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Coluna do Astrônomo

Asteroides acompanham Urano

 

Uma curiosidade dos movimentos planetários acontece quando um corpo menor (um asteroide, por exemplo) se move próximo à órbita de um planeta maior. As forças gravitacionais do Sol e do planeta realizam uma espécie de “queda de braço” puxando, ora para um lado, ora para outro, conforme a distância em que se encontram. Neste jogo de forças de atração existem cinco posições de equilíbrio em que o corpo pode permanecer parado em relação ao Sol e ao planeta. Estas posições são chamadas pontos de Lagrange: L1, L2, L3, L4 e L5. Joseph Louis Lagrange (1736-1813) foi um matemático italiano que contribuiu muito para o desenvolvimento da Mecânica Celeste, disciplina que estuda o movimento dos astros. Os pontos L4 e L5 são encontrados nas linhas que formam ângulos de 60 graus em relação ao Sol e o planeta. L4 se encontra em uma posição adiantada e L5 em posição atrasada em relação ao movimento planetário. Vários asteroides tendem a se acumular em torno destas posições de equilíbrio.

 

Os primeiros astros nestas condições pitorescas foram os chamados asteroides troianos de Júpiter. O primeiro destes foi achado em 1906. Até 2012 já haviam sidos descobertos 5.253 deles. Muitos outros asteroides foram encontrados em pontos equivalentes nas órbitas de outros planetas, inclusive da Terra.

 

Recentemente foi descoberto um asteroide “troiano” de Urano denominado 2011 QF99. Isto sugere a existência de outros na mesma órbita em posições simétricas antes e depois do planeta. Antes se pensava que outras forças de atração planetárias evitavam a formação de troianos em Urano e Netuno. É bem provável que mais descobertas de asteroides troianos destes dois planetas surjam em breve.

 

Links pra saber mais:

 

http://pt.wikipedia.org/wiki/Pontos_de_Lagrange

http://pt.wikipedia.org/wiki/Asteroides_troianos_de_J%C3%BApiter

 

http://noticias.terra.com.br/ciencia/espaco/cientistas-acham-asteroide-na-orbita-de-urano-e-acreditam-em-populacao,2aa199742fdb0410VgnVCM5000009ccceb0aRCRD.html

 
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Coluna do Astrônomo

Chineses vão à Lua

 

A República Popular da China tem se tornado uma potência espacial nos últimos anos. O primeiro satélite chinês, o Dong Fang Hong, foi posto em órbita em 1970. Em 1993 foi fundada a China National Space Administration (CNSA), o equivalente chinês à NASA norte-americana. O primeiro astronauta chinês orbitou a Terra em 2003. Quatro anos depois a sonda Chang´e 1 foi posta em órbita da Lua. Em 2010, a Lua recebeu mais uma sonda orbital, a Chang´e 2. Esta última, depois, foi redirecionada para sobrevoar o asteroide Toutatis. Em 2011, a Tiangong 1 se tornou a primeira estação espacial chinesa.

 

Este ano mais um passo decisivo para o programa espacial chinês pode se tornar real: o primeiro pouso suave na superfície da Lua. Em 2009 a Chang´e 1 colidiu com o solo após várias voltas ao redor da Lua. Várias fotos e dados foram obtidos. A nova sonda lunar chinesa chama-se Chang´e 3 e tem uma missão ainda mais arrojada que a anterior: levar um rover lunar. O termo rover é usado para descrever um veículo teleguiado automático para exploração remota. Na década de 70, a antiga URSS enviou dois destes “carros-robôs” para a Lua: os Lunokhod. Desde então só Marte foi alvo de rovers.

 

Se tudo correr conforme os planos, 2015 será enviada a Chang´e 4. Esta futura sonda deverá trazer amostras da superfície lunar para a Terra. Os planos da CNSA não param por aí. Há projetos de veículos automáticos, os chamados lunar rovers. O ano de 2024 é a data prevista para que astronautas chineses pisem na superfície do nosso satélite.

