfera do planeta. Enquanto o campo magnético desvia os perigos do espaço, seus impactos são sentidas também no nível terrestre. O campo se mostrou particularmente útil para navegação — desde aves migradoras até humanos navegando pelos sete mares. Por séculos, no entanto, este importante auxílio de navegação foi uma fonte de frustração. Os marinheiros aprenderam rapidamente suas agulhas de bússola apontando não para o Pólo Norte geográfico, mas para um pólo magnético — e ele estava se movendo. A diferença angular entre o verdadeiro norte e o norte magnético, conhecido como declinação, variou imprevisívelmente em todo o globo e ao longo do tempo. Um gráfico que fosse verdadeiro um ano poderia levar um navio a arruinar o próximo.
Este desafio impulsionou uma busca de séculos para mapear e compreender o magnetismo em mudança da Terra, um empreendimento que exigiria gerações de conhecimento científico coletivo e levaria a observação geomagnética dos mares para o espaço. Hoje, a Agência Nacional de Inteligência Geoespacial continua a busca de estudo geomagnético, usando dados coletados do fundo do mar para o espaço para criar modelos que ajudam bilhões a navegar em segurança no nosso mundo – construindo- se sobre o legado dos exploradores e cientistas que vieram antes.
Pioneiros do Invisível. Um dos primeiros saltos principais no estudo geomagnético veio na virada do 18 século. O famoso astrônomo Edmond Halley — anos antes do cometa que leva o seu nome fazer o seu retorno previsto — tomou o comando do HMS Paramour, partindo em uma série de viagens. Apoiado pela Coroa Britânica, sua missão era traçar a declinação magnética do Oceano Atlântico. Os gráficos resultantes foram os primeiros de seu tipo, fornecendo verificação científica de que o campo magnético não era estático. No entanto, estes gráficos não resolveram o problema de que um único levantamento, não importa quão preciso, era apenas um instantâneo fugaz. Enquanto as aplicações práticas e limitações da navegação magnética estavam sendo exploradas, levou mais um século para o matemático alemão Carl Friedrich Gauss desbloquear a ciência por trás dela. Ele teorizou que o campo magnético foi gerado principalmente a partir do planeta e, em última análise, forneceu as ferramentas teóricas fundamentais e quadros matemáticos ainda usados pelos cientistas hoje para modelar seu comportamento complexo. Enquanto Halley tinha traçado o problema e o Gauss forneceu a teoria, foi um cientista americano que fundiria esses conceitos em uma missão operacional global.
Louis A. Bauer, o primeiro diretor do Departamento de Magnetismo Terrestre dos Estados Unidos da América, fez com que sua vida trabalhasse para elevar o estudo do geomagnetismo, reconhecendo que um modelo preciso e unificado era essencial para navegação segura e progresso científico. Em 1905, seu departamento encarregou seu primeiro navio, a Galiléia. No entanto, os fechos de ferro do navio criaram muita interferência magnética. Para alcançar a precisão necessária, o Bauer convenceu a Instituição Carnegie a financiar um navio diferente de qualquer outro: um navio construído para ser quase totalmente não magnético.
Construído a partir de madeira, cobre e bronze, o Carnegie partiu para navegar 1909. Na sua viagem inaugural, o Carnegie retracted Halleyes caminho de 200 anos antes, determinando que se tivessem seguido os títulos originais da bússola Halley, teriam aterrissado na Escócia em vez do destino pretendido na Inglaterra — uma demonstração clara do campo magnético sempre em mudança. As sete viagens do Carnegie Ìs produziram um volume sem precedentes de dados magnéticos, melhorando drasticamente a precisão dos gráficos de navegação do mundo. No entanto, o grande esforço do Bauer chegou a uma trágica parada em 1929 quando o Carnegie foi afundado após uma explosão de reabastecimento em Samoa, matando seu capitão e destruindo seu conteúdo. Embora isto tenha terminado com o programa, a maioria dos dados coletados havia sido copiada e enviada para Washington, preservando seus avanços científicos.
Após a perda do Carnegie, a coleta de dados magnéticos dedicada aos EUA parou por várias décadas antes de retomar no 1950 s com o Imã do Projeto Militar. Este programa de pesquisa providenciava aeronaves especializadas com magnetômetros, voando missões extensas pelo globo para coletar os dados vitais necessários para gráficos militares e navegação.
O amanhecer da era espacial ofereceu um novo ponto de vista revolucionário, e, na virada dos milênios, a era satélite da pesquisa geomagnética começou seriamente. As missões iniciais, como o satélite dinamarquês Ørsted e o satélite alemão CHAMP, lançaram as bases para satélites modernos, como a constelação do Swarm da Agência Espacial Europeia. Estas plataformas orbitais poderiam reunir um fluxo contínuo de dados globais precisos com uma velocidade, consistência e escala anteriormente impossível.
Estes dados derivados do satélite agora alimentam o moderno Modelo Magnético Mundial. Os EUA Agência Nacional de Inteligência Geoespacial e o Reino Unido. O Centro Geográfico da Defesa patrocina o WMM e os EUA. A Administração Nacional Oceanica e Atmosférica e o Serviço Geológico Britânico produzem- o. Atualizado a cada cinco anos para contabilizar o campo de mudança do planeta, o WMM é um dos modelos geomagnéticos de estreia do mundo.
Hoje, os EUA Departamento de Guerra, o Reino Unido Ministério da Defesa, Organização do Tratado do Atlântico Norte e Administração Federal da Aviação, e muitas outras grandes organizações e países usam o WMM. Também faz parte do conjunto de dados que compõe o Sistema Geodésico Mundial, que é usado em inúmeros sistemas de navegação, incluindo o GPS, em bilhões de smartphones e veículos.
Esta ampla confiança em dados magnéticos cria uma necessidade premente para uma fonte de dados avançada e sustentável. Para enfrentar este desafio, a NGA olha para o futuro com o MagQuest, um.