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Pálidos pontos, por um CubeSat

Em 14 de fevereiro de 1990 uma imagem, aparentemente comum, impressionou um dos mais famosos astrônomos da nossa era, Carl Sagan. Foi o registro do nosso Planeta Terra, ocupando apenas 1 pixel da imagem, realizado pela sonda Voyager 1 à incrível distância de 40,5 AU, o qual ele chamou de “pálido ponto azul”, alertando-nos para a necessidade de protegermos o nosso planeta.

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Figura 1. Um pálido ponto azul: nosso Planeta Terra, registrado pela sonda Voyager 1 a mais de 6 bilhões de quilômetros de distância.

O tempo passou, a tecnologia espacial avançou e hoje temos “naves” – ou melhor dizendo, satélites – de tamanhos bastante reduzidos – iguais a uma caixa de presentes. São os chamados CubeSat, acrônimo das palavras em Inglês: Cube e Satellite – Cubo e Satélite.

Os CubeSat são um tipo de satélite miniaturizado usado para pesquisas espaciais e comunicações radioamadoras. Os CubeSats normalmente possuem volume de 1 litro (um cubo de 10 cm) e massa de até 1,33 kg. O interessante é que, normalmente, esse tipo de satélite usa componentes eletrônicos “de prateleira”.

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Figura 2. Aspecto de um CubeSat. Uma caixinha de 10 cm de lado, cheia de componentes eletrônicos simples que são lançados em órbita baixa da Terra – abaixo dos 800 km de altitude – para fazer experiências mais simples e com um custo bem inferior em relação aos satélites tradicionais.

 

A Grande Surpresa dos CubeSats na Missão InSight da NASA

A InSight é uma missão do programa do Discovery da NASA para exploração interior do Planeta Marte, usando investigações sísmicas, geodésia e transporte de calor, que irá colocar um único módulo geofísico em Marte para estudar seu interior profundo. Tratarei desse assunto em outro post, no futuro.

Lançada no dia 5 de maio de 2018, com previsão de chegada ao Planeta Vermelho em 26 de novembro de 2018, levou “de carona” em seu veículo lançador alguns CubeSats para diversos tipos de experiências e entre as quais, testar o quão distantes os CubeSats poderiam suportar o recebimento de comandos a partir do nosso planeta.

O resultado: A NASA estabeleceu um novo recorde de distância para CubeSats em 8 de maio, quando um par de CubeSats chamado Mars Cube One (MarCO) alcançou a distância de 1 milhão de quilômetros da Terra. Um do CubeSats, chamado MarCO-B, usando uma câmera com lentes do tipo “olho de peixe”, tirou sua primeira foto no dia 9 de maio de 2018. Essa foto é parte do processo usado pela equipe de engenharia para confirmar a que antena de alto ganho da nave se desdobrou corretamente. Como um bônus, capturaram a Terra e sua Lua como pequenas partículas flutuando no espaço, lembrando o feito da Voyager 1, 28 anos atrás.

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Figura 3. Pálidos pontos flutuantes no Espaço. Nosso lar, o Planeta Terra, e o único lugar do Universo onde o Homem já pisou além de seu planeta natal.

Vendo essas imagens não há como não lembrar da emocionante reflexão de Carl Sagan durante uma palestra pública na Universidade Cornell em 1994, quando apresentou a imagem da Voyager 1 sobre o profundo significado atrás da ideia do “pálido ponto azul”.

Olhem de novo esse ponto. É aqui, é a nossa casa, somos nós. Nele, todos a quem ama, todos a quem conhece, qualquer um sobre quem você ouviu falar, cada ser humano que já existiu, viveram as suas vidas. O conjunto da nossa alegria e nosso sofrimento, milhares de religiões, ideologias e doutrinas econômicas confiantes, cada caçador e coletor, cada herói e covarde, cada criador e destruidor da civilização, cada rei e camponês, cada jovem casal de namorados, cada mãe e pai, criança cheia de esperança, inventor e explorador, cada professor de ética, cada político corrupto, cada “superestrela”, cada “líder supremo”, cada santo e pecador na história da nossa espécie viveu ali – em um grão de pó suspenso num raio de sol.

A Terra é um cenário muito pequeno numa vasta arena cósmica. Pense nos rios de sangue derramados por todos aqueles generais e imperadores, para que, na sua glória e triunfo, pudessem ser senhores momentâneos de uma fração de um ponto. Pense nas crueldades sem fim infligidas pelos moradores de um canto deste pixel aos praticamente indistinguíveis moradores de algum outro canto, quão frequentes seus desentendimentos, quão ávidos de matar uns aos outros, quão veementes os seus ódios.

