quinta-feira, 28 de novembro de 2019

O futuro da Lua

Não é mais uma corrida entre superpotências; vários países e empresas têm hoje interesse em explorar a Lua.

Não é mais uma corrida entre superpotências; vários países e empresas têm hoje interesse em explorar a Lua. (SpaceX/Divulgação) Vamos tirar isto da frente logo de cara: sabemos que o destino de todas as previsões sobre o futuro é errar, e o erro costuma crescer quanto mais tempo tentamos abarcar. Prever que humanos voltarão a visitar a Lua num prazo de dez anos é bem razoável e há pouca chance de estar errado. Mas ir muito além disso torna o esforço cada vez mais inócuo. Ainda assim, vale a pena fazê-lo, porque é assim que o futuro é construído – primeiro com ideias e sonhos, depois com planos e, apenas na última etapa, como realidade. Eu, por exemplo, já me peguei pensando muitas vezes em como seria jogar futebol na Lua. É, futebol na Lua. Já vimos a tacada de golfe de Alan Shepard na Apollo 14, mas como seria futebol? O campo teria de ser maior? As traves mais altas? A bola mais pesada? O mero fato de a gravidade lunar ser um sexto da terrestre transformaria uma das maiores práticas de entretenimento da Terra em algo muito diferente do que é. Morar em outros mundos necessariamente cria variações culturais, enriquece nosso repertório. A SpaceX espera viabilizar a construção de uma base lunar como esta com seus veículos Starship-Super Heavy. (SpaceX/Divulgação) Então, a primeira coisa que dá para dizer que vai acontecer quando houver pessoas morando na Lua é que isso tornará a humanidade socialmente mais rica e interessante. O ambiente na superfície é inóspito. Os futuros lunarianos viverão entocados, apenas de vez em quando colocando um traje espacial para caminhar pela superfície e apreciar a vista. As primeiras habitações serão módulos acoplados na superfície e depois recobertos por regolito – os pequenos grãos de solo que recobrem a Lua –, a fim de obter proteção contra radiação e micrometeoritos. Mais tarde, podemos imaginar máquinas escavando túneis no subsolo, criando uma vasta infraestrutura. Por fim, podemos apostar que a exploração futura da Lua será um empreendimento internacional. Foi-se o tempo em que americanos e russos mantinham o monopólio dos orbitadores e dos módulos de pouso lunares. Em 2003, a ESA (Agência Espacial Europeia) enviou seu primeiro orbitador lunar, a Smart-1. A Jaxa (agência espacial japonesa) enviou o seu, Selene, em 2007, mesmo ano em que os chineses lançaram o deles, Chang’e 1. Em 2008, foi a vez dos indianos, com a Chandrayaan 1. Em 2010, a China voltou à carga com a Chang’e 2 e, em 2013, tornou-se o terceiro país a fazer um pouso suave na Lua, com a Chang’e 3. A ousadia aumentou com a Chang’e 4, que realizou o primeiro pouso suave da história no lado oculto da Lua, em janeiro de 2019. Concepção artística de uma habitação em uma “vila lunar”, ideia da Agência Espacial Europeia. (ESA/Divulgação) O grupo israelense SpaceIL tentou realizar o primeiro pouso privado na Lua, que falhou por pouco em abril. Mas vem mais por aí. Entre países e empresas, podemos esperar espaçonaves indianas, chinesas, alemãs, sul-coreanas, russas, japonesas e até uma brasileira – a Garatéa-L, missão privada coordenada pelo engenheiro espacial Lucas Fonseca. A um custo de US$ 10 milhões, ela deve ir à órbita da Lua no início da próxima década. Achar que, após a primeira onda, toda essa gente vai perder o interesse é improvável. Os chineses já falam em pouso tripulado ao redor de 2030. Todas essas expedições terão um foco importante em ciência. Mas, se os foguetes de alta capacidade (como o Starship-Super Heavy, da SpaceX) se tornarem uma realidade, não há por que acreditar que as únicas razões para ir à Lua serão científicas. Jeff Bezos acha que o único modo de proteger a Terra é ir levando, ao longo de gerações, toda a indústria pesada para o espaço. Não dá para imaginar indústrias aproveitando incentivos fiscais para se instalar na Lua nos próximos 50 anos. Mas e nos próximos 100? E nos próximos 500? Quando nos damos conta de que o futuro diante de nós não tem um prazo final, tudo se torna possível. É só a gente querer. Bora bater um futiba lunar? FONTE: Revista Superinteressante Conteúdo exclusivo para assinantes.... https://super.abril.com.br/ciencia/o-futuro-da-lua/
 (SpaceX/Divulgação)

Vamos tirar isto da frente logo de cara: sabemos que o destino de todas as previsões sobre o futuro é errar, e o erro costuma crescer quanto mais tempo tentamos abarcar. Prever que humanos voltarão a visitar a Lua num prazo de dez anos é bem razoável e há pouca chance de estar errado. Mas ir muito além disso torna o esforço cada vez mais inócuo. Ainda assim, vale a pena fazê-lo, porque é assim que o futuro é construído – primeiro com ideias e sonhos, depois com planos e, apenas na última etapa, como realidade.
Eu, por exemplo, já me peguei pensando muitas vezes em como seria jogar futebol na Lua. É, futebol na Lua. Já vimos a tacada de golfe de Alan Shepard na Apollo 14, mas como seria futebol? O campo teria de ser maior? As traves mais altas? A bola mais pesada? O mero fato de a gravidade lunar ser um sexto da terrestre transformaria uma das maiores práticas de entretenimento da Terra em algo muito diferente do que é. Morar em outros mundos necessariamente cria variações culturais, enriquece nosso repertório.
Não é mais uma corrida entre superpotências; vários países e empresas têm hoje interesse em explorar a Lua. (SpaceX/Divulgação) Vamos tirar isto da frente logo de cara: sabemos que o destino de todas as previsões sobre o futuro é errar, e o erro costuma crescer quanto mais tempo tentamos abarcar. Prever que humanos voltarão a visitar a Lua num prazo de dez anos é bem razoável e há pouca chance de estar errado. Mas ir muito além disso torna o esforço cada vez mais inócuo. Ainda assim, vale a pena fazê-lo, porque é assim que o futuro é construído – primeiro com ideias e sonhos, depois com planos e, apenas na última etapa, como realidade. Eu, por exemplo, já me peguei pensando muitas vezes em como seria jogar futebol na Lua. É, futebol na Lua. Já vimos a tacada de golfe de Alan Shepard na Apollo 14, mas como seria futebol? O campo teria de ser maior? As traves mais altas? A bola mais pesada? O mero fato de a gravidade lunar ser um sexto da terrestre transformaria uma das maiores práticas de entretenimento da Terra em algo muito diferente do que é. Morar em outros mundos necessariamente cria variações culturais, enriquece nosso repertório. A SpaceX espera viabilizar a construção de uma base lunar como esta com seus veículos Starship-Super Heavy. (SpaceX/Divulgação) Então, a primeira coisa que dá para dizer que vai acontecer quando houver pessoas morando na Lua é que isso tornará a humanidade socialmente mais rica e interessante. O ambiente na superfície é inóspito. Os futuros lunarianos viverão entocados, apenas de vez em quando colocando um traje espacial para caminhar pela superfície e apreciar a vista. As primeiras habitações serão módulos acoplados na superfície e depois recobertos por regolito – os pequenos grãos de solo que recobrem a Lua –, a fim de obter proteção contra radiação e micrometeoritos. Mais tarde, podemos imaginar máquinas escavando túneis no subsolo, criando uma vasta infraestrutura. Por fim, podemos apostar que a exploração futura da Lua será um empreendimento internacional. Foi-se o tempo em que americanos e russos mantinham o monopólio dos orbitadores e dos módulos de pouso lunares. Em 2003, a ESA (Agência Espacial Europeia) enviou seu primeiro orbitador lunar, a Smart-1. A Jaxa (agência espacial japonesa) enviou o seu, Selene, em 2007, mesmo ano em que os chineses lançaram o deles, Chang’e 1. Em 2008, foi a vez dos indianos, com a Chandrayaan 1. Em 2010, a China voltou à carga com a Chang’e 2 e, em 2013, tornou-se o terceiro país a fazer um pouso suave na Lua, com a Chang’e 3. A ousadia aumentou com a Chang’e 4, que realizou o primeiro pouso suave da história no lado oculto da Lua, em janeiro de 2019. Concepção artística de uma habitação em uma “vila lunar”, ideia da Agência Espacial Europeia. (ESA/Divulgação) O grupo israelense SpaceIL tentou realizar o primeiro pouso privado na Lua, que falhou por pouco em abril. Mas vem mais por aí. Entre países e empresas, podemos esperar espaçonaves indianas, chinesas, alemãs, sul-coreanas, russas, japonesas e até uma brasileira – a Garatéa-L, missão privada coordenada pelo engenheiro espacial Lucas Fonseca. A um custo de US$ 10 milhões, ela deve ir à órbita da Lua no início da próxima década. Achar que, após a primeira onda, toda essa gente vai perder o interesse é improvável. Os chineses já falam em pouso tripulado ao redor de 2030. Todas essas expedições terão um foco importante em ciência. Mas, se os foguetes de alta capacidade (como o Starship-Super Heavy, da SpaceX) se tornarem uma realidade, não há por que acreditar que as únicas razões para ir à Lua serão científicas. Jeff Bezos acha que o único modo de proteger a Terra é ir levando, ao longo de gerações, toda a indústria pesada para o espaço. Não dá para imaginar indústrias aproveitando incentivos fiscais para se instalar na Lua nos próximos 50 anos. Mas e nos próximos 100? E nos próximos 500? Quando nos damos conta de que o futuro diante de nós não tem um prazo final, tudo se torna possível. É só a gente querer. Bora bater um futiba lunar? FONTE: Revista Superinteressante Conteúdo exclusivo para assinantes.... https://super.abril.com.br/ciencia/o-futuro-da-lua/
A SpaceX espera viabilizar a construção de uma base lunar como esta com seus veículos Starship-Super Heavy. (SpaceX/Divulgação)

