Lançamento de Satélites

Tal como a Lua, giram hoje ao redor da Terra vários satélites artificiais. Entre eles encontram-se satélites para previsão do tempo, para comunicações telefônicas, para enviar imagens televisionadas, para auxílio à navegação aérea e marítima, e satélites que funcionam como observatórios astronômicos, muito acima da atmosfera terrestre.

Para colocar um satélite em órbita é necessário vencer dois grandes obstáculos. Primeiro: a gravidade terrestre, que nunca deixa de exercer sua influência. Segundo, a resistência oposta pela atmosfera, através da qual o satélite deve passar para alcançar sua órbita.

Gravidade

O antigo ditado "tudo que sobe cai" não é verdadeiro, se o objeto subir com a velocidade adequada. Se o foguete alcançar a velocidade de pouco mais de 11,26 km/s, aproximadamente 40.536 km/h, poderá escapar da Terra. Apesar da gravidade da terrestre continuar a desacelerá-lo, sua velocidade inicial é suficiente para permitir a fuga, prosseguindo talvez para a Lua, Vênus, Marte ou tornando-se uma satélite do Sol.

Para colocar um satélite em órbita ao redor da Terra, a uma altitude de 322 km, deve-se impulsioná-lo até atingir a velocidade de aproximadamente 28.962 km/h. A força da gravidade fica equilibrada pela força produzida pela velocidade do satélite em órbita. Assim, para responder à pergunta "o que faz um satélite permanecer em órbita?" é necessário entender os efeitos da gravidade e da velocidade do satélite.

Suponhamos que um projétil seja lançado por um canhão, horizontalmente, do alto de uma montanha, com velocidade cada vez maior. Desprezando a resistência do ar, haverá de chegar um momento em que o projétil não mais voltará a estabelecer contato com o solo, ele entrará em órbita.

Os satélites são projéteis disparados com uma velocidade tal que não possam mais aterrissar. Eles caem continuamente rumo à Terra, porque são atraídos pela força da gravidade, mas a superfície curva da Terra impede-os de aterrissar.

Na realidade, para colocar em órbita um satélite, não o disparamos horizontalmente com uma grande velocidade. Ele é levado por um foguete que, enquanto o eleva, lhe fornece também a velocidade horizontal necessária para fazê-lo permanecer em órbita.

É importante observar que, mesmo em órbita, a força gravitacional da Terra continua a existir, do contrário o satélite se moveria em linha reta e se perderia no espaço.

A própria Terra é um exemplo de um corpo que se move suficientemente rápido (cerca de 29 km/s) para não cair sobre o Sol, porém não tão rapidamente que a permita romper o sistema solar. Os satélites artificiais tornam-se menos misteriosos quando se percebe que eles obedecem às mesmas leis que regem os planetas nas suas órbitas ao redor do Sol.

Permanência em órbita

Quando se tem conhecimento que um satélite artificial em órbita não tem motor para impulsioná-lo (exceto para pequenos ajustes de posição) surge logo a pergunta "como se mantém em movimento, então?" É uma pergunta perfeitamente natural porque nossa observação diária mostra que os veículos - carros, trens, barcos - param se não forem continuamente impulsionados por um motor qualquer.

Entretanto, o que nem sempre é percebido e entendido é o fato de terem todos esses veículos uma força que se opõe ao movimento, resultante do contato com a terra, água, ar, etc. Sem atrito, um carro pode movimentar-se indefinidamente, com o motor desligado. Newton expressou esse fato em uma das suas leis, quando estabeleceu que um corpo permanece em movimento uniforme a menos que seja obrigado a mudar seu estado por forças atuantes sobre ele.

Em altitudes de 160 km, ou acima, o efeito da atmosfera terrestre é muito fraco, de modo que nada há para diminuir a velocidade do satélite. Naturalmente, alguns satélites tiveram vida curta não por deficiências de projeto, mas por terem sido lançados em órbitas que cruzaram as partes mais baixas, mais densas, da atmosfera terrestre.

A atmosfera

A atmosfera terrestre é um elemento que deve ser considerado. Acabamos de ver que um satélite artificial deve estar acima da atmosfera, para que não tenha sua velocidade diminuída, e, em conseqüência, reduzida a sua capacidade de se opor aos efeitos da gravidade.

As camadas da atmosfera terrestre e as suas temperaturas típicas.

No planejamento de uma missão, desde o lançamento do foguete até o momento em que a nave fica acima do ar, a atmosfera deve ser levada em consideração. O veículo deve ser aerodinâmico de modo a tornar a resistência do ar um valor mínimo. A velocidade na baixa atmosfera não deve ser muito grande , porque a força de atrito aumenta com a velocidade. Além disso, o calor resultante desse atrito eleva a temperatura a valores que podem ser nocivos ao material da nave.

Como calcular o peso que um balão pode levar

QUER CONSTRUIR SEU PRÓPRIO BALÃO?

