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Coluna do Astrônomo

Curso de Astronáutica 2019

Olá, você gosta de falar sobre coisas do espaço? Sabe por que o Homem não voltou à Lua? Qual a diferença entre cosmonauta e astronauta? Como um satélite se mantém em órbita?

Entre 27 e 31 de maio o Planetário do Rio de Janeiro estará oferecendo mais um Curso de Astronáutica. O horário é de 19h às 20h30min no Planetário da Gávea. O conteúdo é dado em 5 capítulos:

Conteúdo do curso

  1. Fundamentos de Mecânica Celeste – revemos os conceitos básicos de Mecânica do nível médio: posição, velocidade, aceleração, órbita e gravitação;
  2. Foguetes – sua origem, desenvolvimento e funcionamento;
  3. Satélites – órbitas, funcionamento e aplicações;
  4. Voos Tripulados – cápsulas, trajes espaciais e naves;
  5. Sondas Espaciais – tipos, descobertas e estado da Arte.

Informações

Investimento: R$50,00. Material didático será disponibilizado. Certificado (frequência mínima de três dias). Idade mínima: 12 anos acompanhado, 15 anos sozinho.

Professor Naelton Mendes de Araujo – Graduado em Astronomia, Mestre em Educação e Divulgação Científica. Trabalhou 10 anos com controle orbital de satélites geoestacionários.

Inscrições para a versão de 2022 no link: Curso Introdução à Astronáutica 2022

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Tecnologia Sanitária no Espaço

Dentro de uma espaçonave, ou em uma estação espacial, as coisas mais simples podem ser bem complicadas. Além do espaço apertado não temos a sensação de peso que orienta quase todos os nossos atos aqui na Terra. Cuidar da higiene pessoal exige criatividade e algum treino. A água também é algo muito precioso para ser desperdiçada numa chuveirada, por exemplo.

Latrina espacial à vácuo.

Já se perguntou como os astronautas vão ao banheiro no espaço? Para urinar é preciso usar um tubo que aspira o líquido. A água presente na urina vai ser reaproveitada depois de devidamente filtrada e tratada. Depois disso a água tornas-se potável novamente. Mais ou menos do jeito que acontece no ciclo da água na natureza (água líquida evapora, forma nuvens e chove) só que mais rápido.

E para fazer o número 2? Se o astronauta estiver numa cápsula pequena ou em uma atividade extraveicular ele usa, por baixo do traje espacial, uma super fralda com nome técnico pomposo : Vestimenta de Máxima Absorção (MAG). Ele faz ali mesmo mas a MAG absorve quase tudo. Numa estação espacial temos vasos sanitários especiais que sugam os dejetos que também vão ser desidratados para aproveitar água. Os resíduos sólidos que sobram vão para o lixo. A semelhança com os bebês não termina aí não.

E tomar banho? Geralmente em uma estação espacial, ou cápsula, a higiene corporal fica a cargo de toalhas umedecidas. Já se experimentou chuveiros com box vedado na Skylab mas é bem menos prático do que usar as toalhas.

Astronauta após banho na estação espacial Skylab (década de 70).

Escovar os dentes? Normal, mas tem que engolir a pasta de dentes.

Lavar roupa? Não se lava, usa a roupa o quanto der e depois joga no lixo.
O lixo é retirado de tempos em tempos por naves espaciais que trazem suprimentos.

Para saber mais:

https://gizmodo.uol.com.br/como-e-que-astronautas-escovam-os-dentes-lavam-os-cabelos-e-comem-no-espaco/

http://cmais.com.br/jornalismo/ciencia-tecnologia/astronauta-italiana-mostra-como-sao-feitas-tarefas-basicas-de-higiene-na-estacao-espacial-internacional

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Coluna do Astrônomo

Espectro, a “digital” das estrelas

Quando Isaac Newton (1643-1727) começou a explorar a natureza da luz, deu o primeiro passo de uma longa jornada experimental. Este caminho fundamentou praticamente toda a astrofísica moderna. Em meados de 1670, Newton chegou à conclusão de que a sensação visual que chamamos de “branco” não passa da soma de diversas cores primárias. O famoso disco de Newton é um círculo colorido que ao ser girado com rapidez torna-se, ao nossos olhos, branco. Decompor a luz com um prisma, semelhante ao que acontece num arco-íris, permite recuperar as cores primárias.