Então, a primeira coisa que dá para dizer que vai acontecer quando houver pessoas morando na Lua é que isso tornará a humanidade socialmente mais rica e interessante. O ambiente na superfície é inóspito. Os futuros lunarianos viverão entocados, apenas de vez em quando colocando um traje espacial para caminhar pela superfície e apreciar a vista. As primeiras habitações serão módulos acoplados na superfície e depois recobertos por regolito – os pequenos grãos de solo que recobrem a Lua –, a fim de obter proteção contra radiação e micrometeoritos. Mais tarde, podemos imaginar máquinas escavando túneis no subsolo, criando uma vasta infraestrutura.

Por fim, podemos apostar que a exploração futura da Lua será um empreendimento internacional. Foi-se o tempo em que americanos e russos mantinham o monopólio dos orbitadores e dos módulos de pouso lunares. Em 2003, a ESA (Agência Espacial Europeia) enviou seu primeiro orbitador lunar, a Smart-1. A Jaxa (agência espacial japonesa) enviou o seu, Selene, em 2007, mesmo ano em que os chineses lançaram o deles, Chang’e 1. Em 2008, foi a vez dos indianos, com a Chandrayaan 1. Em 2010, a China voltou à carga com a Chang’e 2 e, em 2013, tornou-se o terceiro país a fazer um pouso suave na Lua, com a Chang’e 3. A ousadia aumentou com a Chang’e 4, que realizou o primeiro pouso suave da história no lado oculto da Lua, em janeiro de 2019.

Não é mais uma corrida entre superpotências; vários países e empresas têm hoje interesse em explorar a Lua. (SpaceX/Divulgação) Vamos tirar isto da frente logo de cara: sabemos que o destino de todas as previsões sobre o futuro é errar, e o erro costuma crescer quanto mais tempo tentamos abarcar. Prever que humanos voltarão a visitar a Lua num prazo de dez anos é bem razoável e há pouca chance de estar errado. Mas ir muito além disso torna o esforço cada vez mais inócuo. Ainda assim, vale a pena fazê-lo, porque é assim que o futuro é construído – primeiro com ideias e sonhos, depois com planos e, apenas na última etapa, como realidade. Eu, por exemplo, já me peguei pensando muitas vezes em como seria jogar futebol na Lua. É, futebol na Lua. Já vimos a tacada de golfe de Alan Shepard na Apollo 14, mas como seria futebol? O campo teria de ser maior? As traves mais altas? A bola mais pesada? O mero fato de a gravidade lunar ser um sexto da terrestre transformaria uma das maiores práticas de entretenimento da Terra em algo muito diferente do que é. Morar em outros mundos necessariamente cria variações culturais, enriquece nosso repertório. A SpaceX espera viabilizar a construção de uma base lunar como esta com seus veículos Starship-Super Heavy. (SpaceX/Divulgação) Então, a primeira coisa que dá para dizer que vai acontecer quando houver pessoas morando na Lua é que isso tornará a humanidade socialmente mais rica e interessante. O ambiente na superfície é inóspito. Os futuros lunarianos viverão entocados, apenas de vez em quando colocando um traje espacial para caminhar pela superfície e apreciar a vista. As primeiras habitações serão módulos acoplados na superfície e depois recobertos por regolito – os pequenos grãos de solo que recobrem a Lua –, a fim de obter proteção contra radiação e micrometeoritos. Mais tarde, podemos imaginar máquinas escavando túneis no subsolo, criando uma vasta infraestrutura. Por fim, podemos apostar que a exploração futura da Lua será um empreendimento internacional. Foi-se o tempo em que americanos e russos mantinham o monopólio dos orbitadores e dos módulos de pouso lunares. Em 2003, a ESA (Agência Espacial Europeia) enviou seu primeiro orbitador lunar, a Smart-1. A Jaxa (agência espacial japonesa) enviou o seu, Selene, em 2007, mesmo ano em que os chineses lançaram o deles, Chang’e 1. Em 2008, foi a vez dos indianos, com a Chandrayaan 1. Em 2010, a China voltou à carga com a Chang’e 2 e, em 2013, tornou-se o terceiro país a fazer um pouso suave na Lua, com a Chang’e 3. A ousadia aumentou com a Chang’e 4, que realizou o primeiro pouso suave da história no lado oculto da Lua, em janeiro de 2019. Concepção artística de uma habitação em uma “vila lunar”, ideia da Agência Espacial Europeia. (ESA/Divulgação) O grupo israelense SpaceIL tentou realizar o primeiro pouso privado na Lua, que falhou por pouco em abril. Mas vem mais por aí. Entre países e empresas, podemos esperar espaçonaves indianas, chinesas, alemãs, sul-coreanas, russas, japonesas e até uma brasileira – a Garatéa-L, missão privada coordenada pelo engenheiro espacial Lucas Fonseca. A um custo de US$ 10 milhões, ela deve ir à órbita da Lua no início da próxima década. Achar que, após a primeira onda, toda essa gente vai perder o interesse é improvável. Os chineses já falam em pouso tripulado ao redor de 2030. Todas essas expedições terão um foco importante em ciência. Mas, se os foguetes de alta capacidade (como o Starship-Super Heavy, da SpaceX) se tornarem uma realidade, não há por que acreditar que as únicas razões para ir à Lua serão científicas. Jeff Bezos acha que o único modo de proteger a Terra é ir levando, ao longo de gerações, toda a indústria pesada para o espaço. Não dá para imaginar indústrias aproveitando incentivos fiscais para se instalar na Lua nos próximos 50 anos. Mas e nos próximos 100? E nos próximos 500? Quando nos damos conta de que o futuro diante de nós não tem um prazo final, tudo se torna possível. É só a gente querer. Bora bater um futiba lunar? FONTE: Revista Superinteressante Conteúdo exclusivo para assinantes.... https://super.abril.com.br/ciencia/o-futuro-da-lua/
Concepção artística de uma habitação em uma “vila lunar”, ideia da Agência Espacial Europeia. (ESA/Divulgação)

