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Coluna do Astrônomo

Dilemas éticos no espaço

No início da exploração espacial, nos anos 60 e 70, várias discussões éticas e ecológicas começaram, e estão longe de acabar. Os aspectos tecnológicos desta discussão ainda repercutem nos programas espaciais mais recentes. Até onde vai nosso poder de intervenção no espaço extraterrestre? Como explorar o espaço sem comprometer o nosso meio ambiente? Como explorar um planeta sem contaminá-lo? Se tiver vida num planeta podemos colonizá-lo? E o lixo espacial?

Terraformação de Marte

Se algum dia quisermos colonizar o planeta vermelho teremos que intervir fortemente para torná-lo habitável. A atmosfera marciana é muito rarefeita e pobre em oxigênio. O efeito estufa é muito pequeno e, juntamente com a maior distância ao Sol, tornam Marte um planeta gelado. Gelado mas seco demais. Assim, a ideia é aumentar a densidade da atmosfera e enriquecê-la com oxigênio e vapor d´água. Pensou-se até em explodir bombas atômicas nos polos para transformá-los em atmosfera. Mas imagine se encontrarmos amanhã provas de existência de vida microbiana no nosso planeta vizinho. Ah, mas são só micróbios. E se fossem crustáceos? E se fossem insetos? Qual o limite de complexidade biológica dos seus habitantes para pensarmos que um planeta esteja à nossa disposição?

Sondas Radioativas

Uma limitação tecnológica importante para lançarmos sondas ao espaço: energia. Para missões no Sistema Solar interior (de Mercúrio até Marte) podemos contar com a energia da luz captada por painéis solares.

Entretanto, ao ir mais longe (Júpiter, Saturno e além),  o Sol não fornece luz suficiente para os atuais painéis solares funcionarem. As sondas Pioneer, Voyager, Cassini, Galileu, Ulisses, Curiosity e New Horizon usam pilhas termonucleares. Um elemento radioativo com o passar do tempo emite radiação que aquece pares termoelétricos que geram energia elétrica para o funcionamento da sonda. O melhor elemento para esta finalidade é o Plutônio, elemento muito radioativo.

Em 1978, o satélite Kosmos 965 (russo) caiu em uma parte deserta do Canadá, espalhando detritos radioativos por centenas de quilômetros.

Em 1997 muitos defensores do meio ambiente protestaram contra o lançamento da sonda Cassini. A NASA garantiu que, se o foguete lançador Titan IV explodisse, a sonda continuaria com seus três geradores termoelétricos de radioisótopos (GTR) intactos. No caso da Cassini os GTRs  continham cerca de 33kg de plutônio-238 (em forma de dióxido de plutônio).

Hoje em dia a Nasa está preocupada com a falta de plutônio para futuras missões.

Esterilizando Sondas

No princípio da exploração espacial, quando as primeiras sondas pousaram em Marte, havia uma discussão muito grande sobre como esterilizar os veículos espaciais. Os soviéticos usavam gases esterilizantes e os norte-americanos insistiram por um tempo em fazer isso a quente. Claro que os delicados circuitos eletrônicos não resistiriam se colocados numa autoclave a mais de 100 graus. Hoje já existem técnicas bem avançadas de esterilizar sondas automáticas. Mas ainda temos um problema: como “esterilizar” uma astronauta que vá pisar em Marte ou outro mundo? As missões tripuladas são potencialmente muito mais arriscadas de contaminação de outros mundos. Assim daqui a um tempo pode ser que encontremos micróbios terrestres em Marte que nós levamos para lá.

Links interessantes:

https://diariodovale.com.br/colunas/coisas-que-caem-do-ceu/

https://www.csmonitor.com/1997/1010/101097.opin.opin.1.html

https://www.newscientist.com/article/mg14419490-900-nasa-shrugs-off-plutonium-risk/

https://pt.wikipedia.org/wiki/Cassini-Huygens#Fonte_de_alimenta%C3%A7%C3%A3o_de_plut%C3%B4nio

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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:

  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.

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 deve ser feitas pessoalmente ou online..

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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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Oposição de Júpiter

No próximo dia 8 de maio, o planeta Júpiter estará em oposição, melhor época para observá-lo. Ele já está bem visível no céu e permanecerá assim por um bom tempo mas, no período da oposição, ele fica mais tempo no céu noturno.

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O Dia do Asteroide

O Sistema Solar é composto do Sol (que concentra cerca de 90% da massa) e uma quantidade enorme de astros menores sem luz própria: planetas, planetas-anões, asteroides e cometas. Geralmente, astros menores que planetas (definidos em 2006) foram tratados, genericamente, por planetas menores, planetoides ou asteroides.