 
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Coluna do Astrônomo

10 Anos atrás no Maranhão

 

Em agosto de 2003, em Alcântara, região da costa maranhense, um conjunto de cilindros pintados de branco se erguia a uns 20 metros de altura dentro de uma construção metálica. Era um foguete denominado Veículo Lançador de Satélites, o VLS-1 V3. Poucos países no nível de desenvolvimento do Brasil tinham, na época, um programa espacial como aquele em andamento. É verdade que desde 1985 este projeto estava se arrastando e enfrentando muitas dificuldades. Os dois protótipos anteriores, o V1 e o V2, foram destruídos em voo nos anos de 1997 e 1999, respectivamente. Todos julgavam que as falhas estavam corrigidas. Estava tudo pronto. A expectativa era de que o Brasil entrasse definitivamente para a era espacial. O seleto “clube” espacial é composto pelos países capazes de lançar foguetes e de pôr satélites em órbita por conta própria. Entre eles temos os líderes espaciais, como os EUA, a Rússia, a Comunidade Europeia, o Japão, a Índia e a China.

 

O foguete tinha quatro estágios, todos movidos a combustível sólido. O primeiro estágio era composto de quatro propulsores dispostos ao redor do segundo estágio. Ao serem consumidos durante os primeiros instantes de voo os quatros se desprenderiam e o segundo estágio entraria em ação. Encaixados logo acima, um sobre o outro, estavam o terceiro e o quarto estágios. Estes estágios cilíndricos estavam carregados e prontos para levar ao espaço dois satélites desenvolvidos no país: o SATEC, do Instituto Nacional de Pesquisa Espacial (INPE), e o UNOSAT, da Universidade Norte do Paraná.

 

No dia 22, às 13h30min, quando faltavam três dias para o lançamento, uma explosão destruiu tudo. Um dos propulsores do primeiro estágio entrou em ignição prematura arrastando e incendiando toda a torre de lançamento. O trágico acidente levou as preciosas vidas de 21 técnicos, os dois satélites e a esperança do programa espacial brasileiro.

 

Hoje a plataforma de lançamento está reconstruída e remodelada. Mais itens de segurança foram acrescentados e novos procedimentos desenvolvidos. Está previsto ainda para este ano um lançamento teste sem carga útil e com apenas os dois primeiros estágios. Se tudo correr bem, ano que vem será feito um lançamento completo e, no ano seguinte, o sonhado lançamento de um satélite.

 

Não podemos deixar esta data passar em branco. Torço para que aquele 22 de agosto não tenha sido um dia de sacrifício inútil de nossos 21 colegas brasileiros.

 

 

 

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Coluna do Astrônomo

Os foguetes mais poderosos já lançados

 

Se alguém me perguntasse hoje qual o foguete mais potente que a Humanidade já fez eu responderia sem titubear: Saturno V. Desenvolvido para o programa lunar americano este monstro de 111 metros de altura foi responsável por 13 lançamentos entre 1967 e 1973. Medimos a potência de um foguete a partir da maior carga que ele pode levar até uma certa altura. O Saturno V podia levar 118 toneladas para órbitas “baixas”, identificadas pela sigla  LEO (Low Earth Orbit). Estas órbitas se encontram entre 350 e 1400 km acima da superfície da Terra. Para levar cargas a Lua o foguete deve ser capaz de realizar o que chamamos de manobra “injeção translunar” (em inglês a sigla é TLI, TransLunar Injection). O Saturno V era capaz de levar 47 toneladas numa TLI.