Se você fizer a luz branca atravessar uma fenda e depois um prisma, o que se obtém é uma faixa colorida que varia do vermelho ao violeta, gradualmente passando pelo laranja, amarelo, verde e azul. Esta faixa é chamada de espectro.

Em 1814, o físico alemão Josef von Fraunhofer (1787-1826) foi o primeiro a montar um instrumento capaz de analisar um espectro: o espectroscópio. Fazendo passar a luz que é captada pelo telescópio através de um elemento dispersor, um prisma por exemplo, a luz é decomposta e analisada. Cada cor vai ser dispersa em uma diferente direção. Os raios de luz passam pelo elemento dispersor através de uma fenda. Daí, o feixe luminoso se abre num leque colorido que é projetado sobre um anteparo. Para registrar o espectro geralmente se usava uma placa fotográfica (no século passado), mas hoje sensores fotoelétricos (CCD por exemplo) fazem este papel de forma dinâmica e digital nos observatórios modernos.

Como o espectro dá informações detalhadas sobre o estado e a composição da matéria, ao estudar o espectro de diversas estrelas foi possível dividi-las em várias classes espectrais. A emissão e a absorção de energia pelos átomos se realiza de forma bem determinada, especialmente a energia luminosa. Existem vários tipos de espectros conforme o estado e a composição da matéria que interage com a luz.

Temperatura

Você pode obter a temperatura de uma estrela através da cor da sua luz. Você já deve ter visto o ferro sendo aquecido: um prego aquecido na chama de um fogão, por exemplo. A medida que se aquece, muda de cor: vermelho, laranja, amarelo e quase branco. Os corpos sempre estão emitindo algum tipo de luz (visível ou não). A cor desta luz dependerá basicamente da temperatura: quanto mais quente mais azulada.

As estrelas também se comportam assim produzindo um espectro contínuo, isto é, varia do vermelho ao violeta de forma contínua (como um arco-íris). A região do espectro de maior emissão luminosa determinará a “cor” predominante do corpo. Corpos sólidos, líquidos ou gases bem densos apresentam espectros deste tipo. Ao contrário do nosso senso comum, as estrelas vermelhas são mais frias (menos quentes).

Resumindo: podemos obter a temperatura da superfície das estrelas através da análise detalhada da sua cor.

Composição Química

A espectroscopia também fornece informações sobre a composição química. Um átomo de um determinado elemento químico em estado gasoso, quando submetido à radiação ou aquecido, emite luz. Cada elemento emite seu próprio espectro característico. Lembra dos letreiros de neon? Ao absorver radiação eletromagnética os elétrons do átomo mudam de órbita por alguns instantes, voltando logo em seguida ao estado original, emitindo radiação neste processo. A natureza quântica deste processo obriga que esta energia seja de um determinado comprimento de onda. Na verdade, para cada transição eletrônica (vai e vem do elétron), há uma frequência (comprimento de onda, cor) específica e somente aquela. Assim temos um espectro de linhas de emissão ou absorção para um elemento químico em estado gasoso. É como se cada elemento tivesse sua própria impressão digital. Em uma estrela existem diversos elementos químicos misturados.

Movimento

Pelo efeito Doppler, podemos ver a velocidade de afastamento ou aproximação do astro. Este efeito é responsável pelo desvio para o vermelho de todo o espectro de objetos que se afastam de nós, e pelo desvio para o azul quando se aproximam.  Uma estrela que esteja submetida a uma espécie de puxão gravitacional, devido a um planeta companheiro, vai ter uma velocidade na nossa direção, ora de afastamento, ora de aproximação, uma espécie de bailado periódico. Se temos essas variações periódicas podemos estimar órbitas dos possíveis planetas.

Não para por aí as informações dadas pelos espectros estelares. Para citar um exemplo interessante: o chamado efeito Zeeman (duplicação de algumas linhas espectrais) pode nos revelar até o campo magnético na superfície do astro.

