Imagem mostra trilhas de satélites na nebulosa de Órion

Quando um satélite é colocado a 36 mil quilômetros acima da superfície da Terra, seu período orbital coincide com o tempo de rotação da Terra, que é de 24 horas. Devido a esse sincronismo de movimentos, essa órbita é chamada de geossíncrona. Se um satélite em órbita geossíncrona estiver acima da linha do equador, um interessante fenômeno acontece e para um observador na Terra o satélite parecerá imóvel, sempre sobre o mesmo ponto do céu.

Trilhas luminosas de satélites geoestacionários, criadas pelo mecanismo de compensação de rotação Terra utilizado em telescópios. Crédito: Babak Tafresh/Nasa/APOD.

A capacidade de um satélite permanecer fixo sobre o mesmo ponto é largamente empregada na observação meteorológica, uma vez que a mesma área da superfície é sempre observada da mesma posição, permitindo aos pesquisadores acompanharem o deslocamento das massas de ar, furacões e outros fenômenos. Nas telecomunicações o benefício é imediato: um satélite colocado acima do Atlântico, por exemplo, permite conectar as Américas com a Europa ou África com apenas duas antenas apontadas para o mesmo satélite.

De fato, se pudéssemos observar um satélite do tipo geoestacionário o veríamos sempre na mesma posição, parado contra o fundo de estrelas e planetas aparentemente móveis, deslocando-se no céu devido ao movimento de rotação da Terra.

Mas, e se fosse ao contrário? O que veríamos se apontássemos um telescópio profissional para uma estrela ou planeta que estivessem sendo acompanhados suavemente pelo mecanismo de rastreamento do instrumento?

A resposta para essa pergunta é a imagem mostrada. Em telescópios com acompanhamento automático, o movimento de rotação da Terra é compensado por um pequeno motor que gira o equipamento no sentido oposto ao da rotação da Terra. Isso faz com que as estrelas e planetas pareçam estáticos no campo de visão do instrumento, permitindo que os astrônomos possam estudar qualquer objeto como se estivesse imóvel.

Como os satélites geoestacionários acompanham o movimento da Terra e os telescópios fazem a compensação em sentido inverso, o resultado de uma observação a longo prazo são os traços mostrados na cena. Nela, os satélites em grande altitude ainda reluzem a luz rasante do Sol que atinge suas estruturas e painéis solares, criando traços que nada mais são do que o resultado do movimento do telescópio, que nesta foto segue com extrema precisão a região da nebulosa de Órion.

Fonte: Apolo11

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As luas de Marte: Phobos e Deimos

Os satélites de Marte, foram descobertos por Asaph Hall, durante a oposição do planeta que ocorreu em 12 de agosto de 1877. Receberam os nomes de dois dos filhos que o deus da guerra Ares (Marte, para os romanos) teve com Afrodite (a Vênus romana). Phobos (Medo) e Deimos (Terror), eram os filhos que precediam o deus nas batalha desestabilizando os valentes guerreiros para que outros acólitos de seu pai pudessem agir semeando a morte e a carnificina.

Ambos os satélites possuem características similares: são corpos pequenos, amorfos, de baixa densidade e densamente craterizados. Quando analisados separadamente, no entanto, podemos distinguir algumas diferenças importantes.

Phobos possui 3 grandes crateras: Stickney, Hall e Roche. A maior delas, a Cratera Stickney, recebeu o sobrenome de solteira da esposa de Hall. Stickney possui uma série de desfiladeiros que partem dela e envolvem Phobos. Esses desfiladeiros têm, em média, 200m de largura, de 5 a 30m de profundidade e de 15 a 30km de comprimento. Além das crateras, ele também possui um conjunto de cordilheiras tendo a maior delas cerca de 5km de largura e 15km de comprimento. É provável que algumas dessas cordilheiras sejam resíduos de bordas de crateras que foram desgastadas.

Phobos é o satélite que mais se aproxima do planeta em torno do qual orbita; a distância entre ele e o centro do planeta Marte é de 9.400 km, em média e 6.000 km da superfície do planeta. Essa distância possui um valor mais baixo do que o necessário para uma órbita síncrona, tendo como conseqüência, uma lenta aproximação do satélite com o planeta, cerca de 1,8 m por século. Os cálculos mostram que dentro de 50 milhões de anos, Phobos poderá cair sobre Marte ou, o mais provável, as forças de maré destruirão o satélite, criando um fino anel ao redor de Marte. Esse fenômeno foi detectado por Harlow Shapley na década de 1950 e algumas teorias surgiram para explicar essa aproximação de Phobos, inclusive a do astrônomo soviético Josif Shklovsky, de que Phobos, talvez fosse oco.