O grupo israelense SpaceIL tentou realizar o primeiro pouso privado na Lua, que falhou por pouco em abril. Mas vem mais por aí. Entre países e empresas, podemos esperar espaçonaves indianas, chinesas, alemãs, sul-coreanas, russas, japonesas e até uma brasileira – a Garatéa-L, missão privada coordenada pelo engenheiro espacial Lucas Fonseca. A um custo de US$ 10 milhões, ela deve ir à órbita da Lua no início da próxima década.
Achar que, após a primeira onda, toda essa gente vai perder o interesse é improvável. Os chineses já falam em pouso tripulado ao redor de 2030.
Todas essas expedições terão um foco importante em ciência. Mas, se os foguetes de alta capacidade (como o Starship-Super Heavy, da SpaceX) se tornarem uma realidade, não há por que acreditar que as únicas razões para ir à Lua serão científicas. Jeff Bezos acha que o único modo de proteger a Terra é ir levando, ao longo de gerações, toda a indústria pesada para o espaço.
Não dá para imaginar indústrias aproveitando incentivos fiscais para se instalar na Lua nos próximos 50 anos. Mas e nos próximos 100? E nos próximos 500? Quando nos damos conta de que o futuro diante de nós não tem um prazo final, tudo se torna possível. É só a gente querer. Bora bater um futiba lunar?
FONTE: Revista Superinteressante
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segunda-feira, 9 de setembro de 2019

Mineração de hélio-3 na lua

USINAS DE HELIO-3 De acordo com Ricardo Galvão, especialista em física de plasmas da Universidade de São Paulo (USP), a energia nuclear pode ser produzida por dois processos, fissão (bomba atômica) e fusão (principal processo através do qual estrelas irradiam energia). Neste último, dois elementos de pequena massa atômica se fundem, resultando em outro de massa atômica maior, mais partículas subatômicas, que podem ser nêutrons ou prótons, e que carregam muita energia. O exemplo mais comum da fusão é a de dois isótopos do hidrogênio, deutério-trítio, que gera nêutrons como um dos produtos, o que, segundo Galvão, é um dos aspectos negativos desse processo porque além de ser perigoso é menos eficiente. A grande vantagem da fusão nuclear usando hélio-3 (deutério-hélio-3) é que se trata de reação aneutrônica, sem geração de nêutrons, mas de prótons (partículas eletricamente carregadas que podem ser controladas por campos eletrostáticos). Em termos de geração de energia significa mais eficiência, além de não gerar lixo nuclear. Estima-se um custo de cerca de US$ 6 bilhões para o primeiro protótipo comercial de uma usina nuclear de hélio-3, e, nesse cenário, explica Schmitt, os investimentos compensariam a partir da implantação de cinco usinas de 1000-megawatts trabalhando juntas (o custo do quilowatt-hora US$ 0,05). Entretanto, a fusão deutério-hélio-3 não é o único tipo de reação aneutrônica. Empresas como a norte-americana Tri Alpha Energy, preocupada com os altos custos de exploração do hélio-3 na lua, concentram-se em alternativas com elementos abundantes na crosta terrestre, como a fusão próton-boro (o boro é abundante na crosta terrestre). Ambas reações aneutrônicas, no entanto, exigem condições específicas para produzir energia com a mesma eficiência da reação deutério-trítio, pontua Galvão. A fusão do deutério existente em uma banheira cheia de água mais o lítio de uma bateria de laptop, por exemplo, geraria aproximadamente 8% da eletricidade consumida pela cidade de Guarulhos em um ano (200 mil quilowatts-hora). TRAZENDO HÉLIO-3 DA LUA O hélio-3 é escasso na Terra porque os ventos solares que carregam o elemento são bloqueados pelo nosso campo magnético, e na atmosfera ele é produzido em pequenas quantidades (bombardeio de raios cósmicos em átomos de hélio-4). Mas na lua, onde o hélio-3 proveniente de ventos solares consegue se fixar, estima-se que a abundância seja tal que um pedaço de solo lunar com área de dois quilômetros quadrados e profundidade de três metros, contenha 100 quilos de hélio-3, de acordo com Shmitt, volume suficiente para abastecer uma usina de fusão 1000-megawatt durante um ano. "Considerando que os foguetes Saturno V, por exemplo, levam uma carga de 50 toneladas, não é inteiramente descabido imaginar colônias lunares para explorar seu solo, extrair hélio-3 e transportá-lo para a Terra, como quer fazer o governo chinês", afirma Galvão. O grande desafio, segundo Schmitt, será enviar foguetes da Terra para a lua a um custo muito mais baixo do que os que mantêm a Agência Espacial Americana (Nasa), por exemplo. Em 2005, o custo de transporte em um foguete como o Saturno V seria aproximadamente US$ 60 mil por quilo. Uma modernização da Saturno VI dobraria a capacidade de carga e diminuiria custos para US$ 3 mil por quilo (o projeto Saturno começou na década de 1960, com o então presidente Dwight Eisenhower). O professor Ricardo Galvão tem dúvidas e, pessoalmente, considera a empreitada inviável "mesmo considerando a viabilidade dos protótipos reatores deutériohélio-3, é difícil acreditar que haveria interesse em investir em fontes de energia em que o combustível tenha que ser transportado da lua por foguetes!". TERRA SEM LEI Schmitt acredita que um grande diferencial dessa corrida é a presença da iniciativa privada. Empresas como a israelense SpaceIL e a norte-americana Moon Express já se mobilizam, demarcando terreno na exploração espacial. Ambas são participantes no Lunar X-Prize, um prêmio de 30 milhões de dólares oferecido pela Google a engenheiros, desenvolvedores e inovadores que desenvolvam tecnologia de exploração espacial mais barata. Mas será que quem chegar primeiro na lua adquire direito de explorar seus recursos? O Tratado do Espaço Exterior (1967), assinado pela União das Nações Unidas, proíbe explicitamente qualquer nação de ser dona da lua e de explorar seus recursos para obter lucro, mas não diz claramente se isso se estende a indivíduos e companhias privadas. As tentativas de ratificá-lo nesse sentido levaram ao Tratado da Lua (1984), que proíbe a exploração do espaço, da lua e de outros objetos celestes visando lucro. No entanto, Rússia, Estados Unidos e China se recusaram a assinar o tratado. Enquanto isso, a venda de propriedades na lua existe pelo menos desde 1980, com a organização Lunar Embassy, que se autoproclama líder no mercado de venda de terrenos extraterrestres, com mais de cinco milhões de membros. Fontes: Cienc. Cult. vol.68 no.4 São Paulo Oct./Dec. 2016 http://dx.doi.org/10.21800/2317-66602016000400007 © 2019 Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência © Escolas Sem Pátria (Acadêmicos) 2019 Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Mineração de hélio-3 na lua Aspirações de poder político e econômico, crescimento populacional, efeitos adversos causados por mudanças climáticas são alguns dos fatores que o ex-astronauta norte-americano Harrison Schmitt aponta como definitivos para a busca de fontes alternativas de energia. Para ele, que foi membro da Apollo 17 (1972), energia é o cerne da segunda corrida espacial, da qual participam países em desenvolvimento como Índia e China, com um elemento novo: as empresas privadas. Para Schmitt, autor do livro Return to the moon: exploration, enterprise and energy in the human settlement of space (2006), a expectativa é que, nos próximos 50 anos, países como a China - onde 3/4 da energia consumida vem de usinas de carvão -, a demanda de energia aumente quatro vezes. A China tem planos ambiciosos para a exploração do espaço, incluindo a comercialização de recursos da lua como gelo, metais preciosos e grandes reservas de hélio-3, um gás raro no planeta Terra, que pode ser utilizado para produzir energia limpa em usinas de fusão nuclear. A eletricidade produzida em usinas termonucleares à hélio-3 representaria uma solução para possíveis crises de energia, já que 40 gramas de hélio-3 substituem cinco mil toneladas de carvão em termos de energia (dados The New Citizen, março de 2016). Mas, como aponta Schmitt, para se tornar comercializável, a energia elétrica gerada por fusão do hélio-3 precisaria baratear muito. Qual seria a vantagem dos reatores de fusão à hélio-3 em relação a outros processos? Valeria realmente à pena ir até a lua buscar esse elemento raro no planeta Terra? E, quanto à exploração desse recurso na lua, quem chegar primeiro leva? USINAS DE HELIO-3 De acordo com Ricardo Galvão, especialista em física de plasmas da Universidade de São Paulo (USP), a energia nuclear pode ser produzida por dois processos, fissão (bomba atômica) e fusão (principal processo através do qual estrelas irradiam energia). Neste último, dois elementos de pequena massa atômica se fundem, resultando em outro de massa atômica maior, mais partículas subatômicas, que podem ser nêutrons ou prótons, e que carregam muita energia. O exemplo mais comum da fusão é a de dois isótopos do hidrogênio, deutério-trítio, que gera nêutrons como um dos produtos, o que, segundo Galvão, é um dos aspectos negativos desse processo porque além de ser perigoso é menos eficiente. A grande vantagem da fusão nuclear usando hélio-3 (deutério-hélio-3) é que se trata de reação aneutrônica, sem geração de nêutrons, mas de prótons (partículas eletricamente carregadas que podem ser controladas por campos eletrostáticos). Em termos de geração de energia significa mais eficiência, além de não gerar lixo nuclear. Estima-se um custo de cerca de US$ 6 bilhões para o primeiro protótipo comercial de uma usina nuclear de hélio-3, e, nesse cenário, explica Schmitt, os investimentos compensariam a partir da implantação de cinco usinas de 1000-megawatts trabalhando juntas (o custo do quilowatt-hora US$ 0,05). Entretanto, a fusão deutério-hélio-3 não é o único tipo de reação aneutrônica. Empresas como a norte-americana Tri Alpha Energy, preocupada com os altos custos de exploração do hélio-3 na lua, concentram-se em alternativas com elementos abundantes na crosta terrestre, como a fusão próton-boro (o boro é abundante na crosta terrestre). Ambas reações aneutrônicas, no entanto, exigem condições específicas para produzir energia com a mesma eficiência da reação deutério-trítio, pontua Galvão. A fusão do deutério existente em uma banheira cheia de água mais o lítio de uma bateria de laptop, por exemplo, geraria aproximadamente 8% da eletricidade consumida pela cidade de Guarulhos em um ano (200 mil quilowatts-hora). TRAZENDO HÉLIO-3 DA LUA O hélio-3 é escasso na Terra porque os ventos solares que carregam o elemento são bloqueados pelo nosso campo magnético, e na atmosfera ele é produzido em pequenas quantidades (bombardeio de raios cósmicos em átomos de hélio-4). Mas na lua, onde o hélio-3 proveniente de ventos solares consegue se fixar, estima-se que a abundância seja tal que um pedaço de solo lunar com área de dois quilômetros quadrados e profundidade de três metros, contenha 100 quilos de hélio-3, de acordo com Shmitt, volume suficiente para abastecer uma usina de fusão 1000-megawatt durante um ano. "Considerando que os foguetes Saturno V, por exemplo, levam uma carga de 50 toneladas, não é inteiramente descabido imaginar colônias lunares para explorar seu solo, extrair hélio-3 e transportá-lo para a Terra, como quer fazer o governo chinês", afirma Galvão. O grande desafio, segundo Schmitt, será enviar foguetes da Terra para a lua a um custo muito mais baixo do que os que mantêm a Agência Espacial Americana (Nasa), por exemplo. Em 2005, o custo de transporte em um foguete como o Saturno V seria aproximadamente US$ 60 mil por quilo. Uma modernização da Saturno VI dobraria a capacidade de carga e diminuiria custos para US$ 3 mil por quilo (o projeto Saturno começou na década de 1960, com o então presidente Dwight Eisenhower). O professor Ricardo Galvão tem dúvidas e, pessoalmente, considera a empreitada inviável "mesmo considerando a viabilidade dos protótipos reatores deutériohélio-3, é difícil acreditar que haveria interesse em investir em fontes de energia em que o combustível tenha que ser transportado da lua por foguetes!". TERRA SEM LEI Schmitt acredita que um grande diferencial dessa corrida é a presença da iniciativa privada. Empresas como a israelense SpaceIL e a norte-americana Moon Express já se mobilizam, demarcando terreno na exploração espacial. Ambas são participantes no Lunar X-Prize, um prêmio de 30 milhões de dólares oferecido pela Google a engenheiros, desenvolvedores e inovadores que desenvolvam tecnologia de exploração espacial mais barata. Mas será que quem chegar primeiro na lua adquire direito de explorar seus recursos? O Tratado do Espaço Exterior (1967), assinado pela União das Nações Unidas, proíbe explicitamente qualquer nação de ser dona da lua e de explorar seus recursos para obter lucro, mas não diz claramente se isso se estende a indivíduos e companhias privadas. As tentativas de ratificá-lo nesse sentido levaram ao Tratado da Lua (1984), que proíbe a exploração do espaço, da lua e de outros objetos celestes visando lucro. No entanto, Rússia, Estados Unidos e China se recusaram a assinar o tratado. Enquanto isso, a venda de propriedades na lua existe pelo menos desde 1980, com a organização Lunar Embassy, que se autoproclama líder no mercado de venda de terrenos extraterrestres, com mais de cinco milhões de membros. Fontes: Cienc. Cult. vol.68 no.4 São Paulo Oct./Dec. 2016 http://dx.doi.org/10.21800/2317-66602016000400007 © 2019 Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência © Escolas Sem Pátria (Acadêmicos) 2019 Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)