As nossas posturas, a nossa suposta auto importância, a ilusão de termos qualquer posição de privilégio no Universo, são desafiadas por este pontinho de luz pálida. O nosso planeta é um grão solitário na imensa escuridão cósmica que nos cerca. Na nossa obscuridade, em toda esta vastidão, não há indícios de que vá chegar ajuda de outro lugar para nos salvar de nós próprios.

A Terra é o único mundo conhecido, até hoje, que abriga vida. Não há outro lugar, pelo menos no futuro próximo, para onde a nossa espécie possa emigrar. Visitar, sim. Assentar-se, ainda não. Gostemos ou não, a Terra é onde temos de ficar por enquanto.

Já foi dito que astronomia é uma experiência de humildade e criadora de caráter. Não há, talvez, melhor demonstração da tola presunção humana do que esta imagem distante do nosso minúsculo mundo. Para mim, destaca a nossa responsabilidade de sermos mais amáveis uns com os outros, e para preservarmos e protegermos o “pálido ponto azul”, o único lar que conhecemos até hoje.

—Carl Sagan

 

Nota do autor

Em astronomia, a Unidade Astronômica (abreviada como AU, por recomendação da União Astronômica Internacional) é uma unidade de distância, aproximadamente igual à distância média entre a Terra e o Sol. É bastante utilizada para descrever a órbita dos planetas e de outros corpos celestes no âmbito da astronomia planetária. Em 2012, a União Astronômica Internacional definiu um valor constante e padrão para a UA, até então considerada como aproximadamente 150 milhões de km. O valor da constante é AU = 149 597 870 700 m.

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Um pequeno e pálido Ponto Azul

Após 19 anos no espaço, a sonda Cassini – da NASA – está em sua última missão na órbita de Saturno, começando, em 26/4/2017, uma série de manobras que a levarão mais próxima do planeta, oportunidade em que explorará seus anéis.

No dia 22/4/2017 Cassini passou pela última lua de Saturno e atingiu a gravidade do planeta, para encerrar sua missão com a execução de 22 órbitas, sendo a última programada para o dia 15 de setembro de 2017, quando deve ser destruída, voando diretamente para a atmosfera de Saturno. Enquanto a sonda sobreviver à gravidade – que será maior a cada órbita – aproveitará para tirar fotos e fazer medições sobre a composição dos anéis de Saturno.

A nave sobreviveu à primeira investida aos anéis e, na oportunidade, registrou uma imagem simplesmente incrível: um pequeno e pálido ponto azul, fielmente acompanhado por outro menor, mais embranquecido. A Terra – nosso lar – e a Lua, distantes mais de 1,2 bilhões de quilômetros.

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Figura 1 – Foto realizada pela sonda Cassini entre os anéis do planeta Saturno no início de sua jornada final, que se encerrará em setembro de 2017. Os pequenos pontos na escuridão são o nosso planeta Terra e a nossa Lua.

Vendo essa imagem, não tem como a gente não parar para pensar a respeito e, assim fazendo, não tem como não se lembrar do que disse o grande astrônomo e cientista Carl Sagan (9/11/1934—20/12/1996), quando, em 14/2/1990, viu uma foto da Terra tirada pela sonda Voyager 1 de uma distância de 6 bilhões de quilômetros da Terra, com uma resolução bastante inferior a esta da Cassini:

“Considere novamente esse ponto. É aqui. É nosso lar. Somos nós. Nele, todos que você ama, todos que você conhece, todos de quem você já ouviu falar, todo ser humano que já existiu, viveram suas vidas. A totalidade de nossas alegrias e sofrimentos, milhares de religiões, ideologias e doutrinas econômicas, cada caçador e saqueador, cada herói e covarde, cada criador e destruidor da civilização, cada rei e plebeu, cada casal apaixonado, cada mãe e pai, cada criança esperançosa, inventores e exploradores, cada educador, cada político corrupto, cada ‘superstar’, cada ‘líder supremo’, cada santo e pecador na história da nossa espécie viveu ali, em um grão de poeira suspenso em um raio de sol”.

Para refletirmos.

Montando o Sistema Solar – 2ª Etapa (Fase 2): Terra e Lua

Dando continuidade a montagem do meu sistema planetário, ao final deste post veremos como está o projeto após a inserção do mais importante planeta de todos: Terra – o nosso lar.

Terra – o nosso lar

Única no nosso sistema solar, a Terra é um mundo propenso à vida, parecendo que foi criada com o objetivo de permitir que a nossa espécie – e outras tantas incontáveis – pudesse existir.

O único planeta conhecido que possui um clima bastante moderado, com mares e vastas extensões de terra firme e um incrível, mas delicado, sistema de alternância de ciclos e equilíbrio entre diversas forças. 

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Figura 1 – Terra vista do espaço.

