Author: Naelton Araújo

Naves mais rápidas que a luz

Post author By Naelton Araújo
Post date 17/06/2014

Quem é fã, como eu, da série televisiva Jornada nas Estrelas (Star Trek, 1966) conhece o termo dobra espacial (space warp). É esse o meio de propulsão mais rápido que a luz das naves futurísticas da franquia Star Trek em todas as séries e longas-metragens. A ilustração acima é uma representação artística de uma nave hipotética denominada IXS Enterprise pela NASA. O nome e a semelhança têm um bom motivo. A IXS seria baseada em teorias físicas tão ousadas quanto da ficção. É possível que naves como esta podem se tornar reais num futuro indeterminado.

Em 1994, o físico mexicano Miguel Alcubierre publicou na reconhecida revista Classical and Quantum Gravity um artigo onde desenvolve uma teoria baseada em formulações relativísticas. A tal teoria sugere algo que se assemelha muito com a ideia de dobra espacial. Em termos simplificados, se produzíssemos uma “bolha de dobra” ao redor de uma nave poderíamos movê-la mais rápido que a luz através de contração do espaço à sua frente e da expansão do espaço atrás. A hipótese foi discutida seriamente por físicos nos últimos dez anos por apresentar algumas dificuldades sérias. Muitos físicos afirmam que a dita propulsão Alcubierre viola alguns conceitos aceitos em física contemporânea e exige a existência e a manipulação de algum tipo de matéria exótica. Mesmo que a teoria seja factível, torná-la prática esbarra em limitações quase intransponíveis.

A proposta seria usar um ou dois anéis ao redor da espaçonave para gerar a tal bolha de dobra. Esta disposição é muito parecida com o design de algumas naves do universo de Jornada nas Estrelas. A XCV330 Enterprise (ver figura acima) é uma das naves criadas pelos designers para representar uma das primeiras naves mais rápidas que a luz feita pelos terrestres do universo ficcional de Star Trek.

Outro exemplo deste design anelado se vê na série Enterprise (2001) nas naves vulcanas (ver figura abaixo). É bem provável que os artistas se inspiraram em ideias semelhantes ao de Alcubierre, que, por sua vez, também se inspirou na ficção científica.

Links de interesse:

http://en.memory-alpha.org/wiki/USS_Enterprise_(XCV_330)

http://mark-rademaker.blogspot.com.br/2013/06/ixs-enterprise.html

http://arxiv.org/abs/grqc/0009013

http://revistagalileu.globo.com/Ciencia/Espaco/noticia/2014/06/conheca-enterprise-da-nasa.html

Tags dobra, espaçonave, naves espaciais

Coluna do Astrônomo

Marte: lava em lugar de água?

Post author By Naelton Araújo
Post date 12/06/2014
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No século XIX, muito se falava sobre a possibilidade de existir vida em Marte. Estas ideias baseavam-se nas observações visuais de dois astrônomos: o italiano Giovanni Schiaparelli (1835-1910) e o norte-americano Percival Lowell (1855-1916). Eles julgaram ver o que chamaram de canais na superfície marciana. Deduziu-se que eram canais artificiais construídos por uma pujante civilização extraterrestre para irrigar o planeta árido. A água do degelo das calotas polares deveria correr através destes canais.

Entretanto, com a melhoria dos telescópios e o uso da fotografia, ficou provado que os riscos e as linhas, desenhados por aqueles astrônomos, não passavam de ilusão de ótica. Com a chegada das primeiras sondas ao planeta vermelho, fotos de alta resolução revelaram o que parecem ser leitos secos de rios e vales. Novamente a hipótese da ação da água ganhou força. Água corrente teria marcado o relevo marciano no passado?

Recentemente, uma análise de fotos tiradas pela sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) oferece outra explicação para o relevo acidentado. Vales e canais marcianos em diversas áreas, principalmente no Vale Marineris, parecem ser de origem vulcânica e não produzidas por erosão pela água. Os “canais” seriam antigos túneis de lava que teriam desabado e formado os cânions e depressões no terreno primitivo de Marte.

A hipótese da erosão hídrica do Vale Marineris pode não corresponder à realidade. Contudo, isso não exclui a existência de água no passado. Outras evidências químicas do solo marciano sugerem a presença de um raso oceano há milhões de anos.