Independente dos balões ecológicos que, comprovadamente não oferecem riscos a natureza, existem formas de soltar um balão tradicional com segurança. A mais comum é soltar o balão com uma carga bem inferior aos padrões adotados pelos baloeiros, afinal todos sabem que balão leve fica mais tempo no alto, a bucha queima toda e cai apagado. Porém, fazer cálculos ”no olho” é muito comum e muitas vezes não funciona.

Muita gente se baseia em balões que deram certo porém já existiu na história casos de balões que tiveram uma carga similar porém não tiveram o mesmo sucesso do balão de referência.

No mundo do balão, a explicação para um balão subir vem da física: O balão, um objeto fechado que inflado com ar quente devido a lei da gravidade sobe pois o ar quente é mais leve que o frio. Agora se usamos a física para entender como um balão sobe, porque não a utilizamos para calcular seu peso?

Essa conta funciona assim como calcula-se uma carga de um avião, um helicóptero. Afinal a força do motor deve carregar o peso total. Nos balões, a conta é a mesma mas deve-se entender que ela sofre variações de acordo com a velocidade do vento e a altitude. Por isso que no Rio de Janeiro os balões precisam de menas bucha para subir pois o Rio está no nível do mar. Outro fator importante é a temperatura. Em Curitiba, o frio é mais intenso e o “choque térmico” do calor da bucha no papel com o frio externo faz com que o balão perca força. Um exemplo claro são os balões de seda num dia quente. Devido ao calor externo, o papel dilata, o balão fica maior e consequentemente, a área interna aumenta. Haja visto que muitos balões que ficam o dia inteiro no alto caem deformados. Cores escuras também aumentam a absorção de calor externo por isso que nos regulamentos dos Festivais Ecológicos são exigidos mais cores escuras nos projetos, afinal o balão precisa do calor do sol para se manter no alto.

Mas vamos ao que interessa: Como calcular o Empuxo (força) de um balão:

O passo mais importante é conhecer o molde. Com ele use a calculadora da Gazeta para ver os dados:

Vamos escolher um balão com 10 metros, 36 gomos e bainha de 1cm com o molde Truffi Magia2:

Após clicar em calcular ele vai gerar os seguintes dados além claro dos pontos do molde:

Esses dados servem para cálculo do molde porém uma informação é importante para nosso cálculo:

O metro cúbico (m3) é o valor do espaço interno do balão. Com essa informação, faremos a conta para saber quanto de peso o balão pode levar.

Para isso basta multiplicar por 0,40:

120,8×0.40=48,32

De acordo com nosso cálculo o balão pode puxar por volta de 48 kilos

Agora vamos calcular o peso de tudo pra saber se o balão vai ou não subir tranquilamente.

Pese tudo. Tudo mesmo: Balão, Bucha, Boca, Guias, Engates, Bandeira, antena, cabresto.

Muita gente acha que o cálculo é da Boca pra baixo mas se engana. Afinal a força para levantar tudo vem de dentro do balão e o Balão, Boca e Bucha também influenciam no peso total.

Outro detalhe que a força total do balão é quando a bucha está bem inflamada. Por isso que um balão nas guias sai fraco e com o tempo vai ficando mais forte.

Procure sempre respeitar uma margem de segurança de no máximo 80% afinal, para essa conta ser exata teríamos que fazer uma conta grande envolvendo pressão atmosférica, velocidade do vento, temperatura e mais um monte de coisas.

Bem é isso ai. Espero ter contribuído para que todos soltem balões com segurança. Pra cada um existe uma fórmula, dados vindo de experiências passadas, mas pra quem não tem como perguntar vale a dica, afinal já soltei muitos balões usando esse cálculo e todos caíram após horas de voo apagadinhos.

