Poluição Luminosa

É sempre bom olhar para o céu. Sempre foi, desde os tempos mais remotos, quando o usavam para contar o tempo e melhor se organizarem. Porém, isso está a ponto de mudar.

Estou falando da Poluição Luminosa, um mal que, aos poucos, está acabando com a beleza do firmamento e ao mesmo tempo, prejudicando a vida na Terra.

"Poluição luminosa" é o tipo de poluição ocasionada pela luz excessiva ou obstrusiva criada por humanos. A poluição luminosa interfere nos ecossistemas, causa efeitos negativos à saúde, ilumina a atmosfera das cidades, reduzindo a visibilidade das estrelas e interfere na observação astronômica."

Os astrônomos profissionais e amadores estão tendo que procurar lugares cada vez mais isolados para poderem observar o Céu. As luzes das cidades - principalmente as mais populosas - atrapalham a observação, transformando um céu bonito e cheio de estrelas em uma imensidão de poluição e luminosidade industrializada.



Imagem da Terra pelo Satélite. Repare na parte norte, que está super iluminada.
Está em situação de Poluição Luminosa.
fonte: apolo11.com

Segundo estimativas do Departamento de Energia dos Estados Unidos, pelo menos 30% da iluminação em locais públicos no país é desperdiçada, gerando prejuízos da ordem de US$ 10 bilhões anuais. Isto acontece seja por uso inapropriado, como lâmpadas acesas de dia, ou por ineficiência, como spots e postes cujos raios ultrapassam a horizontal, iluminando o céu e não o chão, onde a luz é necessária e tem papel fundamental, entre outras coisas, na segurança pública. Estes últimos casos são a principal forma de poluição luminosa, pois criam clarões e perturbam o sono de moradores de áreas urbanas, por exemplo.

A preocupação com a preservação do céu noturno surgiu primeiro entre os astrônomos, que viram seu trabalho ficar cada vez mais difícil à medida que a urbanização crescia. Aos poucos, os observatórios em grandes cidades como Londres, Paris e Rio tornaram-se inúteis para as pesquisas, voltando-se apenas para fins educacionais. E mesmo no interior o aumento da iluminação trouxe prejuízos, como conta o astrofísico Carlos Veiga, chefe da Divisão de Atividades Educacionais do Observatório Nacional do Rio de Janeiro. Em 1981, a instituição inaugurou no Pico dos Dias, em Brazópolis, Minas Gerais, o maior telescópio em território brasileiro, com um espelho principal de 1,6 metro de diâmetro. Com o crescimento da cidade e da vizinha Itajubá, porém, o equipamento já é muito pouco usado pelos cientistas.

No mundo animal, a poluição luminosa também leva a consequências variadas. Recente levantamento do Instituto Max Planck de Ornitologia, na Alemanha, mostra que o clarão das cidades está afetando o comportamento dos pássaros, fazendo com que comecem a cantar cada vez mais cedo. A cantoria no amanhecer serve tanto para atraírem as fêmeas para procriar quanto para marcar território.



Campanha conta a Poluição Luminosa
fonte: silvestre.eng.br

 Pois é. Até o céu, uma das coisas mais "naturais" desde a Antiguidade, o Homem é capaz de destruir, de arrancar a beleza da coisa mais bela que podemos ter, da nossa "porta" para o longínquo Universo que nos rodeia.
Precisamos mudar isso, JÁ!!!



Cometas, Asteróides e Meteoros

Cometas:

Cometa Halley, um dos mais importantes cometas.
Retorna ao interior do Sistema Solar a cada 76 anos!

São objetos celestes feitos basicamente de gelo e que se movimenta pelo espaço. Se formaram dos restos de nebulosa (rochas, gases, etc) de qual se formou o Sistema Solar e são formados, além de gelo, por minerais e materiais voláteis como, por exemplo, dióxido de carbono, gás metano, entre outros. Os comentas têm as caudas brilhantes pois são feitos de gelo e outros componentes que derretem conforme chegam perto do Sol. 