Links de interesse:

http://noticias.terra.com.br/ciencia/espaco/estudo-sugere-que-lavas-formaram-os-vales-e-canais-de-marte,1a3d1144c5966410VgnVCM3000009af154d0RCRD.html

http://theconversation.com/lava-not-water-formed-canyons-on-mars-27350

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

Tags água, água em marte, lava, marte

Coluna do Astrônomo

Satélite japonês para acompanhar catástrofes

Post author By Naelton Araújo
Post date 06/06/2014
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Em 2006, o primeiro satélite ALOS-1 (sigla em inglês de Satélite Avançado de Observação Terrestre) foi lançado pela Agência Japonesa de Exploração Espacial (JAXA). Em 2011, este satélite, informalmente denominado Daichi-1, teve problemas no seu sistema de geração de energia. Esses problemas obrigaram os técnicos a desligá-lo antes do tempo.

Recentemente um foguete H-2A pôs em órbita, com sucesso, o ALOS-2. Os satélites ALOS permitem acompanhar catástrofes em tempo real. A cada 97 minutos o ALOS-2 dá uma volta em torno da Terra. Em cada passagem o satélite varre uma faixa do planeta orientada na direção norte-sul sincronizada com a luz solar. Após 46 dias, o satélite mapeia todos os continentes de polo a polo. Devido à técnica de radar usada, este mapeamento é muito preciso.

Esse tipo de satélite, além de fazer a cartografia meticulosa da Terra, permite monitorar desastres naturais como terremotos, tsunamis e furacões. Seus serviços são úteis também na agricultura e na proteção ambiental.

Ver links interessantes em:

http://global.jaxa.jp/projects/sat/

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ag%C3%AAncia_Japonesa_de_Explora%C3%A7%C3%A3o_Aeroespacial

Tags catástrofes, japonês, satélite

Coluna do Astrônomo

Pedras que caem do céu

Post author By Naelton Araújo
Post date 08/05/2014

Esta semana duas “pedras” espaciais passaram bem perto da Terra.

A primeira “pedra espacial” errou nosso planeta por algumas centenas de quilômetros. Em 3 de maio, um asteroide do tamanho de um ônibus passou a uma distância menor que a da Lua, que fica, em média, a uns 384.000km. O objeto foi descoberto em 29 de abril passado, e recebeu a denominação de 2014HL129 (Veja a animação da trajetória do corpo celeste). Este tipo de asteroide tem sido acompanhado por redes de observadores com cuidado. Existem em razoável quantidade e, apesar de pouco provável, não é impossível que um deles venha atingir a Terra no futuro. Por enquanto, não há razão para alarme.

A segunda “pedra espacial”, apesar de bem menor, foi mais certeira. No dia seguinte, 4 de maio, várias pessoas viram e registraram em vídeo um bólido cruzando o céu do Canadá e de Nova York. Meteoro é um pedaço de rocha vindo do espaço que, ao se queimar na atmosfera, pelo atrito, produz um rastro luminoso. Se o brilho do rastro for maior que os planetas mais brilhantes (Vênus ou Júpiter, por exemplo) recebe o nome de bólido. Este desta semana foi tão brilhante que foi visível durante o dia claro. Existem até vídeos (ver aqui). A Sociedade Americana de Meteoros está acompanhando estes relatos e já documentou outros casos recentes. Os pesquisadores associam estes bólidos à chuva de meteoros Eta Aquarídeas, que acontece todo ano nesta época quando a Terra passa pelos rastros do cometa Halley.

Apesar da proximidade dos dois eventos, não há uma relação entre os dois objetos.

Em 1972, um bólido cruzou os céus do norte dos EUA e Canadá. Estudos indicam que foi um asteroide do mesmo tamanho do 2014HL129 que passou raspando na nossa atmosfera, como mostra a foto acima. Se passasse mais baixo teria colidido com a Terra.

Link de interesse:

Asteroide do tamanho de ônibus passa entre a Terra e a Lua

Bola de fogo rasga os céus do Canadá em plena luz do dia

Tags asteroide, meteoro

Coluna do Astrônomo

Eclipse Solar: Um anel de fogo no céu da Antártida

Post author By Naelton Araújo
Post date 28/04/2014
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Os eclipses sempre mexeram com a imaginação humana. O primeiro eclipse solar total que eu vi em 1994, em Santa Catarina, me impressionou bastante.