Alexandre Gonçalves

ATMOSFERA

Uma atmosfera é uma camada de gases que envolve (nem todos os casos) um corpo material com massa suficiente.Os gases são atraídos pela gravidade do corpo e são retidos por um longo período de tempo se a gravidade for alta e a temperatura da atmosfera for baixa. Alguns planetas consistem principalmente de vários gases e portanto têm atmosferas muito profundas (veja planetas gasosos). O termo atmosfera estelar é usada para designar as regiões externas de uma estrela e normalmente inclui a porção entre a fotosfera opaca e o começo do espaço sideral. Estrelas com temperaturas relativamente baixas podem formar compostos moleculares em suas atmosferas externas. A atmosfera terrestre protege os organismos vivos dos raios ultravioleta. Pressão atmosférica Ver artigo principal: Pressão atmosférica A pressão atmosférica é a força por unidade de área que é aplicada perpendicularmente numa superfície pelo gás circundante. è determinada pela força gravitacional planetária em combinação com a massa total de uma coluna de ar acima de um determinado local na superfície. As unidades de pressão atmosférica são baseados pela atmosfera padrão internacionalmente reconhecido (atm), que é definido como 101,325 Pa (ou 1.013.250 dinas por cm²). Escape atmosférico A gravidade de superfície, a força que segura uma atmosfera, difere significativamente conforme o planeta. Por exemplo, a imensa força gravitacional de Júpiter é capaz que reter gases leves tais como o hidrogênio e o hélio, que normalmente escapam de objetos com pouco força gravitacional. A distância entre um corpo celestial e sua estrela mais próxima determina a disponibilidade de energia ao gás atmosférico ao ponto onde o movimento térmico excede a velocidade de escape do planeta, a velocidade no qual as moléculas de gás supera a ação da força gravitacional. Assim, o distante e Titã, Tritão e Plutão são capazes de reter suas atmosferas apesar da fraca força gravitacional. Exoplanetas, teoricamente, também podem reter tênuas atmosferas. Composição As camadas mais altas da atmosfera terrestreA composição inicial da atmosfera de um corpo geralmente reflete a composição e a temperatura da nebulosa solar local durante a formação planetária e o subseqüente escape dos gases interiores. Estas atmosferas originais sofrem muita evolução com o decorrer do tempo, sendo que a variedade dos planetas reflete em muitas atmosferas diferentes. Por exemplo, as atmosferas de Vênus e Marte são compostas primariamente de dióxido de carbono, com pequenas quantidades de nitrogênio, argônio e oxigênio, além de traços de outros gases. A composição atmosférica terrestre reflete as atividades dos seres vivos. As baixa temperaturas e a alta gravidade dos planetas gasosos permite a eles reter gases com baixas massas moleculares. Portanto, estes contêm hidrogênio e hélio e subseqüentes compostos formados pelos dois. Titã e Tritão, satélites de Saturno e Netuno, respectivamente, apresentam atmosféricas não negligenciáveis, primariamente constituídas de nitrogênio. Plutão também apresenta uma atmosfera semelhante, mas esta se congela quanto o planeta-anão se afasta do Sol. Estrutura Terra Ver artigo principal: Atmosfera terrestre A atmosfera terrestre consiste, da superfície até o espaço, da troposfera, da estratosfera, mesosfera, ionosfera e exosfera. cada uma destas camadas apresentam gradiente adiabático saturado, definido as mudanças de temperatura conforme a altura. Outros Atmosfera de Mercúrio Atmosfera de Vênus Atmosfera da Lua Atmosfera de Marte Atmosfera de Júpiter Atmosfera de Saturno Atmosfera de Titã Atmosfera de Urano Atmosfera de Netuno Atmosfera de Tritão Atmosfera de Plutão Circulação Ver artigo principal: Circulação atmosférica A circulação da atmosfera ocorre devido às diferenças térmicas quando a convecção torna-se um transportador de gases mais eficiente do que a radiação termal. Em planetas onde a fonte primária de calor é a radiação solar, o calor excessivo dos trópicos é transportando para latitudes mais altas. Quando um planeta gera quantidades significativas de calor interno, como no caso de Júpiter. Ocorre a convecção vertical, ou seja, o calor interno é levado para altitudes mais altas. Importância Do ponto de vista de um geologista planetário, a atmosfera é um agente evolucionário essencial na morfologia de um planeta. O vento transporta poeira e outras partículas que degrada a superfície (erosão eólica). precipitações atmosféricas, tais como a queda de gelo (neve, granizo, etc.) e chuva, que dependem da composição atmosférica, também influenciam o relevo. Mudanças climáticas podem influenciar a história geológica de um planeta. De modo oposto, o estudo da superfície de um planeta, primeiramente a Terra, pode levar a um entendimento sobre a história da atmosfera e do clima no planeta. Para um meteorologista, a composição da atmosfera determina o clima e suas variações. para um biologista a composição atmosférica mantém uma íntima relação com o aparecimento da vida e de sua evolução. Por Alexandre Gonçalves

As sondas Voyager resolvem mistério nos confins do Sistema Solar

As sondas Voyager estão voando através das fronteiras externas da heliosfera em direção ao espaço interestelar.
Um campo magnético, destacado aqui em amarelo, foi relatado por Orpher et al. na edição de 24 de dezembro
de 2009 da revista Nature. Crédito©: The American Museum of Natural Histor

Os astrônomos alegam que nosso Sistema Solar está atravessando uma nuvem de material interestelar que não deveria estar aqui presente. Agora, as antigas sondas Voyager estão ajudando a resolver este mistério em nossa vizinhança galáctica.

A nuvem em questão é chama-se “Nuvem Interestelar Local“. Este objeto tem cerca de 30 anos-luz de diâmetro e contém uma fraca mistura de átomos de hidrogênio e hélio, de acordo com a notícia da NASA anunciada em 23 de dezembro de 2009. As estrelas vizinhas, que explodiram há cerca de 10 milhões de anos atrás, deveriam ter esmagado ou dispersado esta nuvem.

Nuvem Interestelar Local. Crédito: Linda Huff e Priscilla Frisch

O que está mantendo esta misteriosa nuvem no seu lugar?

“Usando dados das sondas Voyager, descobrimos um forte campo magnético, nas fronteiras externas do Sistema Solar”, explicou Merav Opher, heliofísico, pesquisador da Universidade George Mason e convidado da NASA. “Este campo magnético é responsável pela sustentação desta nuvem interestelar e resolve o antigo mistério que cerca sua existência”.