Conhecemos a órbita de quase um milhão de corpos menores (incluindo asteroides e cometas). Existem corpos intermediários, corpos que se assemelham a asteroides, com muitos traços de gases em sua composição, lembrando núcleos secos de cometas, sugerindo que alguns asteroides podem ter se originado de cometas. Foi o caso do astro Chiron, primariamente classificado como asteroide, mas, posteriormente, cogitou-se que seria um cometa, pela presença de material volátil e até pela formação de uma cauda. Outros astros da mesma família, chamados de Centauros, partilham características de cometas.

Diversos corpos menores do Sistema Solar comparados em escala.

A diferença entre cometa e asteroide é basicamente de composição. Os cometas são um amontoado de gases (vapor de água, gás carbônico, entre outros) e poeira, cuja densidade é baixa e natureza volátil. Ao se aproximarem do Sol, os gases sublimam e se forma uma cauda típica. Já os asteroides são corpos mais compactos e secos, compostos de silicatos e metais. Se um corpo destes é atraído para atmosfera terrestre e se aquece devido a interação com o ar, o efeito luminoso é chamado de meteoro. Se o corpo não se consumir todo na atmosfera e chegar a atingir o solo, é chamado de meteorito. Se o brilho do meteoro for muito grande usamos o termo bólido (fireball, em inglês).

A maior parte dos asteroides está entre as órbitas de Marte e Júpiter. Esta região é chamada de cinturão principal e comporta dezenas de milhares de corpos que variam de tamanho, desde alguns metros a centenas de quilômetros.

Em branco os asteroides do cinturão principal. Em verde os troianos (se distribuem à frente e atrás de Júpiter) e em laranja os Hildas que se movem em órbitas internas aos troianos.

O primeiro asteroide foi descoberto em 1801 pelo astrônomo italiano Guiseppe Piazzi (1746-1826). Recebeu o nome de Ceres e mede um pouco menos de mil quilômetros de diâmetro (o maior de todos). No início, foi considerado o planeta novo que faltava entre Marte e Júpiter. Havia um afastamento entre estes planetas que sempre sugeriu a presença de um planeta entre eles. Nos anos de 1802 e 1804, dois outros asteroides foram encontrados: Pallas (aproximadamente 545 km de diâmetro) e Juno (234 km). As descobertas sucessivas de mais corpos celestes nesta região acabaram por tirar o status de planeta de Ceres.

 

Órbitas de asteroides rasantes – NEOs.

Um grupo de asteroides que traz interesse especial para nós terráqueos são os chamados asteroides rasantes, que recebem a sigla inglesa NEOs (Near-Earth Objects). Estes corpos cruzam com certa frequência a órbita terrestre e têm o potencial de atingir o nosso planeta. Temos evidências de que isto já aconteceu no passado e não é impossível que torne a acontecer. Acredita-se, inclusive, que foi um impacto destes que no passado extinguiu os dinossauros.

Um exemplo disto aconteceu em fevereiro de 2013, na cidade de Chelyabinsk (Rússia), sacudida pelo rugido de um corpo de aproximadamente 20 metros que penetrou a atmosfera terrestre a mais de 60.000 km/h. O meteoro explodiu a dezenas de quilômetros de altura e não atingiu nenhuma região habitada. Entretanto, o deslocamento do ar foi forte o bastante para gerar uma onda de choque. Esta onda sonora estilhaçou centenas de janelas de vidro, o que causou ferimentos em mais de 1.200 pessoas. Este foi o maior impacto registrado desde o evento em Tunguska (Rússia) no ano de 1908. Imagine se o impacto fosse direto?

Existem vários grupos que dedicam estudos sobre como reagir numa situação destas. Exemplos destas instituições:

A sonda Dawn, atualmente, nos tem trazido muitas revelações sobre Vesta e Ceres. Pontos claros encontrados no interior de uma cratera (foto abaixo) tem intrigado os cientistas. Muitos segredos dos asteroides já começam a ser desvendados.

Sonda Dawn e o asteroide Ceres: note os dois pontos brilhantes na cratera do asteroide.

No próximo dia 30 de junho é comemorado o Dia do Asteroide. Este evento foi criado em 2015 por um grupo encabeçado pelo astrofísico Brian May (guitarrista da banda de rock Queen), Danica Remy (da Fundação B612), Grigorij Richters (diretor de cinema) e Rusty Schweickart (ex-astronauta da NASA). A ideia era implementar o interesse público e científico nos asteroides com o propósito de criar defesas contra a possibilidade de uma colisão com a Terra. Desde então, várias atividades de divulgação científica têm sido realizadas anualmente em todo mundo. Nós, da Fundação Planetário do Rio de Janeiro, vamos conversar sobre asteroides no dia anterior, 29/6, a partir das 20h, em uma live através do Facebook do Planetário.