O período de revolução de Phobos ao redor de Marte – 7,7 horas – é menor que a duração da noite no planeta – 12h 18m – e, para um observador situado na superfície de Marte, essa diferença faz com que Phobos surja no oeste e se ponha no leste, ao contrário do que ocorre com a nossa Lua, que sempre surge a leste e se põe a oeste.

Deimos, por sua vez, não possui desfiladeiros e cordilheiras e sua maior cratera tem 2,5 km de diâmetro. A baixa gravidade do satélite é responsável pela ausência de depósitos de materiais que foram ejetados durante os impactos meteoríticos sofridos pelo satélite. Provavelmente, a violência dos impactos fez com que esses materiais alcançassem velocidades superiores à velocidade de escape do satélite e eles se perderam no espaço.

Phobos e Deimos possuem um grande depósito de regolito. Estima-se que a espessura do depósito em Deimos seja de 10 m e em Phobos de 100 m. A origem provável dos satélites é o cinturão de asteróides entre as órbitas de Marte e Júpiter. Eles parecem ter sido perturbados por Júpiter e capturados pela gravidade de Marte.

Phobos é oco?!

Na década de 1950, o astrônomo americano Harlow Shapley (1885-1972) detectou uma aceleração de origem desconhecida atuando sobre Phobos, indicando que ele estava, lentamente, se aproximando de Marte. No início da década de 1960, o astrônomo soviético Josif Sammilovich Shklovsky (1916-1985) desenvolveu um modelo para explicar tal aceleração: forças de maré entre Marte e Phobos poderiam causar tal efeito se o satélite fosse muito leve, muito mais leve do que seria possível para um astro, a não ser que ele fosse… oco.

Como era muito pouco provável que um astro oco tivesse se formado em uma órbita tão próxima de Marte (a distância de Phobos a Marte é de cerca de 9.500 km), Shklovsky sugeriu que Phobos poderia ser um satélite artificial colocado em órbita pelos marcianos! Essa idéia acabou sendo distorcida para outra, mais fantástica e irreal: Phobos, um dos satélites naturais de Marte, seria, de fato, oco e, em seu interior, existiria uma civilização avançada, capaz até de realizar viagens espaciais com naves que aportam no interior de uma cratera!

Os satélites foram fotografados pela primeira vez em 1971 (sonda Mariner 9) e, apesar de serem naturais e maciços, se mostraram muito diferentes de Marte: suas superfícies são escuras, repletas de crateras, e, por serem muito pequenos, não são esféricos. Eles se parecem mais com os asteróides que se localizam entre as órbitas de Marte e Júpiter que com satélites naturais como a Lua ou os galileanos de Júpiter. Suas densidades médias foram estimadas em cerca de 2 g/cm³ ( indicando que são de fato muito “leves”, como idealizou Shklovsky ), aproximadamente as mesmas de alguns meteoritos rochosos que se precipitaram sobre a superfície terrestre.

Os meteoritos são os restos da matéria prima que originou os astros do Sistema Solar. Embora existam algumas teorias nas quais os satélites se formaram junto a Marte, as inúmeras diferenças físicas e químicas entre eles indicam que eles foram capturados posteriormente por Marte.

Autores: Irineu Gomes Varella (Astrônomo. Diretor do Planetário do Ibirapuera e da Escola Municipal de Astrofísica de São Paulo, no período de 1980 a 2002) e Priscila D. C. F. de Oliveira (Coordenadora do Centro de Documentação Técnica e Científica em Astronomia do Planetário e Escola Municipal de Astrofísica de São Paulo)
Fonte: Uranometria Nova

Mars Express inicia série de aproximação máxima de lua marciana

Phobos é uma lua muito estranha e irregular e de todos os satélites do Sistema Solar é o que mais próximo orbita o planeta-mãe, a menos de seis mil quilômetros de Marte. Para entender um pouco melhor sobre esse pequeno mundo, a agência espacial européia iniciou ontem uma série de aproximações com a sonda Mars Express, que deverá chegar a apenas 50 km da lua marciana.

As aproximações ocorrerão lentamente e a cada dia a sonda ficará mais próxima. Finalmente, no dia 3 de março a Mars Express atingirá o recorde de menor distância, permitindo aos cientistas registrarem dados altamente detalhados do satélite, principalmente de uma gigantesca cratera que tem aproximadamente metade do seu tamanho. Após o ápice de aproximação a nave iniciará um gradual afastamento e no dia 26 de março a lua marciana sairá do alcance dos sensores da sonda.