Partes do Cometa:

Núcleo: relativamente sólido e estável, principalmente gelo e gás, com uma pequena quantidade de poeira e outros sólidos;

Coma: densa nuvem de água, dióxido de carbono e outros gases neutros sublimados do núcleo;

Nuvem de hidrogênio invólucro imenso (milhões de km de diâmetro), mas bastante esparso, de hidrogênio neutro;

Cauda de poeira: com até dez milhões de km de comprimento, composta de partículas de poeira, expelidas do núcleo pelos gases de escapamento; esta é a parte mais proeminente de uma cometa visto a olho nu;

Cauda de íons (gás): de até 100 milhões de km de comprimento, composta de plasma e enlaçada por raios e flâmulas causados pelas interações com o vento solar .

Asteróides:

São objetos rochosos e metálicos, originados dos fragmentos da nebulosa da qual o Sistema Solar se formou, que orbitam o Sol, mas muito pequenos para serem considerados planetas. Eles são conhecidos como planetas secundários. Asteróides variam em tamanho: de Ceres, que tem um diâmetro de cerca de 1000 km, até o tamanho de pedregulhos. Dezesseis asteróides têm um diâmetro de 240 km ou maior. Eles foram achados desde dentro da órbita da Terra até além da órbita de Saturno. Porém, a maioria está contida dentro de um cinto principal que existe entre as órbitas de Marte e Júpiter. Alguns têm órbitas que atravessam o caminho de Terra, e alguns chegaram até mesmo a atingir a Terra em tempos passados. Um dos exemplos dos mais bem preservados é a Cratera de Meteoro Barringer, perto de Winslow, Arizona.

Meteoros: Fenômeno que ocorre quando pequenas partículas rochosas ou metálicas penetram a nossa atmosfera a alta velocidade, são vaporizadas devido ao calor gerado pelo atrito com o ar, e se combinam com o oxigênio queimando com brilho de cores e intensidades variadas. Meteoro foi o nome dado pelos gregos aos fenômenos atmosféricos (do grego: metéoros = coisas do ar), assim, a chuva, o vento, o rastro de um meteorito, uma nuvem ou um arco-íris podem ser chamados de meteoros, já que são fenômenos que ocorrem dentro da atmosfera. Dai vem o nome meteorologia, dado à ciência que estuda os fenômenos atmosféricos.

Meteoritos são as partículas causadoras de alguns meteoros (fenômenos). O rastro luminoso de um meteorito é um meteoro. Mas não podemos dizer: - Caiu um meteoro lá no sítio. Meteoros não caem. O que cai vez ou outra é o meteorito, que se for de tamanho suficiente, pode sobreviver ao atrito da atmosfera e chegar ao solo. Alguns podem chegar até bem grandes e causar danos consideráveis. Alguns já caíram sobre casas e automóveis, e atingiram aviões durante o vôo! Grandes meteoritos normalmente são procurados, encontrados, analisados e expostos em museus. Meteoritos de grandes dimensões são raros. Para avaliar quantos pequenos meteoritos caem sobre a Terra diariamente, faça uma experiência interessante. Coloque um imã forte no cano de descida das águas de chuva de um telhado grande. Como a maior parte dos meteoritos contém ferro e níquel, eles vão aderir ao imã.

Meteoróides? Estes são candidatos a se tornar meteoritos. Se encontram vagando pelo espaço, à espera que algum dia penetrem na atmosfera. Meteoróides são restos de cometas ou asteróides que se chocaram e partiram e têm dimensões mínimas, entre poucos micra (plural de mícron) e algunscentímetros, tão pequenos que não podem ser detectados.

Zonas Térmicas e Coordenadas Geográficas

Zonas Térmicas:



Zonas Térmicas da Terra

Devida à forma redonda da Terra, os raios solares chegam com mais ou menos intensidades em distintos lugares. Na Linha do Equador, que é paralela, o Sol bate mais forte, sendo que aí (Entre o trópico de Câncer, Linha do Equador e trópico de Capricórnio) é a zona Tropical, mais quente do Planeta. Nas áreas entre os pólos e os trópicos são as zonas Temperadas, onde os raios começam a chegar mais 'fracos'. Não são nem tão quentes, nem tão geladas. Já nos pólos, o Sol chega muito, muito fraco. São as zonas Polares.