Durante a corrida espacial a URSS desenvolveu o seu equivalente ao Saturno V em segredo: o N1. Este foguete nunca passou da fase de protótipo. Entre 1969 e 1972 vários N1 explodiram sem sair da atmosfera terrestre. Se funcional, o N1 seriam o carro-chefe do programa lunar soviético. Em 1987, a antiga URSS lançou um potente foguete denominado Energia capaz de levar 100 toneladas até LEO e 32 toneladas até TLI. Um  foguete russo Proton M explodiu no lançamento esta semana mas isso não chega a ser grande ameaça a uma folha corrida de 85 lançamentos desde 2001.  Um Próton M é capaz de por 21 toneladas em LEO. Estes foguetes foram os principais cargueiros que permitiram a construção das estações espaciais Mir e ISS. 

Atualmente potentes foguetes tem feito lançamento de cargas ao espaço. Os americanos contam com o Titan IV desde de 1997 e os europeus com Ariane 5 desde 2002.

Uma grande promessa da indústria aeroespacial para lançar grandes cargas é o Falcon Heavy.  Apesar de não alcançar as cifras do Saturno V, o Falcon pode por 57 toneladas em órbitas baixas. O Falcon Heavy usará muitos motores pequenos no momento do lançamento. Esta é a mesma estratégia do russo Soyuz, lançador de fama comprovada que usa 20 motores. Os 27 motores foguetes do Falcon poderão desenvolver juntos um empuxo enorme durante o seu lançamento. Seus concorrentes mais próximos também estão em desenvolvimento: o chinês Long March 9 com capacidade para 100 toneladas  e o americano SLS (70 toneladas).

Links sobre o assunto:

Foguete Proton M explodindo

Dados do Falcon Heavy

Reportagem sobre o Falcon Heavy (o título não está correto mas a matéria é boa)

 

Comparação entre foguetes lançadores

 
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Coluna do Astrônomo

Levantar Escudos

 

Os fãs de Jornada nas Estrelas sabem que quando o Cap. Kirk manda levantar escudos significa que a coisa vai ficar preta. Na série dos anos 60,  os campos de força (também chamados de escudos defletores) defendiam a nave de qualquer coisa: torpedos inimigos, meteoroides  ou radiação espacial.

 

Os escudos de energia já estavam presentes no imaginário da ficção científica nas primeiras  obras do gênero. Foi em 1936 que surgiu provavelmente a primeiro menção destes artefatos através do escritor John W. Campbell (1910-1971). Em 1953, a primeira versão cinematográfica da obra Guerra dos Mundos de H.G. Wells (1866-1946) mostra representações de campos energéticos defendendo os trípodes dos invasores marcianos.

 

 

Hoje em dia já se planejam escudos energéticos de verdade para vencer um grande desafio astronáutico: proteger naves espaciais das partículas radioativas emitidas pelo Sol. Uma viagem a Marte exporia os astronautas a um dose de radiação várias vezes maior do que a que estão expostos os tripulantes da ISS, que ainda conta com proteção do campo magnético da Terra. 

Blindar a nave com espessas camadas de metal a tornaria pesada demais e implicaria em menos espaço para pessoas e equipamento. Para proteger os futuros viajantes do Sistema Solar, precisaríamos criar um campo magnético portátil que acompanhasse a nave. Possantes eletroímãs deveriam gerar este campo continuamente ao longo de toda a viagem visto que o campo magnético de Marte é muito fraco. 

Uma viagem a Júpiter também precisaria de escudos contra a radiação, uma vez que este planeta gigante também aprisiona partículas solares em doses letais em sua magnetosfera.

Cientistas ingleses já testam protótipos reais destes escudos magnéticos em laboratórios.

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Coluna do Astrônomo

Elas estão no espaço

 

A mulher dos nossos dias está sempre ocupando todos os lugares que a muitas décadas atrás eram exclusividade masculina. A conquista do espaço não é diferente.

 

A história da mulher no espaço começou com a russa Valentina Tereskhova em 1963. Demorou para que mulheres de diversas nacionalidades ocupassem papéisimportantes na aventura espacial. Foi somente na década de oitenta que as mulheres voltaram ao espaço. Em 1982 e 1983 outra russa foi ao espaço duas vezes. Seu nome era Svetlana Savitskaya. Na época chegou-se a cogitar numa tripulação composta só de mulheres a bordo de uma nave Soyuz.