Correção de órbita

A sonda Mars Express sobrevoa Marte a 10 mil km de distância, em uma órbita polar e elíptica. Mantendo essa dinâmica, a nave precisa ser periodicamente ajustada para que não entre na zona escura do planeta. Em 2009, a equipe do Centro Europeu de Operações Espaciais, localizado em Darmstadt, na Alemanha, apresentou uma série de cenários possíveis de correção e um deles permitiria que a nave passasse a apenas 50 km acima de Phobos.

“Isso representou uma oportunidade excelente para experimentos extras”, disse o cientista Olivier Witasse.

Estrutura interna

Uma forte ênfase está sendo dada a essa aproximação e será uma chance sem precedentes de mapear o campo gravitacional do satélite. Nessa distância, a Mars Express terá condições de “sentir” a diferença de atração em cada ponto da lua, o que permitirá aos pesquisadores inferir sobre a estrutura interna de Phobos.

Aproximações anteriores feitas pela sonda forneceram importantes dados sobre a massa do satélite, enquanto imagens estereográficas em alta resolução mostraram feições altamente precisas sobre seu volume. Entretanto, cálculos de densidade surpreenderam os cientistas ao mostrar que algumas regiões de Phobos parecem ser ocas.

Durante a aproximação a sonda enviará sinais de radar até a superfície, na tentativa de ver o interior da lua marciana e tentar mapear sua estrutura e composição interna.

Mistério

A origem de Phobos permanece um grande mistério, mas três possibilidades ganham força. A primeira é que a rocha seja um asteroide capturado pela gravidade marciana e a segunda é que tenha sido formada no próprio local, na mesma época de Marte. A terceira possibilidade é que Phobos tenha sido criado após o Planeta Vermelho, formado pelos restos lançados ao espaço após o choque de um grande meteorito contra a superfície marciana.

Mapeamento

Todos os instrumentos a bordo da Mars Express serão usados nesta campanha, incluindo a câmera estereográfica HRSC. Durante as cinco primeiras aproximações não serão coletadas imagens, já que a sonda estará no lado oculto do Phobos, mas a partir de 7 de março o imageamento será possível. Além do estudo geológico de Phobos, um dos objetos da câmera HRSC será o mapeamento de locais de pouso para a missão russa Phobos-Grunt, que deverá pousar em Phobos em 2012 e trazer o material coletado de volta à Terra.

Fonte: Apolo11

Rússia lançará novo telescópio que poderá substituir o Hubble

Os americanos que se cuidem: um novo observatório que poderá substituir o telescópio espacial Hubble entrará em operação em 2013. Liderado pela Rússia, o projeto é uma parceria entre a Espanha, Alemanha, Ucrânia e China e foi apresentado na última semana pela Universidade Complutense de Madri, UCM. Segundo a apresentação, o novo equipamento será colocado em órbita a 35800 km de altitude e vai permitir observações sem interferência da atmosfera no comprimento de onda do ultravioleta.

Concepção artística do novo telescópio ultravioleta que entrará em operação a partir de 2013.

Batizado de World Space Observatory – Ultraviolet, WSO-UV, o novo instrumento permitirá aos astrônomos conhecerem melhor a composição e a distribuição do material intergaláctico, a evolução química do Universo e analisar a atmosfera de outros planetas e estrelas.

O Hubble, lançado em 1990, foi o primeiro telescópio no espaço que conseguiu captar imagens de fenômenos jamais registrados. Há menos de um ano, em maio de 2009, uma missão do ônibus espacial Atlantis alcançou o Hubble para realizar trabalhos de concerto e upgrade no telescópio, que corria grande risco de ser desativado depois de quase 20 anos de funcionamento. Depois de restaurado, o telescópio voltou a enviar dados para a Terra e a Nasa pretende mantê-lo em operação até 2014.

A Rússia deve atuar depois do fim da missão Hubble e seu telescópio será o único observatório com capacidade para espectroscopia em ultravioleta no seguimento entre 100 nm e 320 nm (nanômetros), impossibilitada de ser feita devido à absorção da atmosfera terrestre. Segundo seus idealizadores, o equipamento deverá funcionar entre 2013 e 2023.

O novo observatório contará com um telescópio de 1.7 metros de abertura, que apesar de ser menor que o telescópio Hubble terá maior capacidade de análises espectroscópicas. Segundo informações colhidas no site do projeto, o WSO será equipado com três espectrômetros de alta e baixa resolução fabricados na Alemanha e na China, além de câmeras de alta sensibilidade nos espectros visível e ultravioleta.

