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Coluna do Astrônomo

Telescópios: Maior é Melhor

Existe aquele ditado popular: tamanho não é documento. No caso de telescópios a coisa é diferente. Quanto maior a objetiva (que concentra a luz recebida no foco) maior a quantidade de luz recolhida. Isto faz com que objetos mais tênues possam ser vistos claramente. Outro aspecto interessante ligado ao tamanho da objetiva é a capacidade de distinguir pontos próximos chamada de resolução.

Os maiores telescópios usam espelhos como objetiva (chamamos de telescópios refletores). É muito mais prático de construir e polir espelhos pois a luz interage apenas com uma superfície. Além disso, no caso dos telescópios refratores (que usam lentes como objetiva) a luz tem que atravessar o vidro. A imagem produzida assim perde parte da luminosidade e ainda sofre mais distorções geométricas e cromáticas.

Além destas vantagens um espelho de grandes dimensões pode ser composto de espelhos separados formando um mosaico que na prática funciona como um único espelho muito mais dificil de fazer.

Os maiores espelhos já instalados em telescópios são mosaicos.

O maior telescópio de espelho único em funcionamento é o Gran Telescopio Canárias (GTC). O espelho deste instrumento é composto por um mosaico de 36 elementos que formam um superfície refletora de 10.4 m de diâmetrop. O GTC se encontra nas Ilhas Canárias e foi inaugurado em 2006.

Outros exemplos de telescópios refletores que possuem espelhos da ordem de 10 metros de diâmetro são:

GTC é um telescópio administrado conjuntamente pelo México, Espanha e EUA. Fica na Ilha de Las Palma.

Hobby-Eberly Telescope (HET, 1997, EUA) – 91 segmentos formando 10 mts de espelho.

Cúpula do HET,
A Alemanha e os EUA são responsáveis por este instrumento que fica McDonald Observatory, Texas, EUA.

Keck 1 e 2  (1993 e 1996, EUA) – espelhos de 10 mts respectivamente compostos de 36 segmentos cada.

As duas cúpulas que protegem os dois telescópios Keck no Hawaii.

O maior projeto de espelho é o do European Extremely Large Telescope (E-ELT) está previsto para 2024 que terá diâmetro de 39 mts e será composto de 798 elementos hexagonais.

O E-ELT está sendo construído no Chile pelo European South Observatory (ESO).

Para saber mais:

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_largest_optical_reflecting_telescopes

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Alpha-Scorpiideas e Lua Crescente

Essa semana teremos duas coisas bastante interessantes no céu: o pico de atividade de uma chuva de meteoros e a Lua no quarto-crescente. Sim, são duas coisas bastante interessantes, mas são ainda mais interessantes quando não estão juntas no mesmo céu.

As chuvas de meteoros são muito comuns, e o que mais se destaca em Alpha Scorpiideas é sua fácil localização no céu logo no início da noite. Chuvas de meteoros acontecem quando a Terra cruza o rastro de poeira deixado por um cometa ou um asteroide. A grande maioria das chuvas é associada a algum cometa, mas há aquelas associadas a asteroides também.

O quarto crescente é a melhor fase para se observar a Lua ao telescópio, por ela estar alta no céu logo no início da noite e também pelo efeito causado pelas sombras das montanhas e crateras, que nos permite uma melhor percepção da superfície lunar. Essa percepção é bastante prejudicada na Lua Cheia, quando a luminosidade do Sol incide perpendicularmente sobre a superfície lunar e não temos sombras. Certamente a Lua estará em nossa próxima observação do céu aqui do Planetário.

A carta celeste abaixo é para o céu do Rio de Janeiro dessa próxima semana, no início da noite.

As chuvas de meteoros são caracterizadas pela posição de seu radiante, um ponto no céu de onde parecem sair os meteoros. A constelação onde está o radiante dá nome à chuva, de modo que Alpha Scorpiideas acontece na constelação do Escorpião. Procure essa constelação um pouco acima de onde você viu o Sol nascendo.

Note na carta celeste, que a Lua, já brilhante, saindo do quarto crescente e indo para a fase cheia, estará muito próximo, o que prejudicará a observação de Alpha Scorpiideas. O pico dessa chuva ocorre hoje, dia 13 de maio, mas será possível observar meteoros dela até por volta do dia 20 de maio. A taxa de meteoros esperada é de 5 por hora, num céu ideal, longe da poluição luminosa e sem Lua.

Apesar das condições não serem as ideais, temos a vantagem, do Escorpião estar no céu no início da noite, e de ser uma constelação especialmente fácil de se identificar. Portanto, fica a sugestão de tentar observar ao menos alguns meteoros nas próximas noites!