Em 1983 a primeira americana em órbita foi Sally Ride. Na era dos ônibus espaciais as mulheres passaram a ser presença comum a bordo. Até o momento, a americana Peggy Whitson detém o recorde de permanência feminina no espaço: mais de 9 mil horas.

A mais nova potência espacial, a China, enviou a sua segunda astronauta Wang Yaping a bordo da nave Shenzhou-10 em 11/06. Os EUA nomearam recentemente oito astronautas e metade deles eram mulheres.

Não há dúvidas que o lugar da mulher no espaço está garantido.  Isso me faz lembrar (como sempre) da minha série preferida: Jornada nas Estrelas. Na época em que foi lançada, em 1964, a mulher ainda não ocupava lugares de destaque na sociedade. No entanto na ponte de comando da nave Enterprise havia a tenente Nyota Uhura desempenhando um papel importante na trama de ficção científica. Naquela época, apesar do voo de Tereskhova um ano antes, aquilo era considerado extraordinário e revolucionário. Hoje em dia soa muito estranho pensar numa nave espacial (fictícia ou não) com uma tripulação exclusivamente masculina.

Para saber mais:
http://noticias.terra.com.br/ciencia/espaco/nasa-nomeia-oito-novos-astronautas-quatro-sao-mulheres,ff0c541d7bf4f310VgnCLD2000000ec6eb0aRCRD.html

http://noticias.terra.com.br/ciencia/espaco/china-envia-pela-segunda-vez-uma-mulher-ao-espaco,2c493de2b4c2f310VgnCLD2000000ec6eb0aRCRD.html

http://ceurbano.blogspot.com.br/2013/03/2013-ano-da-mulher-no-espaco.html

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Alérgicos a Lua

Por Naelton Mendes de Araujo – Astrônomo da Fundação Planetário da Cidade do Rio de Janeiro

 

Não há dúvida que a exploração do espaço passa pelo nosso satélite natural: a Lua. Sem uma base lunar seria mais difícil lançar missões tripuladas a Marte ou mais além. Entretanto a Lua é um lugar árido e inóspito. A ausência de atmosfera e água são obstáculos bem evidentes. Uma base lunar seria muito útil se fosse possível achar água na Lua. Há indícios de que há gelo no fundo de crateras onde a luz nunca bate. Este gelo poderia ser derretido com certa facilidade e usado não só para matar a sede dos astronautas, mas também ser usado como combustível de futuras naves espaciais. Para viver na Lua seria preciso viver em cúpulas pressurizadas que teriam que ser blindadas contra a radiação solar. Na Terra a atmosfera age como um filtro solar que nos protege. Não dá pra ficar exposto à luz solar, rica em radiação ultravioleta, na superfície da Lua sem correr risco de queimaduras severas.

Mas além da falta de ar e o excesso de radiação, um novo perigo sutil se coloca: a fina poeira lunar pode ser tóxica. Alguns astronautas já se referiram à poeira como algo malcheiroso e irritante (ver matéria). O astronauta da última missão tripulada Apolo 17, Jack Schmitt, teve sintomas de alergia ao pó lunar. Talvez fosse necessário um banho no traje lunar sempre que fosse necessário um passeio sobre as planícies da Lua. Mas lembre-se, na Lua a água é rara e preciosa.  Não seria fácil se livrar da fina poeira lunar. Imagine um astronauta com alergia a poeira num ambiente claustrofóbico de uma base lunar.

Para saber mais clique aqui.

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SpaceShipTwo é o nome da nave

 

Por Naelton Mendes de Araujo – Astrônomo da Fundação Planetário da Cidade do Rio de Janeiro

 

Em junho de 2004, o pequeno avião-foguete SpaceShipOne fez o seu primeiro voo suborbital e conquistou o “X Prize” ao alcançar 100km de altitude. Na época aquilo me encheu de esperanças de ver o primeiro voo espacial de turismo comercial e, quem sabe, viajar no espaço. Mas a “navezinha” era pequena demais (um piloto e dois passageiros) para ser economicamente viável.