Mineração de hélio-3 na lua

Aspirações de poder político e econômico, crescimento populacional, efeitos adversos causados por mudanças climáticas são alguns dos fatores que o ex-astronauta norte-americano Harrison Schmitt aponta como definitivos para a busca de fontes alternativas de energia. Para ele, que foi membro da Apollo 17 (1972), energia é o cerne da segunda corrida espacial, da qual participam países em desenvolvimento como Índia e China, com um elemento novo: as empresas privadas.
Para Schmitt, autor do livro Return to the moon: exploration, enterprise and energy in the human settlement of space (2006), a expectativa é que, nos próximos 50 anos, países como a China - onde 3/4 da energia consumida vem de usinas de carvão -, a demanda de energia aumente quatro vezes.
A China tem planos ambiciosos para a exploração do espaço, incluindo a comercialização de recursos da lua como gelo, metais preciosos e grandes reservas de hélio-3, um gás raro no planeta Terra, que pode ser utilizado para produzir energia limpa em usinas de fusão nuclear. A eletricidade produzida em usinas termonucleares à hélio-3 representaria uma solução para possíveis crises de energia, já que 40 gramas de hélio-3 substituem cinco mil toneladas de carvão em termos de energia (dados The New Citizen, março de 2016).
Mas, como aponta Schmitt, para se tornar comercializável, a energia elétrica gerada por fusão do hélio-3 precisaria baratear muito. Qual seria a vantagem dos reatores de fusão à hélio-3 em relação a outros processos? Valeria realmente à pena ir até a lua buscar esse elemento raro no planeta Terra? E, quanto à exploração desse recurso na lua, quem chegar primeiro leva?