“A nuvem é mais fortemente magnetizada do que se pensava anteriormente”, afirma Opher. “Este campo magnético pode dar a pressão extra necessária para resistir à destruição.”

Opher e seus colegas explicaram sua descoberta na edição de 24 de dezembro de 2009 da revista Nature.

O Sistema Solar em escala logarítmica mostra a distância do Sol aos planetas, cinturão de asteróides, cinturão
de Kuiper, a Heliosfera (heliosphere), o Meio Interestelar (Interstellar Medium) e a nuvem de Oort (Oort Cloud).

As duas sondas Voyager da NASA estão navegando para fora do Sistema Solar há mais de 30 anos. Agora ambas estão muito além da de órbita de Plutão e quase na fronteira do espaço interestelar. Durante a década de 90, a Voyager 1 tornou-se no objeto feito homem mais longínquo existente no espaço. Hoje (dez/2009), a Voyager 1 está a mais de 112 UA do Sol, viajando a 17,08 km/s. A Voyager 2 está a cerca de 91 UA do Sol e se distancia a uma velocidade de 15,49 km/s.

As duas Voyager viajam em direções opostas já revelaram, entre outras coisas, que a bolha em torno do nosso Sistema Solar é achatada.

“As Voyager não estão atualmente dentro desta nuvem interestelar”, afirmou Opher. “Mas elas estão lá perto e podemos sentir como é à medida que nos aproximamos.”

Concepção artística das sondas Voyager à medida que se aproximam do espaço interestelar. Crédito: NASA/JPL

A Nuvem Interestelar Local está mesmo para lá das bordas do Sistema Solar e é contida pelo campo magnético do Sol, que é “inchado” pelo vento solar em uma espécie de bolha magnética com mais de 10 bilhões de quilômetros. Denominada “heliosfera“, esta bolha protege o Sistema Solar interior dos raios cósmicos galácticos e das nuvens interestelares. As duas Voyager estão localizadas na camada exterior da heliosfera, em inglês denominada “heliosheath“, onde o vento solar é freado pela pressão do gás interestelar.

A Voyager 1 entrou na camada “heliosheath” em Dezembro de 2004. A Voyager 2 a seguiu em Agosto de 2007. Estas travessias providenciaram dados fundamentais para este novo estudo.

Outras nuvens interestelares podem também estar magnetizadas, assumem Opher e seus colegas. Assim, nós poderemos eventualmente colidir com algumas.

“Os seus fortes campos magnéticos podem comprimir a heliosfera ainda mais do que está agora”, conforme o estudo da NASA. “Uma maior compressão pode permitir com que um maior número de raios cósmicos alcance o Sistema Solar interior, possivelmente afetando o clima terrestre e a capacidade dos astronautas viajarem em segurança pelo espaço.”

Fontes e referências

Space.com: Fluffy Mystery at Edge of Solar System Solved

NASA: Voyager Makes an Interstellar Discovery

Nature: A strong, highly-tilted interstellar magnetic field near the Solar System por M. Opher, F. Alouani Bibi, G. Toth, J. D. Richardson, V. V. Izmodenov & T. I. Gombosi

ESA (2003): Ulysses sees Galactic Dust on the rise

Programa Voyager

Concepção artística da espaçonave Voyager no espaço

Voyager é um programa de pesquisa espacial da NASA iniciado em 1977 com o lançamento de duas missões, a Voyager 1 e Voyager 2, com o objetivo inicial de estudar os planetas Júpiter e Saturno e suas respectivas luas. Posteriormente fio ampliado com a inclusão das primeiras explorações de Urano e Netuno e o estudo do espaço após a orbita de Plutão. Em 1990, com seus objetivos no sistema solar atingidos, iniciou-se um novo programa chamado Missão Interestelar Voyager. Em 2004 a Voyager 1 e em 2007 a Voyager 2 saíram da Heliosfera entrando em uma região conhecida como Heliosheath que é a fronteira do sistema solar com o espaço interestelar.
Com seus sistemas eletrônicos alimentados por pequenos geradores nucleares, as sondas Voyager poderão continuar em funcionamento até aproximadamente 2020.