Agora o irmão mais novo e maior, o SpaceShipTwo (capaz de levar mais de 10 pessoas de uma vez),  fez seu primeiro voo supersônico usando o mesmo tipo de foguete híbrido (combustível sólido e oxidante gasoso). A expectativa agora é que até o fim do ano ele repita a façanha do irmão mais velho e atinja o espaço. A Virgin Galactic é a empresa que oferece os primeiros voos espaciais usando esta nova tecnologia, mas já há outras empresas competindo pelo mercado.

O SpaceShipTwo veio para quebrar de vez a ideia de que voar no espaço é tão difícil e perigoso que só pessoas com corpos de atleta podem ser astronautas. O famoso físico Stephen Hawking já demonstrou interesse em ser passageiro e já fez voos de simulação de microgravidade. Ele tem uma doença degenerativa grave que o prende a uma cadeira de rodas e sua respiração é artificial há vários anos. Entretanto, tudo indica que essas limitações físicas não serão impedimento.

Mais de quinhentas pessoas já reservaram passagem (inclusive alguns brasileiros). Por enquanto ainda está muito caro: US$200.000,00. Mas quem sabe se antes de ficar muito velhinho eu ainda tenha a oportunidade de ver a Terra do espaço? E você? Também gostaria de fazer uma viagem desta? Isso já não é mais ficção científica.

 

Confira mais do assunto nos links abaixo:

 

http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2013/05/stephen-hawking-diz-em-evento-que-quer-viajar-ao-espaco-com-virgin.html

 

 

http://www.megacurioso.com.br/exploracao-espacial/36384-virgin-galactic-quebra-barreira-do-som-e-esta-a-um-passo-de-voos-comerciais.htm

 

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Coluna do Astrônomo

Microgravidade e o Corpo Humano

Por Naelton Mendes de Araujo – Astrônomo da Fundação Planetário da Cidade do Rio de Janeiro

 

Muito antes do primeiro astronauta, Yuri Gagarin, ir ao espaço em 1961, já havia uma grande preocupação com os efeitos do espaço no corpo humano. O ambiente espacial tem vários fatores de estresse físico e psicológico que podem causar grandes problemas aos astronautas. A radiação e o vácuo exigem trajes e naves para controlar o ambiente. Mas a gravidade é a maior barreira. No interior de uma nave em órbita (com os motores desligados) os corpos não apresentam peso. Chamamos este estado de imponderabilidade ou microgravidade. Flutuar no interior de uma nave ou estação espacial pode parecer bonito, mas traz vários problemas ao nosso organismo que funciona usando a gravidade terrestre para várias funções corporais.

Desde os primeiros voos tripulados de longa duração há uma grande preocupação em que os astronautas façam exercícios para não perderem massa muscular devido ao pouco uso em microgravidade. Está confirmado também que os ossos perdem cálcio em estadias prolongadas no espaço. Outro problema é a questão da distribuição da pressão sanguínea. Nos primeiros dias de imponderabilidade o sangue flui para a parte superior do corpo. Depois da alguns dias a situação melhora um pouco, porém, só volta ao normal quando o astronauta volta à Terra.

Para complicar mais ainda, as longas viagens espaciais também produzem um efeito ainda mais nocivo: a queda da imunidade. Desde a década de 70, quando as primeiras estações espaciais e as missões à Lua estavam no auge, se percebe a baixa nas defesas imunológicas dos astronautas. Daí a necessidade de quarentena (isolamento) para evitar que fiquem expostos a uma carga grande de germes. Em alguns dias o corpo volta a produzir anticorpos como antes. Recentemente descobriu-se que a baixa imunidade é devido à ausência de peso. Uma matéria recente trouxe um estudo científico que comprova este comportamento.