A espectroscopia é, sem sombra de dúvidas, a ferramenta mais poderosa da Astronomia. A outra grande fonte de informação astronômica é a fotometria. Mas essa é outra história.

Links interessantes:

http://acervoastronomico.org/acervo/MACROCOSMO/macrocosmo17.pdf
https://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_Zeeman

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Coluna do Astrônomo

Eclipse Lunar Total 21/01/2019

O eclipse de 27 de julho do ano passado aconteceu ao nascer da Lua para o Rio de Janeiro. Naquela ocasião a Lua nasceu já eclipsada. A névoa fez que a Lua só fosse visível bem depois de se elevar no horizonte na direção do mar. O próximo eclipse vai acontecer de madrugada mas, apesar de horário mais difícil, a posição da Lua no céu vai ser mais favorável para nós cariocas. A sombra da Terra vai começar a tocar o disco lunar em torno das 1h34min da madrugada, com a Lua bem alta no céu e vai até pouco antes do pôr da Lua, no Oeste. A princípio não é necessário nenhum equipamento óptico para contemplar o fenômeno. Basta ter um horizonte oeste mais livre para acompanhar o eclipse até o seu final. Um binóculo 7×50 ou um luneta de 70 mm são ideais para quem quer cronometrar o avanço da sombra sobre o disco lunar, registrando o momento em as crateras são obscurecidas.

Sequência de fotos do eclipse de 27 de julho de 2108 tiradas pelo autor no Forte Copacabana com uma câmera digital sem tripé. A diferença de cores é devido às adversas condições atmosféricas e ajustes da câmera.

Evento horário no Rio de Janeiro (hora de verão)
Início do Eclipse Parcial 21 de Jan, 1h33min54s
Início da Totalidade 21 de Jan, 2h41min17s
Momento máximo do eclipse 21 de Jan, 3h12min14s
Fim da Totalidade  21 de Jan, 3h43min15s
Fim do Eclipse Parcial 21 de Jan, 4h50min39s

A mecânica dos eclipses lunares já é bem conhecida a bastante tempo. A cada Lua Cheia há chance de ter um eclipse lunar. Só não ocorre sempre porque a órbita da Lua é inclinada em relação ao plano que contém a Terra e o Sol, a chamada eclíptica. Ora a Lua Cheia passa mais ao Sul, ora mais ao Norte deste plano. Quando a Lua cruza a eclíptica ao mesmo tempo que se alinha com a Terra e o Sol (nesta ordem) acontece o eclipse lunar.

A região avermelhada mostra onde o eclipse lunar de 21 de janeiro de 2019 será totalmente visível: Todas as Américas, Groenlândia, regiões árticas (extremo norte da Rússia, Islândia e Escandinávia) Portugal, noroeste da Espanha, noroeste da França e as Ilhas Britânicas. O local onde a Lua estará à pino no meio do eclipse fica no Caribe, entre Cuba e o Haiti. O eclipse será visto em todo o Brasil. (Fonte: https://www.timeanddate.com/eclipse/map/2019-january-21)

No momento em que a Lua entra totalmente dentro da sombra da Terra era de se esperar que a Lua ficasse tão escura que desapareceria do céu. Mas isso não acontece. O aspecto avermelhado da Lua em alguns eclipses gerou inclusive o termo popular Lua de Sangue, que não é algo de origem astronômica, mas beira o misticismo. O que acontece é que a luz que passa pelas bordas da Terra é desviada para dentro da sombra de forma distinta para cada cor. O vermelho típico do entardecer tem origem neste espalhamento seletivo da luz pela atmosfera terrestre. Isto não é muito previsível: vai depender da quantidade de partículas na atmosfera em todo um hemisfério terrestre. Erupções vulcânicas, grandes tempestades de areia, poeira industrial e até atividade solar podem influenciar neste efeito. Por isso existe uma escala desenvolvida pelo astrônomo francês André Luís Danjon (1890-1949) que indica o quão luminoso é o eclipse. SUGESTÃO: Tente classificar este eclipse visualmente usando as dicas dadas no infográfico a abaixo (baseado no site TimeAndDAte).