Vários aspectos tornam o nosso planeta especial e exclusivo no sistema solar:

  • É o único planeta a apresentar placas tectônicas, permitindo regular a temperatura interna do planeta.
  • Possui uma inclinação axial de 23,45º que possibilita, ao longo do período de translação, que primeiro um hemisfério e depois o outro receba uma grande quantidade de luz que, aliado ao período de rotação de apenas 24 horas, permite a alternância de dias e noites, sem as quais a Terra seria um mundo morto, muito mais frio nos polos e tremendamente tórrido no equador.
  • Possui um campo magnético protetor, como uma espécie de couraça que desvia as partículas mais daninhas da radiação solar antes de alcançarem a nossa superfície.
  • E possui um satélite natural – a Lua – relativamente grande em relação ao planeta, protegendo-nos da maioria dos impactos de asteroides, além de promover, aliado a outros fatores, o ciclo das mares na Terra, essencial ao equilíbrio planetário necessário à manutenção da vida.

Situada a 150 milhões de quilômetros do Sol, é o maior dos planetas rochosos.  Suas dimensões excedem um pouco as de Vênus e bastante as de Marte e Mercúrio.  Em comparação ao Sol e até mesmo aos demais planetas do sistema solar, no entanto, nosso planeta não passa de um ponto perdido no espaço. 

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Figura 2 – Concepção artística mostrando a proporção de tamanhos entre o Sol e planetas do sistema solar.

O sistema Terra-Lua

A Lua, satélite natural da Terra, possui um tamanho considerável em comparação ao nosso planeta.  Isso faz com que ambos tenham uma grande influência recíproca e alguns cientistas classificarem a Terra-Lua como um planeta duplo.

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Figura 3 – A Lua.

A Lua tem um tamanho equivalente à quarta parte da Terra, com 1/50 do seu volume e 1/80 de sua massa.  Isto é muito grande para um satélite.

Um dos fenômenos naturais terrestres mais conhecidos e facilmente comprovado por nós são as marés, que acontecem por influência direta da Lua, que provoca uma espécie de abaulamento ocasionado pelo puxão causado pela gravidade do nosso satélite natural.  Na verdade a influência gravitacional é tal que chega a alterar a forma do nosso planeta!  Ou seja: a Terra não seria a mesma sem a Lua.

O material da segunda fase da 2ª etapa

Com quatro fascículos e uma leitura sempre agradável e enriquecedora, as peças para a montagem do sistema Terra-Lua são apresentadas.

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Figura 4 – As peças da segunda fase da etapa 2.

Não deixo de me impressionar com a qualidade do material que compõe as peças do planetário.  Abaixo, em destaque, uma das catracas para mostrar o belíssimo acabamento do produto.

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Figura 5 – Uma das catracas quem compõe a engrenagem do sistema Terra-Lua.

Os planetas de cada kit são exclusivos, pois são pintados a mão, um a um.  Abaixo, o planeta Terra com um excepcional acabamento artístico.

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Figura 6 – O excelente trabalho de pintura à mão do globo terrestre.

Mãos à obra!

Juntadas as peças e as ferramentas necessárias, que incluem chave philips, chaves allens e tesoura, iniciei a montagem das engrenagens do sistema Terra-Lua.  Um trabalho que exige bastante atenção e cuidado, pois algumas peças exigem o lado correto para colocação dos parafusos e os mesmos são muito pequenos, correndo o risco fácil de se perderem.  Para isso, portas e janelas fechadas e um sonzinho suave para acompanhar são pré-requisitos fundamentais. Smiley piscando

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Figura 7 – Parafusando uma das engrenagens.

Ao final de alguns minutos as engrenagens estavam montadas e mais uma vez tive que fazer a desmontagem do eixo central do planetário, o que exigiu bastante cuidado devido as engrenagens dos planetas anteriores, além do peso que já é considerável.

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Figura 8 – As engrenagens já instaladas no eixo central do planetário. Cada vez mais complexo.

Após a inserção das engrenagens, foi a vez de acoplar o braço de sustentação da Terra e da Lua, dando uma beleza particular ao planetário, afinal a Terra é o planeta mais lindo que existe. Polegar para cima


Figura 9 – O sistema Terra-Lua inserido no planetário. 

Afastando-se um pouco, percebemos melhor a inserção do sistema Terra-Lua no planetário e a complexidade de engrenagens que já se mostra visível.

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Figura 10 – O Sol e os três primeiros planetas: Mercúrio, Vênus e o sistema Terra-Lua. Complexidade visível do sistema de engrenagens.

E por último, o aspecto do planetário ao final da montagem das peças da segunda fase da 2ª etapa, que já contém os três primeiros planetas e a primeira lua do sistema solar.

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Figura 11 – Aspecto atual do planetário.

Mais uma fase concluída.  Agora é aguardar o recebimento dos próximos fascículos com novas peças para dar continuidade ao projeto.  Não vejo a hora!

Próximo destino: Marte! Smiley piscando