Este tipo de problema pode ser muito grave em uma viagem a Marte, por exemplo. Imagine os astronautas pegando uma infecção de um possível fungo marciano. Não seria nada aventuresco ter uma tripulação inteira com olhos inchados e nariz escorrendo na hora da volta.

Uma solução já cogitada é produzir “gravidade artificial”. Isso pode ser feito através de um compartimento rotativo que produza uma aceleração centrífuga que simule o efeito do peso sobre os astronautas. Se você já assistiu ao filme “2001, Uma Odisseia no Espaço” (1968) certamente já viu isso no interior da nave fictícia Discovery One.

Links interessantes:

http://en.wikipedia.org/wiki/Space_medicine

http://pt.wikipedia.org/wiki/2001:_A_Space_Odyssey

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Coluna do Astrônomo

Grandes Tempestades Solares

 

Por Naelton Mendes de Araujo – Astrônomo da Fundação Planetário do Rio de Janeiro

 

Em 1859, uma tempestade solar sem precedentes causou bastante transtorno nos Estados Unidos. Cabos telegráficos apresentaram correntes elétricas intensas que geraram faíscas e pequenos incêndios. Houve auroras boreais em quase toda América do Norte, visíveis até a Florida e o Caribe. Foi uma das primeiras evidências de uma conexão da atividade solar com o campo magnético terrestre.

Em 1989, uma tempestade destas provocou descargas na rede elétrica no Canadá e causou um grande apagão.

Mas o que são estas tempestades? Elas serão mais comuns nos próximos anos? Temos o que temer? Qual a extensão destes efeitos terrestres?

Algumas explosões na superfície do Sol produzem “nuvens” de plasma, partículas carregadas e radiação intensa. Se este plasma atinge em cheio a Terra (o que não é comum) temos uma tempestade geomagnética. As partículas solares não chegam a atingir a superfície terrestre. Elas são desviadas pelo campo magnético do nosso planeta e somente algumas conseguem atingir a alta atmosfera ao longo dos polos magnéticos.  As auroras (boreais no norte e austrais nos sul) são o produto da interação destas partículas com os átomos da nossa atmosfera. Se a quantidade de matéria solar for bem grande surgem correntes elétricas no solo capazes de causar os efeitos observados em 1859 e 1989 em países mais próximos aos polos.

O Sol sempre está ativo, mas a cada 11 anos atingimos um máximo de atividade. Cada ciclo não é exatamente igual ao anterior. Este ciclo atual tem se mostrado pouco intenso comparado com os anteriores. Não há nada que indique uma atividade solar maior para os próximos anos.

Nenhuma grande nuvem de plasma solar atingiu a Terra desde de que entramos na era espacial. Hoje temos satélites em diversas órbitas. Os satélites geoestacionários e os GPS são os mais vulneráveis por estarem mais distantes, fora da proteção do campo magnético terrestre. Uma pane parcial nestes serviços não seria algo improvável numa situação de tempestade solar severa.

Vários países e agências já levam isso em consideração. Existem redes de monitoramento contínuo do “clima espacial” que dão alertas quando necessário. Os satélites mais modernos têm sistemas de proteção que podem evitar ou minimizar panes em situações de atividade solar intensa.

É bem difícil sermos atingidos em cheio por uma emissão de plasma solar. Se isso acontecer os países do hemisfério norte seriam os mais atingidos devido à sua proximidade com os polos magnéticos. Muitos meios de comunicação exageram um pouco a extensão destes efeitos. Não haveria dano a celulares, pois eles não usam satélites diretamente. As redes elétricas em altas latitudes sofreriam um “blackout” temporário, mas não permanente. Haveria bastante transtorno sim, mas nada tão apocalíptico.

Este link abaixo mostra um pouco destas preocupações: http://oglobo.globo.com/ciencia/cientistas-alertam-sobre-fragilidade-diante-de-supertempestade-solar-7547720