USINAS DE HELIO-3

De acordo com Ricardo Galvão, especialista em física de plasmas da Universidade de São Paulo (USP), a energia nuclear pode ser produzida por dois processos, fissão (bomba atômica) e fusão (principal processo através do qual estrelas irradiam energia). Neste último, dois elementos de pequena massa atômica se fundem, resultando em outro de massa atômica maior, mais partículas subatômicas, que podem ser nêutrons ou prótons, e que carregam muita energia.
O exemplo mais comum da fusão é a de dois isótopos do hidrogênio, deutério-trítio, que gera nêutrons como um dos produtos, o que, segundo Galvão, é um dos aspectos negativos desse processo porque além de ser perigoso é menos eficiente.
A grande vantagem da fusão nuclear usando hélio-3 (deutério-hélio-3) é que se trata de reação aneutrônica, sem geração de nêutrons, mas de prótons (partículas eletricamente carregadas que podem ser controladas por campos eletrostáticos). Em termos de geração de energia significa mais eficiência, além de não gerar lixo nuclear. Estima-se um custo de cerca de US$ 6 bilhões para o primeiro protótipo comercial de uma usina nuclear de hélio-3, e, nesse cenário, explica Schmitt, os investimentos compensariam a partir da implantação de cinco usinas de 1000-megawatts trabalhando juntas (o custo do quilowatt-hora US$ 0,05).
Entretanto, a fusão deutério-hélio-3 não é o único tipo de reação aneutrônica. Empresas como a norte-americana Tri Alpha Energy, preocupada com os altos custos de exploração do hélio-3 na lua, concentram-se em alternativas com elementos abundantes na crosta terrestre, como a fusão próton-boro (o boro é abundante na crosta terrestre).
Ambas reações aneutrônicas, no entanto, exigem condições específicas para produzir energia com a mesma eficiência da reação deutério-trítio, pontua Galvão. A fusão do deutério existente em uma banheira cheia de água mais o lítio de uma bateria de laptop, por exemplo, geraria aproximadamente 8% da eletricidade consumida pela cidade de Guarulhos em um ano (200 mil quilowatts-hora).

TRAZENDO HÉLIO-3 DA LUA

O hélio-3 é escasso na Terra porque os ventos solares que carregam o elemento são bloqueados pelo nosso campo magnético, e na atmosfera ele é produzido em pequenas quantidades (bombardeio de raios cósmicos em átomos de hélio-4). Mas na lua, onde o hélio-3 proveniente de ventos solares consegue se fixar, estima-se que a abundância seja tal que um pedaço de solo lunar com área de dois quilômetros quadrados e profundidade de três metros, contenha 100 quilos de hélio-3, de acordo com Shmitt, volume suficiente para abastecer uma usina de fusão 1000-megawatt durante um ano. "Considerando que os foguetes Saturno V, por exemplo, levam uma carga de 50 toneladas, não é inteiramente descabido imaginar colônias lunares para explorar seu solo, extrair hélio-3 e transportá-lo para a Terra, como quer fazer o governo chinês", afirma Galvão.
O grande desafio, segundo Schmitt, será enviar foguetes da Terra para a lua a um custo muito mais baixo do que os que mantêm a Agência Espacial Americana (Nasa), por exemplo. Em 2005, o custo de transporte em um foguete como o Saturno V seria aproximadamente US$ 60 mil por quilo. Uma modernização da Saturno VI dobraria a capacidade de carga e diminuiria custos para US$ 3 mil por quilo (o projeto Saturno começou na década de 1960, com o então presidente Dwight Eisenhower). O professor Ricardo Galvão tem dúvidas e, pessoalmente, considera a empreitada inviável "mesmo considerando a viabilidade dos protótipos reatores deutériohélio-3, é difícil acreditar que haveria interesse em investir em fontes de energia em que o combustível tenha que ser transportado da lua por foguetes!".

TERRA SEM LEI

Schmitt acredita que um grande diferencial dessa corrida é a presença da iniciativa privada. Empresas como a israelense SpaceIL e a norte-americana Moon Express já se mobilizam, demarcando terreno na exploração espacial. Ambas são participantes no Lunar X-Prize, um prêmio de 30 milhões de dólares oferecido pela Google a engenheiros, desenvolvedores e inovadores que desenvolvam tecnologia de exploração espacial mais barata.
Mas será que quem chegar primeiro na lua adquire direito de explorar seus recursos? O Tratado do Espaço Exterior (1967), assinado pela União das Nações Unidas, proíbe explicitamente qualquer nação de ser dona da lua e de explorar seus recursos para obter lucro, mas não diz claramente se isso se estende a indivíduos e companhias privadas.
As tentativas de ratificá-lo nesse sentido levaram ao Tratado da Lua (1984), que proíbe a exploração do espaço, da lua e de outros objetos celestes visando lucro. No entanto, Rússia, Estados Unidos e China se recusaram a assinar o tratado. Enquanto isso, a venda de propriedades na lua existe pelo menos desde 1980, com a organização Lunar Embassy, que se autoproclama líder no mercado de venda de terrenos extraterrestres, com mais de cinco milhões de membros.


Fontes: 

Cienc. Cult. vol.68 no.4 São Paulo Oct./Dec. 2016

http://dx.doi.org/10.21800/2317-66602016000400007 


©  2019  Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência
©  Escolas Sem Pátria (Acadêmicos) 2019

Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)

LINK https://tinyurl.com/y2xuzezj


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domingo, 25 de agosto de 2019

O que são buracos negros

Numa abordagem da física clássica, buracos negros são objetos celestes com massa muito grande - alguns deles com centenas de vezes a massa do Sol - que ocupam um espaço muito pequeno. Seu campo gravitacional é tão intenso que nem mesmo a velocidade da luz é maior do que a sua velocidade de escape. Com isto, a luz que entra em um buraco negro não pode mais sair, fazendo com que este não possa ser observado pelas técnicas usuais que analisam a luz emitida ou refletida pelos objetos celestes. E o que é velocidade de escape? Chamamos de velocidade de escape aquela cuja intensidade é suficiente para que um objeto possa “escapar” da atuação do campo gravitacional. A velocidade de escape na superfície de Terra é de aproximadamente 11,2 km/s; para que um objeto possa se libertar da atuação da gravidade de nosso planeta, precisa ser lançado com velocidade maior que esta. Se um buraco negro não pode ser visto, como ele é detectado? A observação de um buraco negro acontece de forma indireta, pois o que se pode ver são os efeitos que ele causa nas regiões próximas. Devido ao seu imenso campo gravitacional, os outros corpos tendem a ser atraídos por ele. Medindo a velocidade com que os objetos se deslocam em sua direção nas regiões vizinhas é possível descobrir sua massa. Quando um buraco negro absorve matéria dos corpos que estão próximos, esta matéria vai sendo comprimida, esquenta significativamente e emite grande quantidade de radiação em raios-X. As primeiras detecções dos buracos negros foram feitas com sensores que captavam esta emissão de raio-X. Já foram observados fortes indícios de que existam buracos negros supermassivos no centro de algumas galáxias espirais, inclusive alguns cientistas acreditam que exista um destes buracos negros no centro de nossa galáxia, a Via Láctea.


Numa abordagem da física clássica, buracos negros são objetos celestes com massa muito grande - alguns deles com centenas de vezes a massa do Sol - que ocupam um espaço muito pequeno.
Seu campo gravitacional é tão intenso que nem mesmo a velocidade da luz é maior do que a sua velocidade de escape.
Com isto, a luz que entra em um buraco negro não pode mais sair, fazendo com que este não possa ser observado pelas técnicas usuais que analisam a luz emitida ou refletida pelos objetos celestes.


E o que é velocidade de escape?

Chamamos de velocidade de escape aquela cuja intensidade é suficiente para que um objeto possa “escapar” da atuação do campo gravitacional. A velocidade de escape na superfície de Terra é de aproximadamente 11,2 km/s; para que um objeto possa se libertar da atuação da gravidade de nosso planeta, precisa ser lançado com velocidade maior que esta.

Se um buraco negro não pode ser visto, como ele é detectado?