Outro termo popular que ganhou algum destaque recentemente foi SUPERLUA. A Lua não tem uma órbita perfeitamente circular ao redor da Terra. Quando a Lua Cheia cai próxima ao perigeu (lugar da órbita onde a distância é menor) o disco lunar pode parecer 14% maior do que no seu ponto mais afastado, o Apogeu. Neste eclipse a Lua passa pelo perigeu umas 15 horas após o momento exato da Lua Cheia. Veja abaixo a comparação do tamanho aparente da Lua e a distância correspondente para o perigeu e apogeu.

Na madrugada de segunda (dia 21) estaremos observando o eclipse aqui do Planetário. Esperemos que o tempo ajude.

O próximo eclipse lunar total visível inteiramente no Rio de Janeiro será em 15 de maio de 2022.

 

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Telescópio Espacial Hubble em apuros

São quase três décadas de operação do telescópio espacial Hubble da NASA (Hubble Space Telescope – HST). Neste período, o maior telescópio em órbita tem revelado imagens surpreendentes do Universo. Ele passou por alguns problemas desde que foi lançado em 1990. Defeitos no espelho obrigaram os técnicos a colocar uma espécie de óculos corretor, em 1993. Mais quatro missões foram enviadas ao HST para trocar painéis solares, sensores, câmeras e computadores de bordo. No último fim de semana, o Hubble entrou em modo de segurança, isto é, parou de funcionar normalmente. Seus giroscópios pararam de funcionar.

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Água em Marte

Notícia recente: Confirmados indícios de água líquida em Marte. Apesar de ser água subterrânea muito salgada e fria, a notícia tem uma importância enorme. Acompanhado de outros indícios, a possibilidade de existência de vida ganha um grande reforço.

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Eclipse Lunar – 27/07/2018

Quando a Lua, no seu movimento orbital, passa pela sombra da Terra ocorre um eclipse lunar. Neste momento o Sol, a Terra e a Lua (nesta ordem) ficam alinhados no espaço. Isso acontece durante a Lua Cheia – mas não em toda Lua Cheia – porque a órbita lunar não está no mesmo plano da órbita terrestre. Uma das coisas interessantes neste fenômeno é que parte da luz solar entra no cone de sombra da Terra e atinge a Lua durante o eclipse. Isso faz com que, no momento máximo do eclipse, a Lua continue visível. Dependendo das condições atmosféricas da Terra, a Lua pode ficar amarelada, laranja, vermelha ou marrom. A cor está ligada a quantidade de partículas em suspensão.

eclipse lunar
Diversos aspectos do eclipse lunar parcial de 3 de março de 2007 (tiradas sem telescópio pelo autor: usando somente o zoom óptico da câmera Canon PowerShot A520).

Na próxima sexta-feira, dia 27 de julho, teremos um eclipse lunar. Nem todo o Brasil verá a Lua eclipsada. Quanto mais para o litoral, a visibilidade será melhor. No Rio de Janeiro, a  Lua já nasce eclipsada às 17h 26min. Poderemos ver o fim do eclipse em torno das 19h 19min. Os melhores pontos para ver o nascer da Lua naquela noite estão no litoral sul da cidade onde se pode ver a Lua nascer no mar sem obstáculos. Do Morro da Urca até Barra de Guaratiba, o nascer da Lua poderá ser visto no mar. Lugares como o Arpoador, Praia do Diabo e Grumari parecem boas escolhas. Lugares altos onde se possa ver o nascer da Lua  (direção sudeste) sem prédios ou árvores também podem oferecer uma boa oportunidade para uma foto bonita.

O litoral sul da cidade do Rio de Janeiro é melhor lugar para ver a Lua nascer no mar (sem obstáculos) no dia do eclipse. As linhas pontilhadas paralelas mostram a direção do nascer da Lua no dia 27 de Junho (17:26).
O eclipse será totalmente visível na África Oriental, Oriente Médio e Índia.