Órbita e Controle

Outra diferença com relação ao Hubble será o tipo de órbita em que o WSO será colocado. Enquanto o Hubble completa uma revolução ao redor da Terra a cada 97 minutos a 560 km de altitude, o novo observatório permanecerá a 35800 km de altitude e completará uma volta a cada 24 horas, permanecendo sempre sobre a mesma região do planeta, em uma órbita chamada de geosíncrona. Devido à inclinação orbital de 51 graus acima do equador, o WSO não permanecerá sempre sobre a linha do equador, mas descreverá um “8” acima da Europa, como mostra a figura abaixo.

Diagrama orbital do observatório acima da linha do equador.

Depois de lançado, dois centros deverão dividir as operações de controlar o novo telescópio. Um deles será instalado no Instituto de Astronomia da Academia de Ciências Russa e outro na Escola de Estatística da universidade de Madri.

Fonte: Apolo11
Crédito das imagens: Universidade Complutense de Madri, UCM e World Space Observatory-Ultraviolet – WSO-UV.

“Ingredientes da vida” são encontrados em lua de Saturno

Não há ondas em Encélado, mas o satélite possui uma região de grande atividade perto do seu pólo sul, onde vapor de água e partículas de gelo espirram por rachaduras na superfície e são projetados para o céu a grandes altitudes. (Imagem: NASA/JPL/SSI)

A sonda Cassini enviou mais dados que reforçam as suspeitas de que a lua Encélado, de Saturno, abriga um mar subterrâneo sob seu solo gelado – e um mar mais “rico” do que se imaginava.

As primeiras evidências de um mar na lua de Saturno foram publicadas em Junho do ano passado no Inovação Tecnológica (veja Lua de Saturno pode ter oceano tão salgado quanto os da Terra), mas ainda restaram controvérsias, porque os resultados não foram confirmados por observações feitas com satélites terrestres.

Íons de água

Na última passagem pela Encélado, a sonda detectou moléculas de água com carga negativa na atmosfera do satélite.

Com estes dados, Encélado vem se juntar à Terra, a outra lua de Saturno, Titã, e aos cometas, como os corpos celestes do Sistema Solar que possuem íons com cargas negativas. E não apenas íons de água, mas também de hidrocarbonetos, o que dá novo entusiasmo aos astrobiólogos que procuram por vida fora da Terra.

Os íons negativos de oxigênio foram descobertos na ionosfera da Terra no início da era espacial. Já os íons negativos de água são encontrados na Terra onde quer que haja água em movimento, como em cachoeiras ou nas arrebentações das ondas do mar.

Com isto, os cientistas estão agora muito mais seguros de que Encélado deve conter água em estado líquido. Devido à baixa temperatura da superfície da lua, essa água deve existir na forma de oceanos abaixo da camada perene de gelo que recobre sua superfície.

Não há ondas em Encélado, mas o satélite possui uma região de grande atividade perto do seu polo sul, onde vapor de água e partículas de gelo espirram por rachaduras na superfície e são projetados para o céu a grandes altitudes.

As novas medições, feitas com o espectrômetro CAPS (Cassini Plasma Spectrometer), foram feitas quando a sonda mergulhou na névoa que cerca Encélado em um voo rasante em 2008.

Possibilidades de vida

A Cassini já detectou sódio na névoa que emerge de seus jatos, um indício dos sais dissolvidos que podem ser resultado do encontro de uma massa de água em forma líquida com as rochas abaixo desse possível oceano.

Esta observação anterior havia sido feita com um outro instrumento da sonda espacial, o CDA (Cosmic Dust Analyzer).

“Embora não seja uma surpresa que exista água lá, esses íons de vida curta representam uma evidência extra da água sob a superfície”, disse Andrew Coates, da Universidade College London. “E onde há água, carbono e energia, estão presentes alguns dos ingredientes mais importantes para que haja vida,” acrescentou.

Hidrocarbonetos

O instrumento CAPS encontrou não apenas íons de água carregados negativamente mas também indícios de hidrocarbonetos carregados negativamente.

Esses íons negativos de hidrocarbonetos são gigantescos, com massas até 13.800 vezes maiores do que a massa de uma molécula de hidrogênio.

Anteriormente, já foram identificados hidrocarbonetos carregados positivamente em Encélado pelo espectrômetro INMS (Ion and Neutral Mass Spectrometer).