Recentemente, surgiu alguma euforia em torno de uma expressão “poética” referente ao aspecto da Lua. A coloração avermelhada da Lua, típica de todo eclipse lunar, acabou virando a tal “lua sangrenta” (falamos da efeméride aqui). Curioso que se você ver a Lua nascendo ou se pondo a cor também vai ser a mesma. Tudo isso é efeito da luz espalhada pela nossa atmosfera. Provavelmente, o que gerou algum ruído foram algumas “teorias” malucas que aparecem por aí (ver http://en.wikipedia.org/wiki/Blood_Moon_Prophecy).

Os eclipses são fenômenos relativamente comuns. Temos uma média de quatro eclipses por ano. A maior parte são eclipses solares. Apesar de tão comuns, os eclipses solares só podem ser vistos em regiões bem pequenas da superfície terrestre. Já os eclipses lunares podem ser vistos por todo um hemisfério terrestre. Os eclipses solares anulares são um pouco mais raros, contudo durante a vida humana poderíamos ver vários deles se viajássemos quando quisessemos.

O último eclipse anular visível no Brasil foi em 29 de abril de 1995. A faixa de visibilidade passou pelo Amazonas, Roraima, Pará, Amapá e Maranhão. O próximo eclipse deste tipo visível em nosso país será em 14 de outubro de 2023, percorrendo uma faixa que vai do Amazonas até o Rio Grande do Norte, passando por vários estados das regiões Norte e Nordeste.

Agora, no próximo dia 29 de abril, teremos um “anel de fogo” no céu da fria Antártida. Não se trata de nenhum pressagio do fim do mundo. Apenas um eclipse solar particular onde a Lua, por estar no ponto mais distante da sua órbita, se apresenta menor e não cobre a totalidade do Sol. Assim, no momento máximo do eclipse, o disco escuro da Lua terá um anel brilhante do disco solar ao seu redor. Pena que não vai dar pra ver daqui do Brasil nem a parte parcial do fenômeno. Vamos esperar até 2023.

Saiba mais: http://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html

Tags Antártida, eclipse

Coluna do Astrônomo

A Lua não é tão nova assim…

Post author By Naelton Araújo
Post date 03/04/2014

Antigas culturas imaginavam a Lua como um corpo que se renovava a cada fase. O aspecto mutável da Lua sugeria que ela aumentava e depois diminuía de tamanho. Para os primeiros observadores o que parecia era que após a fase Cheia a Lua minguava até sumir e renascia como fase Nova. Isso me lembra de uma música cantada pelo quarteto MPB4 (adoro grupos vocais) que dizia assim:

“A lua quando ela roda é nova

Crescente ou meia-lua… é cheia

E quando ela roda minguante e meia

Depois é lua novamente

… Mente quem diz que é lua velha”

(ver letra aqui)

Na verdade a mudança das fases é apenas o efeito da revolução da Lua ao redor do nosso planeta. A luz do Sol ilumina a superfície lunar de forma parcial e mutável, criando a impressão da Lua crescendo e diminuindo.

Lamento tirar a poesia de uma lua jovem, porém a Lua é bem mais velha do que pensavam os povos antigos e certamente é bem mais velha que canta o trovador. Os estudos sobre a origem da Lua indicam que um corpo celeste do tamanho de Marte colidiu com a Terra e o resultado desta colisão foi a formação do nosso satélite. As estimativas de quando isso ocorreu sugerem milhões de anos no passado, após a origem do Sistema Solar. Alguns autores indicavam 30 milhões de anos e outros 100 milhões. Estudo recente, usando um método inovador, fechou com mais precisão o valor em torno de 95 milhões de anos depois da formação do Sistema Solar. Logo, é bem velhinha a nossa Lua.

Veja no link abaixo como foi que se calculou a idade da Lua:

Veja aqui como foi calculada a idade da Lua.

Tags lua

Coluna do Astrônomo

Corações Espaciais

Post author By Naelton Araújo
Post date 01/04/2014

Os últimos estudos indicam que o coração humano, quando submetido ao ambiente de microgravidade (situação de ausência de peso em viagens espaciais), tende a assumir uma forma esférica (ver link abaixo). Vários fluidos (líquidos e gases) assumem uma simetria esférica no espaço, pois não há uma direção preferencial ditada pelo peso. Apesar de ser um efeito temporário não se sabe ainda se há consequências para a saúde a longo prazo. Esta é mais uma ameaça que longas viagens no espaço trazem ao corpo humano. Ossos descalcificados e músculos atrofiados são outros efeitos da microgravidade que podem ser controlados por exercícios periódicos e alimentação apropriada. Mas, o ideal mesmo é simular gravidade artificialmente através de rotação centrífuga.