O Planetário do Rio, em parceria com o clube de astronomia NGC51 e o Museu Histórico do Exército, estará no Forte de Copacabana (Campo de Marte) a partir das 17h  até as 20h 30min observando o eclipse e os diversos planetas visíveis naquela noite (Vênus, Júpiter, Saturno e Marte). Os convites serão distribuídos a partir das 16h na entrada do Forte. Há vagas limitadas. Caso chova ou nuble a observação será cancelada.

Link interessante:

https://www.timeanddate.com/eclipse/in/brazil/rio-de-janeiro?iso=20180727

https://vimeo.com/253544865

 

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Oposição de Marte

Muitas pessoas têm notado um astro surgindo na direção do nascente durante a madrugada. A cada dia o astro nasce mais cedo. O seu aspecto brilhante e alaranjado chama muito a atenção. Trata-se do planeta Marte que se aproxima da sua melhor época de observação: a oposição em 27 de Julho. A partir da primeira semana de agosto Marte terá um bom destaque logo do início da noite.

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Oposição de Saturno 2018

O segundo maior planeta do Sistema Solar é Saturno, um gigante gasoso. Sua densidade é menor que a da água, mas o que realmente o distingue dos demais é seu vasto sistema de anéis. Os anéis de Saturno são compostos por uma miríade de partículas de gelo e rocha que circundam seu equador em diversos anéis concêntricos. Existem, além de anéis, 62 satélites conhecidos até o momento. Entre estas luas saturnianas encontramos Titã, uma vez e meia maior que a nossa Lua. Várias sondas espaciais já visitaram Saturno e a maior parte das imagens deslumbrantes deste astro vieram destes encontros.

Saturno é considerado o planeta mais bonito visto ao telescópio. Depois da Lua Crescente, é o que há de melhor para começar a observar o céu ao telescópio. Nos dias de Lua Cheia, esta atrapalha um pouco. Se você nunca observou o céu ao telescópio, uma noite ideal é aquela que tenha uma lua crescente e Saturno no céu. As próximas noites de observação aqui no Planetário com estas duas joias no céu são: 18/07, 18/08 e 15/09. No próximo dia 27, uma quarta-feira, Saturno estará em oposição, a melhor época para observar planetas externos à órbita terrestre. Se não conseguir observar no dia não tem problema. Nos próximos dias ainda vai dar para ver bem. Saturno estará praticamente tão brilhante no próximo mês como no dia da oposição. É só torcer para o tempo ajudar e não nublar.

mapa do céu durante a oposição de Saturno 2018
27/6/2018 – O céu no dia da oposição de Saturno (marcado com uma cruz vermelha). Saturno estará bem perto da Lua, na constelação do Sagitário e visível no início da noite na direção do nascente. Bem mais acima, na constelação da Libra (de frente ao Escorpião) estará, ainda bem brilhante, o planeta Júpiter.

Como falei acima, quando ocorre a oposição é a melhor época para ver um planeta externo à órbita da Terra (Marte, Saturno e Júpiter, só pra citar os mais brilhantes). Nesta época a distância do planeta à Terra é menor e, por consequência, o brilho e o tamanho da sua imagem são maiores. Além disso, o planeta fica mais tempo acima do horizonte: praticamente a noite toda. É o início do período bom para observar estes planetas na nossa atividade de observação do céu (às quartas 18h30min e sábados às 19h). Veja em http://www.planetariodorio.com.br/observacao-do-ceu/. Em julho será a vez de Marte, no dia 27. Por enquanto ele aparece como um astro brilhante e dourado durante as madrugadas mais limpas. Vamos aguardar.

Oposição de Saturno
Representação, fora de escala, das posições do Sol, da Terra e de Saturno durante a oposição.

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Começa o Inverno no Brasil: 21/06/2018

Foto do mostrador do relógio solar horizontal no jardim do Planetário do Rio. As linhas retas convergentes são as linhas horárias. As linhas curvas são as linhas diárias: correspondem as trajetória da sombra ao longo do dia em datas específicos. A linha de solstício de junho está bem visível. A data costumava variar entre o dia 22 e 21 de junho.

Nesta quinta, 21/06/2018, às 7h, começa oficialmente o inverno no hemisfério sul. Mas, por que lá na Rússia é verão? Como se determina essa data?