História

As próximas duas sondas originadas do Programa Mariner, designadas Mariner 11 e Mariner 12, por apresentarem grandes diferenças com o projeto inicial, deram origem ao programa Mariner Jupiter-Saturno que por fim acabaram renomeados^[1] Programa Voyager e as sondas Voyager 1 e Voyager 2.
O Programa Voyager é uma versão, reduzida por cortes orçamentários, do programa Planetary Grand Tour que entre os anos de 1960 e 1970 tinha por objetivo explorar todos os planetas exteriores. Ao término do programa em 1989, as Voyager cumprem todos os objetivos com exceção de Plutão que na época também era considerado um planeta pela UAI.
As Voyager foram lançadas por um foguete Titan III – Centaur, o qual possuía 50 metros de altura e pesava 635 toneladas das quais cerca de 500 eram combustível. Essa quantidade de combustível foi necessária para que as naves atingissem uma velocidade de cerca de 45 000 km/h suficiente apenas para que as Voyager chegassem até Júpiter.
A Voyager 2 foi lançada primeiro, tendo sua trajetória calculada para tirar vantagem de um raro alinhamento planetário que permitiu a inclusão de Urano e Netuno em sua missão. A Voyager 1 foi lançada em uma trajetória que permitiu chegar em menor tempo a Júpiter e Saturno e incluindo suas luas Io e Titã, o que impediria um voo aos planetas externos e a Plutão.
Para chegar a Saturno, foi utilizado o recurso chamado assistência gravitacional. Este recurso consiste em utilizar do movimento relativo e a gravidade de um planeta ou outro corpo celestial objetivando a alteração da trajetória e da velocidade de uma espaçonave^[2]. Assim Júpiter impulsionou a nave até o planeta Saturno e o mesmo método foi usado para impulsionar a Voyager 2 de Saturno até Urano e de Urano até Netuno.

Disco de cobre folheado a ouro da Voyager 1.

 

As Voyager saíram do Sistema Solar a uma velocidade de 17 km/s (Voyager 1) e 15 km/s (Voyager 2). Com todos os objetivos previstos alcançados assim que a Voyager 2 passou por Netuno em 1989, a missão ganhou um novo financiamento iniciando a Missão Interestelar Voyager. As naves estão em funcionamento e com vários instrumentos coletando preciosas informações sobre a heliosfera e a Heliosheath e se aproximam do espaço interestelar.
A Voyager 1 está se dirigindo em direção à estrela AC+79 3888, na constelação de Camelopardalis. A nave irá levar 40 000 anos para passar a uma distância de 1,6 anos-luz da estrela. Já a Voyager 2, daqui a 296 000 anos irá passar a 4,3 anos-luz de Sírius, a estrela mais brilhante do céu. Mas quando isso acontecer, as naves não estarão mais em funcionamento, uma vez que por volta do ano 2020 os geradores não serão mais capazes de produzir energia elétrica para alimentar os instrumentos das naves.
Mas ainda que silenciosas, as Voyager realizarão a sua última missão que é levar mensagens da Terra para os confins da Via Láctea. O disco contém a localização da Terra em relação a 14 pulsares, instruções de como tocá-lo de forma a recuperar 115 imagens da Terra, saudações em 55 idiomas, sons de trovões, pássaros, músicas, etc.

Descrição

Diagrama com os Instrumentos da Voyager

 

Todas as funções da Voyager foram agrupadas em três sistemas que possuem computadores funcionando aos pares, sendo um principal e um reserva. Estes sistemas são denominados "Computer Command System "(CCS), "Flight Data System"(FDS) e "Attitude and Articulation Control System"(AACS).
"Computer Command System "(CCS) é o módulo central de comando. É o responsável pelo cumprimento das instruções recebidas da Terra controlando os outros dois sistemas e também fazendo a detecção e correção de falhas de forma autônoma.
"Flight Data System"(FDS) faz controle a coleta e a formatação dos dados dos instrumentos científicos para armazenamento e/ou transmissão em tempo real. É o módulo responsável fornecimento do "clock" que faz o sincronismo de todos os subsistemas da nave e que também é utilizado pelo sistema de telemetria e convertido em terra para o horário de Greenwich.
"Attitude and Articulation Control System"(AACS) é o sistema de manobra da nave, faz as correções de trajetória, movimenta a nave para apontar os instrumentos de pesquisa e mantém a antena de alto ganho voltada para a Terra. Para correções na trajetória e para manter a orientação, cada nave possui um tanque de hidrazina, do qual saem 16 canais, que é utilizado quando há necessidade de modificar a velocidade da nave.
Como as Voyager estão muito longe do Sol, não é possível a utilização de painéis solares para a geração de energia elétrica, sendo utilizados três geradores nucleares (RTG’s), os quais utilizam o decaimento radioativo natural do plutônio para aquecer duas placas de metais diferentes. Com as placas aquecidas, uma corrente elétrica é gerada e começa a fluir de uma placa a outra, alimentando os instrumentos da nave. Cada gerador possui 39 kg e 51 cm de altura.
As Voyager são protegidas termicamente com "cobertores", feitos com uma espécie de polímero. Estes cobertores também protegem as naves de correntes estáticas e de radiação.
Para manter contanto com as Voyager, existe o Deep Space Network (DSN), um complexo de antenas que mantém comunicação com as Voyager. O DSN possui antenas de 26, 34 e 70 metros de diâmetro, localizadas na Califórnia (EUA), na Espanha e na Austrália, de tal forma que possa se manter contato com as sondas 24 horas por dia. A quantidade de dados enviados até hoje pelas duas Voyager equivale a 6000 enciclopédias.