Para gerar uma força similar à gravidade os habitats espaciais precisam girar ao redor de um eixo. O principio é o mesmo de girar um balde com água. A força centrífuga impede da água cair do balde. No filme 2001: Uma Odisseia no Espaço, tanto a estação espacial (em forma de anel) quanto o interior da nave Discovery giravam e produziam este efeito de gravidade artificial.

Isso, somado à necessidade de proteção contra radiação e reciclagem de ar e água, fazem com que as futuras naves tripuladas sejam projetos enormes e complexos. Tudo isso para manter batendo os nossos corações espaciais.

Mais alguns links interessantes:

http://misteriosdomundo.com/coracoes-se-tornam-esfericos-espaco-diz-nasa

http://en.wikipedia.org/wiki/2001:_A_Space_Odyssey_ (film)

Tags coração humano, microgravidade

Coluna do Astrônomo

Defesa Espacial: Desviando Asteroides

Post author By Naelton Araújo
Post date 20/02/2014
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Desde muito tempo é veiculada a possibilidade de que corpos celestes (asteroides e cometas) possam chocar-se com a Terra e acabar com a civilização. Várias histórias de ficção já foram publicadas sobre o tema. No ano de 1979 (em plena guerra fria), o filme Meteoro antecipava o uso de artefatos nucleares para pulverizar asteroides. O escritor Arthur C. Clarke escreveu o romance Martelo de Deus (1993) onde uma nave chamada Goliath tem a missão de desviar um asteroide. Dois filmes catástrofe foram lançados no ano de 1998 sobre o mesmo tema: Impacto Profundo e Armagedon. Geralmente, os filmes usam a solução atômica para destruir ameaças celestes no espaço. Será que está solução é viável mesmo? Parece que sim.

Estudos recentes sugerem que não seria tão complicado, como mostram os filmes, explodir um asteroide usando uma bomba nuclear. Bastaria lançar uma nave com uma extensão que agiria como um aríete abrindo uma cratera de impacto. Na parte posterior da extensão estaria a bomba que acompanharia o aríete e explodiria dentro da cratera. Isso dispensaria perfuratrizes, pois, segundo os novos cálculos, a explosão não precisa ser tão profunda. O interessante é que isso poderia ser feito com uma antecedência bem menor do que se pensava até então. Antes destes cálculos havia o medo de que os fragmentos do asteroide ainda oferecessem perigo.

Existem outras possibilidades de evitar impacto de asteroides sem explodi-los? Sim, poderíamos desviá-los. A eficácia dos métodos idealizados depende da antecedência que se teria para agir. Se o asteroide estivesse bem longe bastaria alterar um pouco a sua órbita original para que não atingisse a Terra. Como fazer isso?

Poderíamos usar a luz do Sol (concentrada por espelhos), potentes lasers ou um dispositivo explosivo. Estes seriam usados para vaporizar um trecho específico da superfície do astro. O jato de gás e partículas resultantes agiriam como um foguete direcionando o movimento conforme o planejado.

Outra possibilidade seria usar a luz do Sol ou laser para empurrar lentamente o astro para outra órbita. Para isso, seria necessário usar superfícies refletoras presas ao asteroide que reagissem à pressão de radiação luminosa e mudassem a trajetória. Várias técnicas já foram cogitadas neste sentido: pintar a superfície com material reflexivo, ancorar velas solares ou até recobrir partes do asteroide com plástico refletor.

Também seria possível usar corpos pesados (artificiais ou não) para colidir, atrair ou simplesmente alterar o centro de gravidade do astro mudando sua trajetória final.

Uma forma interessante de mudar a trajetória de um asteroide seria fixar foguetes na superfície e guiá-lo por controle remoto. Quem sabe até poderíamos colocá-lo em órbita da Terra e explorar seus recursos minerais?

Desviar estas ameaças celestes talvez continue a ser tema de histórias de ficção científica, mas já existem tecnologias capazes de tornar tudo isso real.