Links interessantes:

 

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Saturno em destaque

O planeta Saturno é o segundo maior do nosso Sistema Solar: um gigante gasoso cercado de anéis. Desde que Galileu Galilei desenvolveu a primeira luneta astronômica (1610) o planeta atrai a atenção pelo seu vistoso sistema de anéis, o mais notável entre os demais planetas gigantes (Júpiter, Urano e Netuno).

Oposição de Saturno

No próximo dia 15, em pleno feriado de Corpus Christi, Saturno estará em uma posição especialmente favorável para observação. O planeta gigante estará em linha com a Terra e o Sol. Dizemos que ele estará em oposição, uma vez o que o planeta estará diametralmente oposto ao Sol do ponto de vista da Terra. É nesta ocasião que a distância à Terra é menor (maior brilho aparente e maior tamanho de imagem) e o planeta estará mais tempo visível (durante toda a noite: do pôr ao nascer do Sol). 

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

A sonda Cassini-Huygens

Animação da Sonda Cassini-Huygens.

Faz quase vinte anos que esta sonda complexa foi lançada. A Cassini-Huygens foi produto da colaboração da NASA com a Agência Espacial Italiana, que mais tarde passou a fazer parte da ESA. Curiosamente a sonda não foi enviada em uma rota direta a Saturno. Primeiro a sonda foi enviada para o interior do Sistema Solar na direção de Vênus. A sonda fez duas passagens próximas a este planeta e depois mais uma passagem próxima à Terra. Estas manobras, conhecidas como estilingues gravitacionais, tiveram a função de acelerar a nave usando a gravidade dos planetas para aumentar sua velocidade e encurtar a viagem. A sonda passou por Júpiter antes de chegar ao planeta dos anéis. O destino final da sonda será colidir com Saturno em setembro próximo.

Os anéis

Desde de que foram descobertos os anéis são um desafio. Como explicar sua natureza? Seriam sólidos, gasosos, líquidos? James Clerk Maxwell (1831-79) foi o primeiro a expor uma explicação embasada sobre a natureza dos anéis em 1847: partículas. Isso mesmo, os anéis não são um corpo único, mas sim uma quantidade enorme de pequenos corpos (minúsculas luas de gelo e poeira, podemos dizer) que orbitam no plano equatorial do planeta. Fotos incríveis foram tiradas deste complexo sistema de anéis. Em meio aos anéis são encontradas luas que influenciam a distribuição destas partículas.

As luas

Acima: imagem do disco de Titã com sua atmosfera alaranjada. Abaixo: o satélite visto contra Saturno ao fundo.

Conhecemos 62 luas de Saturno até o momento que escrevo estas linhas. Algumas não passam de simples pedras irregulares, mas algumas luas de Saturno guardam verdadeira diversidade de composição e de forma. O satélite mais interessante do Sistema Solar é Titã. Maior que nossa Lua, Titã é portadora de uma densa atmosfera de nitrogênio. A superfície titânica é coberta de lagos de metano. A sonda Huygens, que viajou acoplada a Cassini, penetrou a atmosfera deste satélite em 2005.

Acima à esquerda: detalhes da superfície gelada de Encélado. Abaixo: imagens das plumas de vapor d´água que o satélite joga no espaço.

Em 2008 descobriu-se que o satélite Encélado emite plumas de vapor de água. Isto sugere fortemente que este satélite tem um oceano sob uma camada de gelo. Até então só se conhecia um outro corpo com esta característica: Europa, satélite de Júpiter.

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Vendo a Terra do espaço

 

A sonda Cassini, que está pesquisando o planeta Saturno, foi lançada em 1997, e fotografou o planeta em 19 de julho deste ano, com um objetivo bem peculiar: fotografar a Terra. Essa é a terceira vez que temos uma imagem do planeta Terra de uma posição distante no Sistema Solar. Isso foi possível com uma configuração bastante feliz. Visto da Cassini, o Sol foi eclipsado, permitindo a visualização de diversos objetos, entre eles o nosso planeta.

Na imagem podem ser vistos os planetas Terra (Earth), Vênus e Marte (Mars). Sete satélites de Saturno, dos seus mais de 60, também foram capturados. Pode-se, ainda, observar com grande clareza os magníficos anéis. Os anéis refletem a luz do Sol e acabam se destacando e iluminam um pouco o lado em que é noite em Saturno. Uma visão única e deslumbrante do planeta dos anéis!