Pesquisa

Foram lançadas em 1977, para aproveitar uma chance única: todos os planetas gasosos estariam de tal forma dispostos que, uma nave viajando rumo aos confins do sistema solar poderia cruzar com todos os quatro planetas sem ter que alterar sua trajetória.
Em 1979, a Voyager 1 chegou a Júpiter, e tirou fotografias impressionantes do planeta. Também estudou a famosa mancha de Júpiter, um ciclone do tamanho da Terra que começou a girar há 300 anos. A NASA, após a viagem da Voyager 1 a Júpiter, lançou uma missão chamada Galileu lançada 18 de Outubro de 1989 pelo ônibus espacial Atlantis, na missão STS-34. A sonda chegou a Júpiter no dia 7 de Dezembro de 1995.
Em 1981, a Voyager 1 chegou a Saturno. Estudou o planeta e descobriu que ele possui as tempestades mais devastadoras já registadas, com ventos de até 5.000 km/h (10 vezes mais poderosas que um tornado de classe F5). A Voyager 1 também detectou hidrocarbonetos sob a atmosfera do satélite Titã. Por esse motivo, em 2004 uma sonda de um bilhão dólares foi estudar sua superfície. A missão Cassini-Huygens detectaria a presença de nitrogênio em Titã, em 2006, o que poderia criar condições favoráveis à existência de vida no satélite.
Em 1988, a Voyager 2 sobrevoou Urano. Estudou seus anéis, seus satélites e descobriu que o maior deles, Miranda, teria sido atingido por um objeto com metade do volume do satélite. Os estilhaços criaram os anéis do planeta. A nave ainda constatou que, em relação aos outros planetas gasosos, a atmosfera de Urano é serena. Não existem tempestades sob suas nuvens. O dia em urano dura 17,232 horas. Isso porque Urano tem um ângulo de inclinação de quase 90º, e rola sobre sua órbita ao invés de rotacionar ao longo dela. Ou seja, caso Urano pudesse ser habitado, quem morasse na parte escura do planeta, viveria sempre no escuro, e quem vivesse na parte clara viveria sempre sob o Sol.
Em 1992, A Voyager 2 passou por Neptuno. O Voyager 2 descobriu seis novos satélites, que elevaram o total de satélites conhecidos de Netuno para oito. O Voyager 2 descobriu ainda que o maior dos satélites do planeta, Tritão, tem uma translação contrária à rotação do planeta. Neptuno é assolado por tempestades fortíssimas, como o olho do gato, um ciclone giratório que dá a volta no planeta de tempos em tempos. Neptuno, assim como a Terra, também possui sprites em suas nuvens mais altas. Após estudar os quatro planetas gasosos, a Voyager 2 continuou a viajar para fora do sistema solar.

Estudos dos limites do sistema solar

Com base em dados recentemente obtidos da sonda Voyager 2, 30 anos após o lançamento da sonda, adquiridos pelo subsistema de estudo das ondas de plasma ainda operante, a NASA dispõe de informações de que o sistema solar é achatado^[5]. A sonda Voyager 2 atingiu a região conhecida como "choque de terminação" numa distância de 1,6 bilhão de quilômetros mais perto do que a Voyager 1. Nessa região os ventos solares emanados do sol são significativamente desacelerados, formando uma camada turbulenta quando se defrontam com o gás fino do espaço interestelar.

[editar] Fonte de Energia

Gerador termoelétrico do projeto Voyager.

 

As sondas Voyager transmitem de forma ininterrupta sinais para a Terra a desde 1977, graças ao gerador termoelétrico de radioisótopos de alta longevidade de projeto robusto e resistente que possuem.
Diferentemente dos satélites artificiais que orbitam a Terra, a energia elétrica das sondas Voyager é fornecida por três geradores termoelétricos de radioisótopos. Eles são alimentados pelo decaimento do Plutônio-238 (diferente do isótopo Plutônio-239 usado em armas nucleares) e forneciam aproximadamente 470 W em 30 volts em DC quando a sonda foi lançada. O Plutônio-238 decai com uma meia-vida de 87.74 anos^[6] de modo que os geradores de energia têm um decréscimo de potência de por ano. Em 2006, 29 anos após o lançamento, os geradores conseguiam prover apenas 470 W × 2^-(29/87.74) ~= 373 W, ou seja, 79.5% da potência inicial. Entretanto, como o acoplamento bi-metálico (Termopar) usado para converter a energia térmica em energia elétrica também perde eficiência com o tempo, a energia disponível é ainda menor. Em 11 de agosto de 2006 a energia gerada em Voyager 1 e Voyager 2 eram de apenas 290 W e 291 W, respectivamente, ou seja, apenas 60% da energia inicial no lançamento. Esses valores, contudo, são melhores que os cálculos preditivos na fase de projeto. Por conta das limitações de potência dos geradores várias funcionalidades das sondas foram desligadas ao longo do tempo^[7], permanecendo apenas as funcionalidades básicas.