A observação de um buraco negro acontece de forma indireta, pois o que se pode ver são os efeitos que ele causa nas regiões próximas. Devido ao seu imenso campo gravitacional, os outros corpos tendem a ser atraídos por ele. Medindo a velocidade com que os objetos se deslocam em sua direção nas regiões vizinhas é possível descobrir sua massa.
Quando um buraco negro absorve matéria dos corpos que estão próximos, esta matéria vai sendo comprimida, esquenta significativamente e emite grande quantidade de radiação em raios-X. As primeiras detecções dos buracos negros foram feitas com sensores que captavam esta emissão de raio-X. 

                                            Numa abordagem da física clássica, buracos negros são objetos celestes com massa muito grande - alguns deles com centenas de vezes a massa do Sol - que ocupam um espaço muito pequeno. Seu campo gravitacional é tão intenso que nem mesmo a velocidade da luz é maior do que a sua velocidade de escape. Com isto, a luz que entra em um buraco negro não pode mais sair, fazendo com que este não possa ser observado pelas técnicas usuais que analisam a luz emitida ou refletida pelos objetos celestes. E o que é velocidade de escape? Chamamos de velocidade de escape aquela cuja intensidade é suficiente para que um objeto possa “escapar” da atuação do campo gravitacional. A velocidade de escape na superfície de Terra é de aproximadamente 11,2 km/s; para que um objeto possa se libertar da atuação da gravidade de nosso planeta, precisa ser lançado com velocidade maior que esta. Se um buraco negro não pode ser visto, como ele é detectado? A observação de um buraco negro acontece de forma indireta, pois o que se pode ver são os efeitos que ele causa nas regiões próximas. Devido ao seu imenso campo gravitacional, os outros corpos tendem a ser atraídos por ele. Medindo a velocidade com que os objetos se deslocam em sua direção nas regiões vizinhas é possível descobrir sua massa. Quando um buraco negro absorve matéria dos corpos que estão próximos, esta matéria vai sendo comprimida, esquenta significativamente e emite grande quantidade de radiação em raios-X. As primeiras detecções dos buracos negros foram feitas com sensores que captavam esta emissão de raio-X. Já foram observados fortes indícios de que existam buracos negros supermassivos no centro de algumas galáxias espirais, inclusive alguns cientistas acreditam que exista um destes buracos negros no centro de nossa galáxia, a Via Láctea.

Já foram observados fortes indícios de que existam buracos negros supermassivos no centro de algumas galáxias espirais, inclusive alguns cientistas acreditam que exista um destes buracos negros no centro de nossa galáxia, a Via Láctea.


O que são buracos negros" em Só Física. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2019. Consultado em 25/08/2019 às 23:16. Disponível na Internet em http://www.sofisica.com.br/conteudos/curiosidades/buracosnegros.php
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terça-feira, 23 de abril de 2019

Diferença entre mar e oceano

As diferenças entre o mar e o oceano não são muitas, mas existem. São relacionadas à profundidade e à extensão de cada um. Portanto, não são sinônimos.

Apesar de serem grandes extensões de água salgada, mar e oceano não são sinônimos

Muitos acreditam que oceano e mar são sinônimos, mas você sabia que há diferenças entre essas porções d'água? Suas definições são bastante parecidas, portanto, é compreensível que muitas pessoas utilizem os termos para designar a mesma ideia. As diferenças não são grandes, mas existem. Quer saber quais são?

Diferença entre mar e oceano

A Terra é envolta de uma enorme massa de água. Essa água divide-se em oceanos, mares, lagos, rios, águas subterrâneas. As águas dos oceanos e mares correspondem a cerca de 70% da área do planeta.

As principais diferenças entre mares e oceanos referem-se à extensão e à profundidade de cada um. Ambos são extensas massas de água salgada, contudo, os oceanos são mais extensos que os mares e bem mais profundos.

O que é oceano?

Oceanos são massas de água salgada que cobrem quase três quartos da superfície da Terra. As terras emersas delimitam os oceanos, portanto, são desobstruídos pelos continentes. Sua profundidade é tão grande que o homem ainda não conseguiu alcançar as partes mais profundas dos oceanos. Existem cinco oceanos:

Algumas classificações consideram que há, no planeta, cinco oceanos

  1. Oceano Pacífico: corresponde ao maior oceano da Terra, situando-se entre o continente americano e a Ásia e Oceania.
  2. Oceano Atlântico: corresponde ao segundo maior oceano da Terra, dividindo a América da Eurásia e da África.
  3. Oceano Índico: corresponde ao terceiro maior oceano, banhando o sul do continente asiático.
  4. Oceano Glacial Ártico: corresponde à massa de água ao redor do Círculo Polar Ártico. Alguns estudiosos não o consideram como oceano, alegando que é pouco profundo e não é muito extenso.
  5. Oceano Glacial Antártico: corresponde à massa de água ao redor do Círculo Polar Antártico. Contudo, a classificação desse como oceano é questionada, visto que muitos cientistas, oceanógrafos e geógrafos não reconhecem sua existência, sendo, assim, considerada uma extensão dos oceanos Atlântico, Pacífico e Índico.

O que é mar?

Mares são massas de água menor em extensão se comparados aos oceanos. São delimitados pelos continentes, portanto, constituem um corpo de água obstruído por uma porção de terra. Os mares são, na verdade, uma parte do oceano, ocupando uma área reduzida, não tão profunda e cercada por terra. As características de salinidade, temperatura e de cor diferem-se das dos oceanos.

Mar é massa de água salgada que corresponde a uma extensão do oceano

São exemplos de mares:
  1. Mar Mediterrâneo
  2. Mar Cáspio
  3. Mar Vermelho
  4. Mar da China Oriental
  5. Mar do Caribe
Os mares podem ser classificados em:
  • Mar aberto: possui ligação direta com o oceano, limitada apenas por uma porção de terra. Exemplo: Mar do Norte
  • Mar interior: possui ligação restrita com o oceano, ligando-se a ele por meio de estreitos. Exemplo: Mar Vermelho
  • Mar fechado: não possui ligação com o oceano, sendo portanto restrito e delimitado por porção de terra. Exemplo: Mar Cáspio.

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sábado, 5 de janeiro de 2019

PESQUISADORES ISRAELENSES DESENVOLVERAM SISTEMA QUE PODE REVOLUCIONAR A OBSERVAÇÃO DOS ASTROS!

Pesquisadores israelenses desenvolveram um sistema de imagens baseado em uma abertura sintética que revolucionará a economia e as imagens disponíveis em câmeras espaciais, informou a Universidade Ben-Gurion. Uma abertura virtual sintética de um sistema de imagem é muito maior do que uma física. Em um artigo publicado na edição de dezembro, os pesquisadores introduziram Synthetic Marginal Aperture com Revolving Telescopes (SMART), e demonstraram que vários nanossatélites do tamanho de caixas de leite organizadas em uma configuração esférica (anular), poderiam trabalhar em uníssono para coletar imagens combinando imagens de partes de cada lente. O estudo se concentrou em um sistema chamado Abertura Marginal Sintética com Telescópios Giratórios, que é baseado em um conjunto de pequenas subunidades dispostas ao longo do perímetro da grande abertura sintética. Angika Bulbul, Ph.D. sob a supervisão do Prof. Joseph Rosen, do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação, diz que sua pesquisa mostra que várias suposições anteriores sobre a fotografia de longo alcance estavam incorretas. "Descobrimos que você não precisa de toda a lente do telescópio para obter as imagens certas", disse Bulbul. "Mesmo usando uma área de abertura parcial de uma lente, tão baixa quanto 43%, conseguimos obter uma resolução de imagem semelhante à área de abertura completa de sistemas de imagem baseados em espelho / lente. Consequentemente, o enorme custo, tempo e material necessários para gigantescos telescópios espaciais ópticos tradicionais com grandes espelhos curvos podem ser cortados. " Para demonstrar os recursos do SMART, a equipe de pesquisa construiu um modelo de laboratório em miniatura com um conjunto circular de sub-aberturas para estudar a resolução da imagem. Eles compararam essas imagens obtidas do sistema de imagem direta equipado com as mesmas dimensões de toda a abertura. com base em uma série de sub-aberturas anulares. Assim, o enorme custo, peso e material necessário para construir telescópios espaciais com grandes espelhos podem ser significativamente reduzidos. Fonte Primária da Pesquisa: http://in.bgu.ac.il/en/pages/news/new_imaging.aspx Crédito da Imagem: Universidade de Ben-Gurion de Negev ©



Pesquisadores israelenses desenvolveram um sistema de imagens baseado em uma abertura sintética que revolucionará a economia e as imagens disponíveis em câmeras espaciais, informou a Universidade Ben-Gurion. Uma abertura virtual sintética de um sistema de imagem é muito maior do que uma física.
Em um artigo publicado na edição de dezembro, os pesquisadores introduziram Synthetic Marginal Aperture com Revolving Telescopes (SMART), e demonstraram que vários nanossatélites do tamanho de caixas de leite organizadas em uma configuração esférica (anular), poderiam trabalhar em uníssono para coletar imagens combinando imagens de partes de cada lente.