Coordenadas Geográficas:

Coordenadas Geográficas

São linhas imaginárias da Terra, os paralelos (linha do Equador, trópicos) e os meridianos (Greenwich). Com eles, dá para se localizar em qualquer ponto do Mundo! Algumas coordenadas geográficas importantes:

• Plano Equatorial: É um plano imaginário que divide a Terra em dois pólos: norte e sul de forma igual, mas de uma maneira metafórica é o mesmo que cortar uma laranja em duas partes iguais com uma faca.

• Paralelos: São linhas imaginárias paralelas ao plano equatorial.

• Meridianos: São linhas imaginárias paralelas ao meridiano de Greenwich que ligam os pólos norte e sul.

• Latitude: É a distância medida em graus de um determinado ponto do planeta entre o arco do meridiano e a linha do equador.

• Longitude: É a localização de um ponto da superfície medida em graus, nos paralelos e no meridiano de Greenwich.

Rotação da Terra, Dias/Noites, Estações do ano (Solstício/Equinócio), Pontos Cardeais/Bússola, Horário de Verão/Fusos Horários

Rotação da Terra: Rotação da Terra é o movimento que ela realiza em torno de si mesma no sentido anti-horário. Esse movimento dura cerca de 24 horas (um dia inteiro), sua velocidade é de 1,674 km/h e é por causa dele que ocorrem os dias e as noites (vamos detalhar agora).

Dia e Noite: Como eu disse, o movimento de rotação da Terra dá origem aos dias e as noites. Porquê? Quando o lado Ocidental (onde estamos) está virado para o Sol, aqui é dia, mas quando a Terra faz a rotação, o lado Oriental (onde fica a Ásia), fica noite para nós, e, para eles, fica dia. Exemplo: a diferença entre o Brasil e o Japão é de 12 horas, então, quando aqui é 1 hora da manhã, lá é 1 hora da tarde.

Estações do Ano, Solstício e Equinócio:

 A Terra, como disse á pouco tempo, não é totalmente redonda. Assim, ela também não é totalmente retinha não. Ela é inclinada cerca de 23º, e isso resulta as estações. Como? Por causa da inclinação, certas áreas do planeta recebem menos raios solares do que outras, algumas estão quentes, e outras, frias. O início de cada estação é definida por dois fenômenos astronômicos: O Solstício (para o verão e o inverno) e o Equinócio (para a primavera e o outono). Solstício vem do latim solstitium, e significa parada do Sol. Equinócio vem das palavras latinas aequus, igual, e nox, noite, ou seja, duração do dia igual a noite. O Equinócio Vernal (21/03), assinala a entrada da primavera no hemisfério norte e do outono no hemisfério sul; O Equinócio Outonal (23/09), marca a entrada do outono no hemisfério norte e da primavera no hemisfério sul; É considerado Solstício de Verão (22/06) no hemisfério norte e de inverno no hemisfério sul e No dia do Solstício de Inverno (21/12) no hemisfério norte e de verão no hemisfério sul.



Rosa-dos-Ventos



Pontos Cardeais - Bússola: São 4 pontos cardeais: Norte, Sul, Leste e Oeste; São 4 pontos colaterais: Nordeste, Sudeste, Noroeste e Sudoeste; e São 8 pontos Nor-Nordeste - NNE, Lés-Nordeste - ENE, Lés-Sudeste - ESE, Su-Sudeste - SSE, Su-Sudoeste - SSO, Oés-Sudoeste - OSO, Oés-Noroeste - ONO e finalmente o Nor-Noroeste . Juntos, são conhecidos como Rosa-dos-Ventos.