Esta imagem é uma composição de 141 fotos tiradas pela sonda, num período de quatro horas com filtros nas cores vermelha, verde e azul. A combinação destas cores nos dá a tonalidade real do planeta. Cassini estava a uma distância de 1,2 milhão de quilômetros de Saturno no momento das fotos.

 


Saturno possui mais de 120.000km de diâmetro mas, com os anéis, seu tamanho mais que dobra. Pode-se ver claramente a diversidade dos anéis e suas lacunas (divisões). A maior separação é conhecida como Divisão de Casini. Existem satélites entre os anéis conhecidos como pastores, pois lembram um pastor com o seu rebanho, que são os anéis propriamente ditos, formados por milhares de pequenas rochas de gelo.

De longe parecemos tão frágeis e, ao mesmo tempo, sabemos que podemos ir bem longe, desvendando as maravilhas do Universo. Quem sabe um dia estaremos presentes em lugares que, por enquanto, só se apresentam nas histórias de ficção científica, nas telas dos cinemas. Somos destemidos, mas habitamos um planeta que, aos olhos de nossas invenções, nos parece apenas um pálido ponto azul!

 

 

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Índia e China avançam no espaço

 

O mundo está diferente, mais globalizado. No início, Estados Unidos e a antiga União das Repúblicas Socialistas Soviéticas (URSS) eram os dois países que detinham o conhecimento para lançar veículos tripulados para o espaço. Mas, agora, outros países se arriscam neste mercado promissor. E dois deles estão se destacando: China e Índia.

 

 

A Índia lançará, neste início de novembro de 2013, uma sonda para explorar Marte. A Missão Orbitadora de Marte (em tradução livre) – MOM, irá circular ao redor do planeta tirando fotografias, e passará a apenas 6.000km do satélite Fobos. Além das imagens, ela recolherá informações científicas sobre a atmosfera e o solo daquele planeta. Este será mais um passo no programa espacial indiano que já dura mais de 30 anos, com gastos anuais de centenas de milhões de reais. Só para ir até lá, serão cerca de 180 milhões de reais.

 

 

A China, por sua vez, já entrou na sua segunda década do programa espacial. E com muita disposição, diga-se de passagem. Sua ambição é grande. Ela pretende construir uma estação espacial permanente, enviar astronautas (chamados de taikonautas) para a Lua e, possivelmente, enviar o homem para Marte entre 2040-2060. Neste ano, os chineses enviarão uma sonda para explorar a Lua, colocando em sua superfície um robô bastante sofisticado.

 

 

A Índia e a China não estão brincando. Estes países estão se destacando no mercado mundial e crescem, economicamente falando, a velocidades notáveis já há alguns anos. Se depender dos indianos e chineses, em breve teremos outras bandeiras “tremulando” na Lua e em Marte. É só aguardar!

 

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Amostra do Sol?

Quando venho de carro para o Planetário costumo receber em um dos sinais de trânsito jornais distribuídos gratuitamente. Em tempos de crise dos jornais de papel, quando a maioria de nós lê jornais pela internet, essa é uma maneira interessante de manter o velho hábito de folhear notícias. E eu gosto muito desses jornais porque costumam ter boa qualidade editorial e trazem o resumo das principais notícias do dia anterior, de forma bastante sucinta.

Uma das matérias de ontem me chamou a atenção. Falava sobre a sonda Hayabusa, da Agência Espacial Japonesa, que trouxe material coletado de asteroides. Erros acontecem aos montes em qualquer jornal, e sempre que leio notícias de ciências fico atento para possíveis falhas que possam comunicar ideia errada ao público. A matéria dizia que essa era a quarta vez que material do espaço era trazido para a Terra, sendo as outras três, amostras do solo lunar, amostras de cometa e amostras do Sol. Amostras do Sol?

Se alguém tiver ideia do que seja uma amostra do Sol, por favor me conte.

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Próxima parada: Marte!

Em 2011, a NASA enviará para o planeta Marte mais uma sonda. Dentro dela, um robô terá a missão de estudar se o planeta vermelho já teve ou tem condições para a existência de alguma forma de vida. Mas não fique achando que estamos falando de homenzinhos verdes, como nos filmes de ficção científica. O robô vai procurar por formas de vida bem pequenas, como os micróbios ou bactérias.

Você pode participar dessa missão! Entrando no site da NASA, você pode incluir o seu nome no microship que estará dentro do robô.

Para isso, você tem que ir para o seguinte endereço:

http://marsparticipate.jpl.nasa.gov/msl/participate/sendyourname/

A seguir, preencha com o seu nome (first name) e sobrenome (last name), o país de origem (select your country) e o CEP (enter your zipcode).

Será possível gerar um certificado que você poderá imprimir.

Então, vamos embarcar nessa?