O estudo se concentrou em um sistema chamado Abertura Marginal Sintética com Telescópios Giratórios, que é baseado em um conjunto de pequenas subunidades dispostas ao longo do perímetro da grande abertura sintética.

Angika Bulbul, Ph.D. sob a supervisão do Prof. Joseph Rosen, do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação, diz que sua pesquisa mostra que várias suposições anteriores sobre a fotografia de longo alcance estavam incorretas.

"Descobrimos que você não precisa de toda a lente do telescópio para obter as imagens certas", disse Bulbul. "Mesmo usando uma área de abertura parcial de uma lente, tão baixa quanto 43%, conseguimos obter uma resolução de imagem semelhante à área de abertura completa de sistemas de imagem baseados em espelho / lente. Consequentemente, o enorme custo, tempo e material necessários para gigantescos telescópios espaciais ópticos tradicionais com grandes espelhos curvos podem ser cortados. "

Para demonstrar os recursos do SMART, a equipe de pesquisa construiu um modelo de laboratório em miniatura com um conjunto circular de sub-aberturas para estudar a resolução da imagem. Eles compararam essas imagens obtidas do sistema de imagem direta equipado com as mesmas dimensões de toda a abertura. com base em uma série de sub-aberturas anulares. Assim, o enorme custo, peso e material necessário para construir telescópios espaciais com grandes espelhos podem ser significativamente reduzidos.


Crédito da Imagem: Universidade de Ben-Gurion de Negev ©
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quarta-feira, 21 de novembro de 2018

USP oferece curso grátis sobre Geociências e o Sistema Terra.

A USP disponibiliza, através da Univesp TV, um curso online grátis sobre o Sistema Terra. Ele é voltado a graduandos e pós-graduandos interessados nas áreas de geociências. O curso é apresentado gratuitamente em forma de videoaulas online. O usuário pode fazer anotações sobre questionamentos, opiniões e dúvidas enquanto assiste aos vídeos, e receberá as respostas por e-mail. O curso não possui certificação. São apenas aulas online para complementação de estudos e pesquisas. Para assistir às videoaulas, clique aqui.


A USP disponibiliza, através da Univesp TV, um curso online grátis sobre o Sistema Terra. Ele é voltado a graduandos e pós-graduandos interessados nas áreas de geociências.
O curso é apresentado gratuitamente em forma de videoaulas online. O usuário pode fazer anotações sobre questionamentos, opiniões e dúvidas enquanto assiste aos vídeos, e receberá as respostas por e-mail.
O curso não possui certificação. São apenas aulas online para complementação de estudos e pesquisas.
Para assistir às videoaulas, clique aqui.
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quinta-feira, 2 de agosto de 2018

Teste galáctico pode dizer se matéria escura realmente existe.

Simulação: Esta imagem mostra a distribuição de matéria escura (acima) e estrelas (abaixo).[Imagem: Romano-Díaz/University of Bonn] Matéria escura e MOND Apesar de numerosos esforços experimentais e bilhões gastos em pesquisas, ainda não há qualquer prova direta de que a matéria escura de fato exista. Isso levou os astrônomos a levantarem a hipótese de que a força gravitacional em si pode se comportar de maneira diferente do que as atuais teorias estabelecem. De acordo com uma teoria conhecida como MOND (sigla em inglês para Dinâmica Newtoniana Modificada), a atração entre duas massas obedeceria às leis de Newton apenas até certo ponto. Em acelerações muito pequenas, como as que prevalecem nas galáxias, a gravidade tornar-se-ia consideravelmente mais forte. Portanto, as galáxias não se esfacelariam devido à sua velocidade de rotação, o que foi justamente a noção que deu origem à hipótese da matéria escura - se as galáxias giram tão rápido e não se esfacelam, deve haver "algo" lá para prover a gravidade que falta. Uma equipe das universidades de Bonn (Alemanha) e Califórnia em Irvine (EUA) propôs agora um modo de testar essas duas hipóteses - hipótese da matéria escura e hipótese MOND - com uma precisão e uma facilidade sem precedentes. Relação de aceleração radial Enrico Garaldi e seus colegas usaram um dos supercomputadores mais rápidos do mundo para simular a distribuição de matéria das chamadas galáxias anãs, ou satélites, pequenas galáxias que circundam a Via Láctea ou Andrômeda, por exemplo. Eles se concentraram em uma relação conhecida como "relação de aceleração radial" (RAR). Nas galáxias de disco, as estrelas se movem em órbitas circulares ao redor do centro galáctico. A aceleração que as força constantemente a mudar de direção para girar é causada pela atração da matéria na galáxia. A RAR descreve a relação entre esta aceleração e a aceleração causada apenas pela matéria visível, fornecendo uma dica sobre a estrutura das galáxias e sua distribuição de matéria. "Agora simulamos, pela primeira vez, a RAR de galáxias anãs com a suposição de que existe matéria escura. Acontece que elas se comportam como versões reduzidas das galáxias maiores," conta o professor Cristiano Porciani, membro da equipe. Há anos os astrônomos já vinham observando que essas galáxias satélites desafiam as teorias mais aceitas. Teste galáctico pode dizer se matéria escura realmente existe Já houve um sem-número de tentativas de explicar a Matéria Escura - mas todas falharam até agora. [Imagem: NASA] Medir efeitos da matéria escura Mas, e se não houver matéria escura e, em vez disso, a gravidade funciona de forma diferente do que pensava Newton? "Nesse caso, a RAR das galáxias anãs depende fortemente da distância até a galáxia principal, enquanto isso não acontece se a matéria escura existir," explicou o pesquisador Emilio Romano Díaz. Logo, tudo se torna uma questão de medir essa diferença, algo que pode ser feito usando satélites. A sonda espacial Gaia, por exemplo, lançada pela Agência Espacial Europeia em 2013, já pode até ter começado a capturar uma resposta. A sonda foi projetada para estudar as estrelas na Via Láctea e suas galáxias satélites com detalhes sem precedentes e já coletou uma grande quantidade de dados. No entanto, provavelmente levará anos para resolver definitivamente esse enigma. "Medições individuais não são suficientes para testar as pequenas diferenças que encontramos em nossas simulações," disse Garaldi. "Mas dar uma olhada detalhada para as mesmas estrelas repetidamente melhora as medições a cada vez. Mais cedo ou mais tarde, deverá ser possível determinar se as galáxias anãs se comportam como num universo com matéria escura - ou não." Bibliografia: Radial acceleration relation of CDM satellite galaxies Enrico Garaldi, Emilio Romano-Díaz, Cristiano Porciani, Marcel S. Pawlowski Physical Review Letters Vol.: 120, 261301 DOI: 10.1103/PhysRevLett.120.261301
Simulação: Esta imagem mostra a distribuição de matéria escura (acima) e estrelas (abaixo).[Imagem: Romano-Díaz/University of Bonn]