Bússola Antiga



A bússola é um instrumento muito antigo que permite ao homem orientar-se quando se desloca. Não se sabe ao certo se foram os Árabes ou os Chineses que a divulgaram na Europa. Uma bússola é um instrumento constituído por uma agulha com propriedades magnéticas que roda à “procura” do Norte sempre que a movimentamos. Uma das extremidades dessa agulha é atraída para a direção Norte.

Horário de Verão e Fusos Horários: O fuso horário é definido pelo afastamento do meridianos que são as linhas imaginarias que cortam o planeta na vertical. O afastamento é considerado a partir do meridiano de greenwhich, que passa em Londres. Todas as linha são múltiplos de 15, e cada linha á esquerda de greenwhich, é menos uma hora a cada 15°, e a direita mais uma hora a cada 15°. Como greenwhich não e no centro exato do planeta, o lado direito possui mais horários, que o lado esquerdo. O Horário de Verão consiste no adiantamento dos relógios para promover economia de energia elétrica com o aproveitamento da luz natural dos dias mais longos das estações de verão/primavera; nas estações de outono/inverno os relógios são atrasados, retornando assim ao horário habitual.

A Astronomia na Era Espacial

     Paradoxalmente, o planeta mais estudado depois do advento da era espacial foi a própria Terra. A força de atração que ela exerce sobre os corpos que a circulam não é igual em todos os pontos de sua superfície, devido à distribuição desigual das massas em seu interior. O movimento dos satélites artificiais da Terra, sendo constantemente influenciado pela atração que o planeta exerce sobre eles, permitiu estabelecer com precisão o campo gravitacional (de atração) da Terra. A sensibilidade desses métodos de observação é tão grande que tornou-se possível avaliar pequeníssimas deformações sofridas pelo globo terrestre, sob a influência do Sol e da Lua, que recebem o nome de marés terrestres.

     Os satélites permitiram determinar com enorme rigor a forma da Terra, observando também o fenômeno de movimento (deriva) dos continentes e os deslocamentos dos pólos terrestres. Acima da atmosfera, eles encontraram os cinturões de Van Allen, nos quais uma infinidade de partículas elétricamente carregadas são prisioneiras do campo magnético terrestre. As fotografias meteorológicas obtidas através dos satélites possibilitam conhecer quase instantaneamente o estado da atmosfera em qualquer lugar do mundo,  aumentando a eficácia dos serviços de previsão do tempo. Além disso, certos satélites altamente sofisticados permitiram realizar um mapeamento detalhado da superfície dos continentes e do fundo dos mares, determinando com precisão as camadas geológicas da Terra. Importantes jazidas minerais puderam ser detectadas por esse processo.

Sonda espacial Voyager
Foto: ccvalg.pt

     O envio de satélites e foguetes de grande altitude para além da atmosfera terrestre possibilitou também um grande progresso na Astronomia. A maior parte dos corpos celestes emitem radiações em vários comprimentos de onda, que vão desde a luz visível até os raios/raios gama. Entretanto, a atmosfera terrestre limita grande parte do nosso poder de observação dessas radiações, pois ela deixa passar quase que exclusivamente a luz visível e as ondas curtas de rádio, e também impedindo em grande parte a passagem do infravermelho, do ultra-violeta e dos raios X. Os telescópios e instrumentos de observação enviados acima da atmosfera puderam captar essas últimas radiações, ampliando enormemente o conhecimento sobre os corpos celestes que as emitem. Revelaram inclusive a existência de misteriosos corpos emissores, as fontes pontuais de raios X.

Na década de 1960 a 1970, foram descobertas duas novas categorias de objetos celestes: os quasars e os pulsares. Os quasars havia sido até então associados a estrelas azuis. Entretanto, o exame do espectro de suas radiações demonstrou que esses corpos se encontram mais distante que todas as galáxias. Outra descoberta extraordinária da radiastronomia foi a dos pulsares, que emitem pulsações de grande regularidade, cuja duração é de apenas frações de segundos. Uma vibração tão curta só poderia ser emitida por objetos de dimensões extremamente pequenas. Assim, as observações sobre os pulsares levaram à conclusão de que seu diâmetro é da ordem de 20 km. e sua massa é equivalente à do Sol. Essa densidade justifica-se pelo fato de serem constituídos quase que só de nêutrons. A rápida rotação dessas estrelas explica as pulsações que emitem. Os pulsares formam-se como resultado da explosão das chamadas estrelas supernovas.