Comunicação de dados

Uma equipe de profissionais dedicados, que hoje está reduzida a apenas 10 pessoas, monitora a comunicação de dados com as sondas Voyager 1 e Voyager 2 que é realizada através de um canal de 160 bps monitorada 16 horas por dia, embora algumas vezes esse tempo seja compartilhado com outras sondas e estudos do Deep Space Network^[8] que conta com 3 antenas parabólicas de 34 metros espalhadas em aproximadamente 120 graus: uma em Goldstone no Deserto de Mojave, Califórnia, uma perto de Madri, Espanha e uma nas proximidades de Canberra, Austrália. Uma vez por semana, por sonda, são adquiridas informações num canal de alta velocidade (115,2 kbps) durante 48 segundos. Essas informações são captadas pelo Sistema de Estudo de Ondas de Plasma PWS (Plasma wave investigation) das sondas Voyager. Em 2010 e 2012 (Voyager 1 e Voyager 2, respectivamente) essas comunicações serão limitadas a 1,4 kbps.

Curiosidades

As sondas interestaleres Voyager carregam consigo uma mensagem da humanidade para um improvável resgate por outra civilização. As sondas Pioneer 10 e Pioneer 11, que precederam as missões Voyager, também tinham inscrições sobre a origem das sondas (humanidade). As sondas Voyager, contudo, carregam consigo um conjunto ainda mais amplo de informações gravados num disco fonográfico de 12 polegadas (similar aos LP de vinil, feitos de cobre e folheados em ouro. Esses discos, conhecidos como Disco de Ouro do Programa Voyager^[9][10] carregam consigo informações de como decifrar as mensagens gravadas por meios analógicos a fim de obter acesso às 115 fotos^[11] e a uma variedade dos sons da Terra^[12][13][14]. As mensagens enviadas pelas sondas Voyager no LP de ouro, mais que tentar passar informações a alguma outra civilização, passam uma mensagem à própria humanidade no sentido de reunir valores importantes das diversas culturas mundiais num tempo em que vigorava a Guerra Fria.

Citação nos cinemas

O Filme da Série Star Trek protagonizado pela personagem V'Ger^[15] (de Voyager onde as letras "oya" foram danificadas pelo tempo) faz referência a uma suposta sonda Voyager 6, nunca lançada mas que é uma reprodução das sondas Voyager 1 e Voyager 2. Esse filme narra a história de uma civilização digital formada através da sonda Voyager 6 que busca incansavelmente o conhecimento e seu criador.

Fonte: Winkipédia

Por Alexandre Gonçalves

Nobel de Física defende telescópio que pode ser cancelado

O astrônomo americano Adam Riess, agraciado nesta terça-feira, assim como outros dois cientistas, com o Nobel de Física, defendeu em entrevista a construção do telescópio espacial James Webb. O equipamento, que substituiria o Hubble, sofre ameaça de ser cancelado pelo Congresso americano devido ao alto custo do projeto.

Reiss afirmou que o telescópio espacial Hubble foi crucial para sua pesquisa e espera que um projeto em andamento da Nasa para construir outro mais potente, o multimilionário telescópio espacial James Webb, lance mais luz sobre a natureza do universo.

"Nós nos esforçamos teoricamente para entendê-lo, assim usamos telescópios como o Hubble agora e espero que o telescópio espacial James Webb algum dia para obter as melhores pistas que pudermos sobre a natureza da energia escura", disse.

O anúncio
Riess não conseguiu dormir na véspera do anúncio do prêmio, não porque estivesse ansioso para ganhar, mas porque seu filho de 10 meses demorou em cair no sono. "Ele não dormiu muito bem toda a noite e me manteve acordado porque se movimentava de um lado para outro", contou Riess depois de saber que era um dos três ganhadores da mais alta distinção da Física.

"Acho que deve ter sido por volta das duas ou três da manhã quando o telefone tocou. Estava muito desorientado", disse. Sua reação foi de descrença. "Sim, eu não pude acreditar. Fiquei chocado", acrescentou. A incredulidade, aliás, tem sido um tema recorrente para este cientista de 41 anos, após descobrir há mais de uma década que a expansão do universo se acelera e não se desacelera, como a maioria acreditava.

A descoberta
Em 1998, Riess e seu colega americano Brian Schmidt trabalhavam na Universidade da Califórnia em Berkeley, geograficamente abaixo de uma equipe concorrente, chefiada por Saul Perlmutter, do Lawrence Berkeley National Laboratory.

Os dois grupos analisavam dados de um telescópio e competiam não só para serem os primeiros a ter um resultado conclusivo, mas também para que este resultado fosse correto.

Mediante o estudo de dezenas de supernovas distantes ou explosões estelares, descobriram que a luz das estrelas prestes a morrer era mais fraca do que o esperado, o que significa que estavam mais longe do que se pensava.

Isto quer dizer que o universo estava se expandindo a um ritmo acelerado depois do Big Bang que o criou, há 14 milhões de anos. Em um primeiro momento, Riess estava convencido de que tinha que estar errado.

"Todo mundo sabia que se supunha que o universo estava desacelerando e não acelerando", disse. "Levou semanas para que tudo fosse revisado para nos assegurarmos de que não era um erro estúpido. Depois de algumas semanas, não pude encontrar nada que parecesse errado", acrescentou.