Ah, e não se esqueça de fazer um pedido para cada um que conseguir ver.

Bons céus!

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Arrumar ou jogar fora?

O que geralmente acontece quando um aparelho eletrônico para de funcionar? Temos duas soluções possíveis. A primeira seria, de um grande amigo que não poderei revelar o nome, “Jogue isto fora e compre outro igual ou melhor!”. Nem sempre é possível mas, continuemos. Uma segunda hipótese é arrumar e aí dependerá de vários fatores. Mas, e se o objeto em questão for um telescópio espacial de alguns milhões de dólares?

O telescópio espacial em questão é o Kepler, um instrumento poderoso que conseguiu observar quase mil planetas extrassolares de forma conclusiva e que ainda teria muito a nos oferecer. Porém, dois dos quatro giroscópios que servem para estabilizar o telescópio pararam de funcionar, ocasionando uma perda de orientação, inicialmente inutilizando o instrumento.

Os cientistas responsáveis pela missão estavam com um grande problema: o telescópio espacial parou porque precisava de, no mínimo, três giroscópios para se estabilizar e só possuía dois funcionando. E, buscando soluções para este problema, como se diz no popular, veio uma luz a eles, ou ao telescópio, basicamente.

Dois dos giroscópios foram acionados e o terceiro eixo foi orientado utilizando-se a pressão de radiação solar. Com esta solução está sendo possível orientar o instrumento e observar os campos alvos (ver figura 1) ao longo do plano da eclíptica.

Como o vento solar é orientado radialmente para fora, os campos alvos serão mudados a cada 75 dias aproximadamente, devido ao movimento ao redor do Sol. Com isto, novos aglomerados estelares, estrelas jovens e antigas, galáxias ativas e supernovas poderão ser estudadas e novos planetas, com períodos de rotação curtos poderão ser descobertos.

Agora, da próxima vez que um aparelho, eletrônico ou não, parar de funcionar, tente pensar em alguma coisa útil que possa ser feito com ele e não o descarte simplesmente. Isto vale para o meu amigo também….

Campos alvos do telescópio Kepler (NASA)

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Telescópio Gigante e o Brasil

 

Estupendo! Extraordinário! Assombroso! Magnífico! Portentoso! Quantos são os adjetivos que devo utilizar para um telescópio de proporções que supera em muito os atuais e cujos resultados levarão a Astronomia a outro patamar? E o melhor disto é que os pesquisadores brasileiros poderão ter acesso.

 

É isto mesmo, meu caro leitor, parece incrível, mas existe uma enorme possibilidade do Brasil fazer parte do consórcio – atualmente conta com instituições de nove países – que irá administrar e utilizar este gigante instrumento.

 

Um workshop de apresentação do projeto foi realizado na semana passada para pesquisadores brasileiros e administradores da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). Esta instituição está avaliando a possibilidade de aplicar 115 milhões de reais, ou 50 milhões de dólares, para uma participação de 5% nos custos do projeto.

 

Denominado Giant Magellan Tellescope (GMT), este telescópio terá sete espelhos de 8,4 metros de diâmetro que, combinados, equivalem a um de 25 metros de diâmetro, e uma resolução dez vezes superior a do telescópio Hubble, em órbita da Terra. O GMT será instalado no Chile, mais precisamente no Deserto do Atacama, no Observatório Las Campanas.

 

Com este investimento, os pesquisadores patrocinados pela Fapesp poderão ter acesso a um instrumento de ponta, possibilitando estar na vanguarda das pesquisas astronômicas.

 

Este é apenas um dos gigantescos telescópios em fase de projeto. O Brasil assinou um acordo para a entrada no consórcio do Observatório Europeu do Sul (ESO) que tem o projeto do E-ELT ou Telescópio Extremamente Grande, de 39 metros, mas, devido a entraves burocráticos, ainda não foi apreciado pelo Senado Federal.

 

Esperamos que este consórcio não tenha o mesmo fim da participação do Brasil na construção e utilização da Estação Espacial Internacional que fez 15 anos ontem (20 de novembro de 2013).

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Novidades do Telescópio Espacial Kepler

 

Johannes Kepler foi matemático e astrônomo, e viveu em uma época em que o homem ainda tentava definir os movimentos celestes dos planetas ao redor do Sol. Kepler formulou três leis dos movimentos planetários, fundamentais para os cálculos de órbitas. Tomamos emprestado o seu nome para um dos melhores telescópios da era moderna. O Telescópio Espacial Kepler tem a missão de estudar estrelas próximas e com características semelhantes ao nosso Sol, em busca de planetas similares ao nosso. No fundo, estamos procurando vida nestes novos mundos.