As Missões Apollo (Projeto Apollo)

Resumo

As missões Apollo não são nada mais, nada menos, do que um conjunto de missões criadas pela Nasa, com o objetivo de levar o Homem à Lua. O programa Apollo usou quatro tipos de foguetes lançadores:

Little Joe II - vôos sub-orbitais não tripulados (testes de aborto);

Saturno I - vôos sub-orbitais e orbitais não tripulados (desenvolvimento do equipamento);

Saturno IB - vôos orbitais não tripulados e tripulados em órbita da Terra, em desenvolvimento e missões operacionais;

Saturno V - vôos não tripulados e tripulados em órbita terrestre e em missões para a Lua.

As missões Apollo foram realizadas entre 1961 e 1972. Em 1972 elas foram abandonadas por falta de verbas e por outros motivos de opiniões públicas estadunidenses.

Vôos tripulados do Projeto Apollo

Apollo 7 (Walter Schirra, Donn Eisele e Walter Cunningham) - decolagem em 11 de outubro de 1968 - primeira missão Apollo tripulada, usou o foguete Saturno IB

Apollo 8 (Frank Borman, James Lovell e William Anders) - dezembro de 1968 - orbitou a Lua na noite de Natal

Apollo 9 (James McDivitt, David Scott e Russell Schweikart) - março de 1969 - testes do Módulo Lunar em órbita da Terra

Apollo 10 (Tom Stafford, John Young e Eugene Cernan) - maio de 1969 - testes do Módulo Lunar em órbita da Lua

Apollo 11 (Neil A. Armstrong, Michael Collins e Edwin E. "Buzz" Aldrin) - decolagem em 16 de julho de 1969, pouso na Lua em 20 de julho de 1969, retorno a Terra em 24 de julho de 1969 - primeiros homens a caminhar na Lua

Apollo 12 (Charles Conrad, Richard Gordon e Alan Bean) - novembro de 1969 - recolheu partes da sonda "Surveyor 3"

Apollo 13 (James Lovell, Fred Haise e John Sweigert) - abril de 1970 - um acidente impediu o pouso na Lua

Apollo 14 (Alan Shepard, Stuart Roosa e Edgar Mitchell) - fevereiro de 1971 - experimentos científicos

Apollo 15 (David Scott, James Irwin e Alfred Worden) - julho de 1971 - uso do rover lunar

Apollo 16 (John Young, Thomas Mattingly e Charles Duke, Jr.) - abril de 1972 - ficou 3 dias na superfície da Lua

Apollo 17 (Eugene Cernan, Ronald Evans e Harrison Schmitt) - dezembro de 1972 - último vôo do projeto Apollo para a Lua

Skylab II, III e IV - três missões que usaram a nave Apollo para trabalhar com a estação espacial Skylab (todas as três usaram o foguete Saturno IB)

Apollo-Soyuz ou Apollo 18 (Tom Stafford, Vance Brand e Donald Slayton) - julho de 1975 - acoplou em órbita da Terra com a Soyuz 19 da URSS (foi usado o foguete Saturni IB)

Dinâmica planetária e as idades da Terra

Simulação de período glacial
Retirado do Blog Bichos do Mato

O período inicial de formação da Terra foi marcado por temperaturas altíssimas e pelo bombardeamento contínuo por asteróides. Apesar de hoje a situação ser bem mais estável, as transformações da superfície terrestre nunca cessaram e nosso planeta continua a construir um ambiente bastante dinâmico.

A temperatura média do planeta, por exemplo, tem sofrido variações periódicas, com alternância de períodos quentes e períodos frios (períodos glaciais). Existem inúmeros indícios de que o planeta atravessou rigorosos períodos glaciais entre 750 milhões e 590 milhões de anos atrás. Durante essa época, o clima teve quatro períodos super quentes intercalados com períodos de frio intenso, onde a Terra ficou coberta por uma camada de gelo de 1 Km de espessura! Somente os locais com vulcões continuaram com temperaturas altas e por isso as espécies que viviam no planeta iam para esses locais.