Seu colega, Schmidt, também não pôde. Então, as duas equipes - o High-Z Supernova Search Team deles e o Supernova Cosmology Project liderado por Perlmutter - souberam que ambos estavam vendo a mesma coisa. "Aí ficou emocionante porque todos começamos a pensar que isso podia estar certo", acrescentou.

O futuro
Nesta terça-feira, Riess, Schmidt e Perlmutter foram nomeados ganhadores do Prêmio Nobel de Física 2011 por suas descobertas. A metade das 10 milhões de coroas suecas (US$ 1,48 milhão) do prêmio será destinada a Perlmutter e a outra metade será compartilhada entre Schmidt e Riess.

Riess, que é casado e também tem uma filha pequena, faz malabarismos para compatibilizar a paternidade e o trabalho. Agora, está dedicado a pesquisar os mistérios que a sua descoberta gerou. "Na verdade, fizemos uma pergunta maior do que a que respondemos", disse Reiss, professor de astronomia e física da Universidade Johns Hopkins em Baltimore, Maryland (leste).

"Descobrimos que o universo está acelerando e cheio de energia escura, mas a pergunta que fazemos é: 'o que é a energia escura?' Não entendemos sua física", disse. "Parece viver no nexo entre a mecânica quântica e a relatividade em geral, duas das nossas grandes teorias da física, mas bem neste nexo em que não funcionam juntas", acrescentou.

Por Alexandre Gonçalves

Compare o tamanho dos planetas nesta escala do universo

Algumas pessoas que acessam o Apolo11 muitas vezes se deparam com notícias espaciais ou astronômicas que fazem menção ao tamanho dos planetas do sistema solar ou até mesmo dos extra-solares.

No entanto, algumas dessas pessoas não tem a real idéia do tamanho dos planetas.

Se você é uma dessas pessoas, não se preocupe. Vamos dar uma mãozinha pra você. Comparando o tamanho dos planetas e de algumas estrelas, você vai ver que, mesmo Júpiter, o gigante gasoso do nosso sistema solar, não é tão grande quanto você pensa.

Para que possamos comparar melhor o tamanho dos diversos astros, vamos observar algumas imagens.

A primeira delas nos mostra que a Terra e Vênus tem tamanho muito parecidos. O raio equatorial da Terra é de 6378 km, enquanto o de Vênus, 6051 km. Uma diferença não muito grande. 

  

Marte, por sua vez, é bem menor. Seu raio é de 3397 km, ou seja, um pouco maior que a metade do nosso planeta. Marte é 1.3 vezes maior que Mercúrio, com 2439 quilômetros de raio, que por sua vez é o dobro de Plutão, com 1160 km. Não é a tôa que Plutão foi rebaixado, não acha? A maioria dos telescópios de médio porte, usado por amadores, não consegue vê-lo. Plutão é menor que nossa Lua, que tem 1738 quilômetros de raio!

Gostou dessa comparação? Então vamos à próxima.
Ela nos mostra os gigantes gasosos, como são conhecidos Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. 

Júpiter, o maior planeta do sistema solar, tem 71492 quilômetros de raio, 11 vezes maior que o raio do nosso planeta. Se fosse ôco, caberia mais de 2 mil Terras dentro dele! Saturno, o segundo maior planeta, não fica atrás. Seu raio é de 60268 quilômetros.

Bem menores, Urano e Netuno têm 51108 e 49538 quilômetros de raio, mesmo assim, aproximadamente 8 vezes maiores que Terra. A figura mostra bem o quanto somos pequeninos perto desses gigantes de gás !

Na sequência vemos o Sol. Seu raio, de 695 mil quilômetros é 100 vezes maior que o raio terrestre. Mesmo o gigantesco Júpiter não passa de uma bolinha de gude quando comparado ao astro-rei. Veja que a Terra, nossa bela Terra, não atinge sequer o tamanho de uma pulga ! 

Mas as comparações não param. Nem mesmo o Sol é tão grande quanto parece. A ilustração abaixo mostra que até ele se torna uma pequena estrela quando comparado à outros sóis, muitos anos-luz distantes. Nosso Sol não passa de uma lanterna quando comparado à Sirius, distante 25 anos-luz do nosso planeta e a estrela mais brilhente no céu noturno. 

Mas até mesmo Sirius, se comparada à grande Arcturus, perde sua majestada. Essa estrela gigante, 17 vezes maior que o Sol, põe suas concorrentes no chão e faz nosso Sol parecer uma pequena lamparina !

Mas não se iluda. No universo a briga é boa e quando você acha que já viu tudo, pode se enganar. Veja a imagem abaixo.

Agora quem parece uma pulga é a gigantesca Arcturus. Perto de Antares, uma supergigante vermelha distante 600 anos-luz da Terra, tudo parece pequeno. Antares é 700 vezes maior que nosso sol e brilha 10 mil vezes mais forte. Localiza-se no centro da constelação do Escorpião, e devido à sua coloração avermelhada, alguns astrônomos a chamam de Coração do Escorpião.

 

Como deu pra notar, em um universo gigantesco, nossa Terra não é tão importante quanto imaginamos !

Veja o vídeo: 

Por Alexandre Gonçalves