 

Os últimos resultados deste telescópio serão discutidos em uma reunião específica de planetas extrassolares com mais de 400 cientistas do mundo inteiro. Entre os temas discutidos estão os seguintes tópicos:

 

– a descoberta de 833 novos candidatos a planetas, aumentando este número em 29% desde janeiro, totalizando agora 3.538 candidatos;

– o aumento de 78% no número de planetas com tamanho similar à Terra;

– 10 destes candidatos estão na zona de habitabilidade (região onde a vida pode existir) e são menores que duas vezes o tamanho da Terra;

– quatro candidatos na zona de habitabilidade foram confirmados e pertencem a sistemas com apenas um planeta;

– a maioria das estrelas em nossa galáxia tem no mínimo um planeta ao seu redor;

– uma em cada cinco estrelas parecidas com o Sol tem um planeta com até duas vezes o tamanho da Terra e possui uma temperatura temperada.

 

Esta última questão é uma das mais excitantes para os cientistas. A grande quantidade de possíveis planetas que possam abrigar a vida nos enche de esperanças. Este é um grande passo para sabermos se estamos sós no Universo. Muito ainda temos que caminhar, mas estamos fazendo isso a passos largos.

 

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Um planeta igual, mas diferente

 

Durante a semana passada, eu ouvi no rádio um radialista falar da nova descoberta feita pelo telescópio espacial Kepler: um planeta fora do sistema solar parecido com a Terra. O comentarista aproveitou o mote para viajar na imaginação e pensar numa viagem de férias até um planeta como este. Felizmente, ele fez bem o dever de casa e leu o resto da notícia. O tal planeta é rochoso e tem uma massa entre uma e duas massas terrestres. Pronto, acabou a semelhança. Ele se move muito, mas muito perto mesmo do seu sol. A consequência disto: a temperatura fica entre 1.500 e 3.000 graus centígrados. Ou seja, o tal planeta “parecido com a Terra” é mais parecido sim com um inferno onde chumbo derrete e escorre. Rios de metal derretido e nada água líquida em lugar algum.

 

Além disso Kepler-78b fica muito longe: 700 anos-luz. Lembrando que um ano-luz é a distância coberta por um raio de luz se movendo durante um ano. Isto dá mais de nove trilhões de quilômetros. A velocidade da luz é estupidamente grande: mais de um bilhão de quilômetros por hora. Até onde se sabe da física atual, é o limite de velocidade do nosso universo. Nada pode se mover tão rápido. Mesmo assim nenhum veículo humano já chegou nem perto disso. Resumindo: não dará pra visitar Kepler-78b tão cedo. Ainda bem; é um lugar nada aprazível.

 

É chato ter que ser “pé no chão” e desfazer os sonhos de muitos. Entretanto, ainda não existe tecnologia para observar diretamente, com toda certeza, um planeta igualzinho à Terra. Mas quem sabe, em breve, surjam equipamentos e técnicas que possam realizar tal proeza.

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Um Telescópio na Lua

 

A International Lunar Observatory Association e a Moon Express anunciaram, no último dia 18 de julho, que pretendem lançar um radiotelescópio no espaço em 2015. Até aí tudo bem. Alguns telescópios já foram para o espaço, mas este programa possui algumas peculiaridades inéditas e interessantes.

 

A principal é o local onde ele será instalado: na Lua! Mais especificamente no polo Sul da Lua. E não será apenas um radiotelescópio; outros equipamentos de exploração também irão para lá. Acredita-se que haja recursos naturais que podem ser captados. Além disso, as observações podem ser controladas aqui da Terra por cientistas, educadores e o público em geral.

 

O desafio me parece muito grande, pois 2015 está muito próximo. Eles já possuem experiências em equipamentos espaciais, mas enviar um radiotelescópio para o polo lunar é um passo muito maior. Não foram muitas sondas espaciais que voltaram à superfície lunar depois da Apollo 17, em 1972, que voltou com os últimos astronautas a pisarem na Lua. Um dos motivos para este fato é a dificuldade para pousar algo na Lua. Por isso, o tempo parece ser curto.

 

Ainda por cima, os polos são lugares onde a extrema variação de temperatura ocorre com mais frequência. De todo modo, eles sabem disso e devem estar estudando o assunto.

 

Mas o ponto alto deste projeto é ter um equipamento científico na borda de uma cratera na Lua e disponibilizá-lo para usuários de qualquer lugar do mundo. É um incrível instrumento de divulgação científica. Imaginem os trabalhos que podem ser desenvolvidos com crianças e jovens que gostam do assunto, que não são poucos. Astronomia desperta muito interesse em muitas pessoas em qualquer lugar, mas é nessa faixa etária que se deve trabalhar para despertar a vocação científica. O Brasil é um país que precisa muito que novos cientistas sejam formados!