Mais alguns links interessantes:

http://mensageirosideral.blogfolha.uol.com.br/2014/02/17/bombas-atomicas-contra-asteroides/

http://astropt.org/blog/2011/11/11/formas-de-desviar-asteroides/

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

http://pt.wikipedia.org/wiki/Armageddon_(filme)

http://pt.wikipedia.org/wiki/Meteor_(filme)

https://www.skoob.com.br/livro/11540-o-martelo-de-deus

Tags asteroide, defesa espacial

Coluna do Astrônomo

Água Lunar e Oxigênio Marciano

Post author By Naelton Araújo
Post date 05/02/2014

Não há dúvida que viagens tripuladas interplanetárias são muito mais dispendiosas que qualquer missão automática. Um dos principais problemas que dificultam uma missão destas é levar água potável e atmosfera respirável para manter vivos os astronautas. Imagine quantos litros de água serão necessários por pessoa numa viagem de mais de dois anos. Mesmo reciclando a urina, seria um volume considerável a ser estocado em tanques. Imagine quanto espaço isso ocuparia. E para absorver o dióxido de carbono (CO2) e fornecer oxigênio (O2) para respiração? A solução mais simples seria obter estas substâncias ao longo do caminho. Sabemos hoje que hidrogênio é o elemento mais abundante do Universo e o principal componente da água. Mesmo a água e o oxigênio são comuns em nosso Sistema Solar.

Na Lua há indícios de água, na forma de gelo, em crateras próximas aos polos, onde a luz solar nunca bate. Mas, mesmo que esta água seja pouca, existe água em lugares menos óbvios, mas abundantes: nas rochas lunares. Sim, é possível tirar água da pedra. Não é fácil. Seria necessário triturar rochas, aquecê-las, recolher o vapor e depois condensá-lo gota a gota.

Em Marte temos o elemento oxigênio na atmosfera na forma de moléculas de dióxido de carbono e no solo na forma de óxidos de ferro. Também seria possível extrair quimicamente este oxigênio e transformá-lo em gás próprio para respirar.

Outra utilidade do hidrogênio e do oxigênio é como combustível de espaçonaves.

Hoje já existem projetos para testar a obtenção destes elementos in loco.

Mais alguns links interessantes:

http://www.megacurioso.com.br/exploracao-espacial/41866-nasa-pretende-produzir-oxigenio-em-marte-e-agua-na-lua.htm

http://info.abril.com.br/noticias/ciencia/2013/09/cientistas-britanicos-sugerem-que-agua-lunar-surgiu-antes-da-terra.shtml

Tags água, lua, marte, oxigênio

Coluna do Astrônomo

Mais um cargueiro espacial automático: Cygnus

Post author By Naelton Araújo
Post date 14/01/2014

Para manter uma estação espacial tripulada funcionando, é preciso sempre abastecê-la de suprimentos e retirar os detritos. É mais prático fazer isto com naves não tripuladas automáticas. Os primeiros cargueiros automáticos foram as naves Progress, versões automáticas da nave espacial Soyuz. Desde 1978, quando os soviéticos lançaram as primeiras estações espaciais Salyut, as Progress faziam voos periódicos de abastecimento. A Progress é totalmente automática: capaz de se acoplar sozinha. Os astronautas retiravam até 2.350kg de carga do cargueiro. Depois era só colocar o lixo na cápsula que se soltava da estação, manobrava e se desintegrava na atmosfera. Anualmente, três ou quatro Progress podem ir à ISS.

Recentemente, várias agências espaciais estatais e privadas desenvolveram suas próprias versões de cargueiros automáticos.

Em 2008, a agência espacial europeia (ESA) lançou o seu primeiro Automated Transfer Vehicle (ATV), denominado Julio Verne. Quatro ATVs foram lançados desde então, todos com nomes de europeus famosos. Um ATV pode transportar 7.667kg.

Em 2009, o Japão lançou seu primeiro cargueiro automático: o Kounotori (HTV). Sua capacidade máxima de carga é de 6.000kg. Quatro HTVs já foram lançados. Este cargueiro não consegue se acoplar sozinho, precisa de ser guiado pelo braço mecânico da ISS.

Em 2010, a empresa privada SpaceX lançou o primeiro protótipo de um cargueiro automático reutilizável, o Dragon. Capaz de levar até 3.310kg, este cargueiro também precisa ser manobrado com o braço mecânico para acoplar. O Dragon poderá no futuro levar astronautas também.

Logo no primeiro mês de 2014 temos mais um cargueiro automático acoplando na ISS. Trata-se do Cygnus da empresa Orbital. O Cygnus pode levar até 2.000kg e há planos de se fazer uma versão reutilizável.