Matéria escura e MOND
Apesar de numerosos esforços experimentais e bilhões gastos em pesquisas, ainda não há qualquer prova direta de que a matéria escura de fato exista. Isso levou os astrônomos a levantarem a hipótese de que a força gravitacional em si pode se comportar de maneira diferente do que as atuais teorias estabelecem.
De acordo com uma teoria conhecida como MOND (sigla em inglês para Dinâmica Newtoniana Modificada), a atração entre duas massas obedeceria às leis de Newton apenas até certo ponto. Em acelerações muito pequenas, como as que prevalecem nas galáxias, a gravidade tornar-se-ia consideravelmente mais forte. Portanto, as galáxias não se esfacelariam devido à sua velocidade de rotação, o que foi justamente a noção que deu origem à hipótese da matéria escura - se as galáxias giram tão rápido e não se esfacelam, deve haver "algo" lá para prover a gravidade que falta.
Uma equipe das universidades de Bonn (Alemanha) e Califórnia em Irvine (EUA) propôs agora um modo de testar essas duas hipóteses - hipótese da matéria escura e hipótese MOND - com uma precisão e uma facilidade sem precedentes.
Relação de aceleração radial
Enrico Garaldi e seus colegas usaram um dos supercomputadores mais rápidos do mundo para simular a distribuição de matéria das chamadas galáxias anãs, ou satélites, pequenas galáxias que circundam a Via Láctea ou Andrômeda, por exemplo.
Eles se concentraram em uma relação conhecida como "relação de aceleração radial" (RAR). Nas galáxias de disco, as estrelas se movem em órbitas circulares ao redor do centro galáctico. A aceleração que as força constantemente a mudar de direção para girar é causada pela atração da matéria na galáxia. A RAR descreve a relação entre esta aceleração e a aceleração causada apenas pela matéria visível, fornecendo uma dica sobre a estrutura das galáxias e sua distribuição de matéria.
"Agora simulamos, pela primeira vez, a RAR de galáxias anãs com a suposição de que existe matéria escura. Acontece que elas se comportam como versões reduzidas das galáxias maiores," conta o professor Cristiano Porciani, membro da equipe. Há anos os astrônomos já vinham observando que essas galáxias satélites desafiam as teorias mais aceitas.
Teste galáctico pode dizer se matéria escura realmente existe Simulação: Esta imagem mostra a distribuição de matéria escura (acima) e estrelas (abaixo).[Imagem: Romano-Díaz/University of Bonn] Matéria escura e MOND Apesar de numerosos esforços experimentais e bilhões gastos em pesquisas, ainda não há qualquer prova direta de que a matéria escura de fato exista. Isso levou os astrônomos a levantarem a hipótese de que a força gravitacional em si pode se comportar de maneira diferente do que as atuais teorias estabelecem. De acordo com uma teoria conhecida como MOND (sigla em inglês para Dinâmica Newtoniana Modificada), a atração entre duas massas obedeceria às leis de Newton apenas até certo ponto. Em acelerações muito pequenas, como as que prevalecem nas galáxias, a gravidade tornar-se-ia consideravelmente mais forte. Portanto, as galáxias não se esfacelariam devido à sua velocidade de rotação, o que foi justamente a noção que deu origem à hipótese da matéria escura - se as galáxias giram tão rápido e não se esfacelam, deve haver "algo" lá para prover a gravidade que falta. Uma equipe das universidades de Bonn (Alemanha) e Califórnia em Irvine (EUA) propôs agora um modo de testar essas duas hipóteses - hipótese da matéria escura e hipótese MOND - com uma precisão e uma facilidade sem precedentes. Relação de aceleração radial Enrico Garaldi e seus colegas usaram um dos supercomputadores mais rápidos do mundo para simular a distribuição de matéria das chamadas galáxias anãs, ou satélites, pequenas galáxias que circundam a Via Láctea ou Andrômeda, por exemplo. Eles se concentraram em uma relação conhecida como "relação de aceleração radial" (RAR). Nas galáxias de disco, as estrelas se movem em órbitas circulares ao redor do centro galáctico. A aceleração que as força constantemente a mudar de direção para girar é causada pela atração da matéria na galáxia. A RAR descreve a relação entre esta aceleração e a aceleração causada apenas pela matéria visível, fornecendo uma dica sobre a estrutura das galáxias e sua distribuição de matéria. "Agora simulamos, pela primeira vez, a RAR de galáxias anãs com a suposição de que existe matéria escura. Acontece que elas se comportam como versões reduzidas das galáxias maiores," conta o professor Cristiano Porciani, membro da equipe. Há anos os astrônomos já vinham observando que essas galáxias satélites desafiam as teorias mais aceitas. Teste galáctico pode dizer se matéria escura realmente existe Já houve um sem-número de tentativas de explicar a Matéria Escura - mas todas falharam até agora. [Imagem: NASA] Medir efeitos da matéria escura Mas, e se não houver matéria escura e, em vez disso, a gravidade funciona de forma diferente do que pensava Newton? "Nesse caso, a RAR das galáxias anãs depende fortemente da distância até a galáxia principal, enquanto isso não acontece se a matéria escura existir," explicou o pesquisador Emilio Romano Díaz. Logo, tudo se torna uma questão de medir essa diferença, algo que pode ser feito usando satélites. A sonda espacial Gaia, por exemplo, lançada pela Agência Espacial Europeia em 2013, já pode até ter começado a capturar uma resposta. A sonda foi projetada para estudar as estrelas na Via Láctea e suas galáxias satélites com detalhes sem precedentes e já coletou uma grande quantidade de dados. No entanto, provavelmente levará anos para resolver definitivamente esse enigma. "Medições individuais não são suficientes para testar as pequenas diferenças que encontramos em nossas simulações," disse Garaldi. "Mas dar uma olhada detalhada para as mesmas estrelas repetidamente melhora as medições a cada vez. Mais cedo ou mais tarde, deverá ser possível determinar se as galáxias anãs se comportam como num universo com matéria escura - ou não." Bibliografia: Radial acceleration relation of CDM satellite galaxies Enrico Garaldi, Emilio Romano-Díaz, Cristiano Porciani, Marcel S. Pawlowski Physical Review Letters Vol.: 120, 261301 DOI: 10.1103/PhysRevLett.120.261301
Já houve um sem-número de tentativas de explicar a Matéria Escura - mas todas falharam até agora. [Imagem: NASA]
Medir efeitos da matéria escura
Mas, e se não houver matéria escura e, em vez disso, a gravidade funciona de forma diferente do que pensava Newton?
"Nesse caso, a RAR das galáxias anãs depende fortemente da distância até a galáxia principal, enquanto isso não acontece se a matéria escura existir," explicou o pesquisador Emilio Romano Díaz.
Logo, tudo se torna uma questão de medir essa diferença, algo que pode ser feito usando satélites. A sonda espacial Gaia, por exemplo, lançada pela Agência Espacial Europeia em 2013, já pode até ter começado a capturar uma resposta. A sonda foi projetada para estudar as estrelas na Via Láctea e suas galáxias satélites com detalhes sem precedentes e já coletou uma grande quantidade de dados.
No entanto, provavelmente levará anos para resolver definitivamente esse enigma.
"Medições individuais não são suficientes para testar as pequenas diferenças que encontramos em nossas simulações," disse Garaldi. "Mas dar uma olhada detalhada para as mesmas estrelas repetidamente melhora as medições a cada vez. Mais cedo ou mais tarde, deverá ser possível determinar se as galáxias anãs se comportam como num universo com matéria escura - ou não."
Bibliografia:

Radial acceleration relation of CDM satellite galaxies
Enrico Garaldi, Emilio Romano-Díaz, Cristiano Porciani, Marcel S. Pawlowski
Physical Review Letters
Vol.: 120, 261301
DOI: 10.1103/PhysRevLett.120.261301
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