 

 

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Chandra quem?

Leio hoje na coluna de ciências do jornal O Globo sobre uma estranha fonte de emissões de ondas de rádio descoberta pelo telescópio espacial Chandra. Sobre a notícia em si, não vou comentar. Gostaria, isso sim, de falar sobre o equipamento que fez a descoberta: o Chandra.

Em dias atuais, o paradigma de telescópio espacial é o Hubble, assim batizado em homenagem ao astrônomo americano Edwin Hubble (1889 – 1953), que, entre outras coisas, deduziu que o Universo estava em expansão. O Hubble (o telescópio) está há 20 anos em órbita da Terra e revolucionou a maneira como vemos o Universo.

Mas há outros telescópios espaciais menos famosos. O Chandra, por exemplo. O Chandra observa em uma faixa de comprimentos de onda que nossos olhos não captam: os raios X. Raios X são muito energéticos e são gerados, via de regra, por processos violentos que acontecem com certos objetos celestes.

O Chandra ganhou esse nome em uma homenagem ao astrônomo indiano Subrahmanyan Chandrasekhar (e eu confesso que tive que usar uma “cola” para escrever seu nome corretamente).

Chandrasekhar (1910 – 1995) foi um dos pioneiros da Astrofísica e, entre outras contribuições à ciência, calculou o limite máximo de massa que uma estrela anã branca pode ter. Segundo seus cálculos, ajudado pelo físico brasileiro Mário Schenberg, uma estrela cujas camadas internas tenham mais do que 1,44 massas solares entrará em colapso violento e não formará uma anã branca, podendo dar origem a uma estrela de nêutrons ou a um buraco negro.

Chandra, o físico, ganhou o prêmio Nobel em 1983. Chandra, o telescópio, entrou em órbita em 1999.

 

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Cruzando o Universo. Ou não…

A notícia era simples e direta: foi encontrado um novo anel em Saturno. Isso por si só já me causa um certo incômodo… Sim, pois o sistema anelar de Saturno deveria ser entendido como uma faixa contínua de detritos que circundam o planeta, algumas regiões mais densas e outras menos.

Acho que, do ponto de vista científico, a manchete deveria ser: foi descoberta que a região dos anéis de Saturno é mais extensa do que se pensava. Mas, é claro, isso dilui (e muito) a força da notícia. E de modo nenhum critico o jornalismo sério que, vez ou outra, precisa exagerar em suas manchetes. É a manchete que prende o leitor (ou telespectador) e, portanto, ela é fundamental para o sucesso da notícia. Se o texto que se segue for correto, que mal há em se “aditivar” a chamada?

Pois era essa a manchete: um novo anel foi descoberto ao redor do planeta Saturno. E acompanhando a cobertura do telejornal de maior audiência de nosso país, vejo o correspondente nos EUA abrir a matéria com a seguinte frase:

“O telescópio Spitzer, que cruza o Universo…” (estou citando de memória; posso ter errado a palavra exata, mas o sentido certamente é o mesmo…)

Eu não sei quanto a vocês, mas quando ouço esta frase penso logo em algo ao estilo da fictícia nave Enterprise, do seriado de televisão Jornada nas Estrelas (e dos filmes, claro!). “Cruzar o Universo” me leva longe, “a lugares nunca antes visitados”. Imagino o vazio espacial, a solidão do vácuo, a distância infinita. E lá está o telescópio Spitzer singrando o nada interestelar… Isso, para mim, é “cruzar o Universo”: ir de um lado a outro, deste vasto, vasto Cosmos!

O telescópio Spitzer é um dos quatro grandes observatórios da NASA, todos telescópios espaciais. Os outros três são o Compton, o Chandra e, claro, o mais famoso de todos, o Hubble. O Spitzer está em órbita heliocêntrica, ou seja, ele fica dando voltas ao redor do Sol. Dá uma volta a cada ano. Isso não parece familiar? Seu movimento pelo espaço é exatamente igual ao da Terra: órbita solar com período de um ano.

Você diria que a Terra “cruza o Universo” ao descrever seu movimento? Certamente eu não diria isso. Ou seja, como frase de abertura para uma notícia, pode ter sido muito bela. Mas acho que induz o telespectador ao erro.

Se dependesse de mim, a matéria teria começado com a seguinte frase: “o telescópio Spitzer, em órbita do Sol…” Bem menos poético, eu sei, mas bem mais acurado. Mas talvez eu esteja sendo hipercuidadoso. O que não deixa de ser bom, para quem lida com divulgação científica…