Choque do Asteróide
no México (representação)
Retirado do site oserrano.com.br

As grandes extinções

Corpos celestes continuaram a bombardear a Terra, mas em proporções bem menores! Até que um meteorito de maior tamanho se chocou com o planeta e destruiu todas as formas de vida. Não estamos livres de grandes choques assim, como o que ocorreu no México, onde um asteróide caiu lá e formou uma cratera de 180 Km de diâmetro e uma nuvem de poeira que bloqueou a luz solar por meses. Este choque destruiu três quartos da vida do planeta, além dos dinossauros. Este asteróide do México alterou a vida na Terra. Com a extinção dos dinossauros e de outras espécies, abriu espaço para a diversidade de mamíferos e é claro, dos humanos. Há mais ou menos 365 milhões de anos também ocorreu uma grande extinção, em especial das espécies marinhas. Os cientistas reconhecem esses fatos por meio dos fósseis, vestígios de seres vivos nas rochas.

Cratera de Chicxulub

Retirado do site geografia.seed.pr.gov.br

As divisões do tempo geológico

Com base nos fósseis encontrados pelo mundo, os geólogos dividiram o tempo de existência na Terra em etapas, chamado tempo geológico. As etapas são chamadas de Eras Geológicas, que são quatro:

Pré-Cambriana; Paleozóica, Mesozóica e Cenozóica. Entre a era Pré-Cambriana e Paleozóica, houve uma grande diferença na relação dos fósseis, onde na Pré-Cambriana são muito poucos fósseis, e já na Paleozóica foram encontrados muito mais.

Retirado do blog magui-12.blogspot.com

Os foguetes brasileiros (foguetes de sondagem e o Veículo Lançador de Satélites-VLS).

Os Foguetes Brasileiros

Foguetes de Sondagem

"Os foguetes de sondagem são utilizados para missões suborbitais de exploração do espaço, capazes de lançar cargas úteis compostas por experimentos científicos e tecnológicos. Inserido no escopo do Programa Nacional de Atividades Espaciais (PNAE), em seu programa decenal, e executado pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), o projeto iniciou-se em 1965, quando o foguete Sonda I fez o vôo inaugural, constituindo-se no primeiro lançamento de um foguete nacional do então Campo de Lançamento de Foguetes da Barreira do Inferno (CLFBI). Durante um período de 12 anos, foram realizados mais de 200 experimentos com foguetes desse tipo"

Resumindo: Foguetes de sondagem, como o próprio nome diz, são foguetes enviados ao espaço com sondas 'imbutidas' (não sei se é a palavra certa pra usar) nele para estudo e exploração do espaço sideral.

Foguetes Brasileiros de Sondagem
"Em 2004, tiveram início os lançamentos do VSB-30, versão do foguete VS-30 acrescido de um estágio para aumentar a capacidade de carga útil e tempo de microgravidade. O desenvolvimento do veículo começou em meados de 2000, fruto de uma cooperação entre a Agência Espacial Alemã e a AEB. Desde então, já foram realizados um lançamento no Brasil e dois na Suécia, todos bem-sucedidos"

SONDA I, projetado para estudos da alta atmosfera e para transportar cargas úteis meteorológicas de 4,5 kg a 70 km de altitude

SONDA II, depois de 1966, o Sonda I evoluiu para o Sonda II, usado para transporte de cargas úteis científicas e tecnológicas, de 20 a 70 Kg, para experimentos na faixa de 50 a 100 Km de altitude, com inovações tecnológicas, como novas proteções térmicas, novos propelentes e testes de componentes eletrônicos.

SONDA III. Em 1969, o IAE iniciou o desenvolvimento do foguete biestágio Sonda III com propulsores do 1º e 2º estágios carregados com propelente sólido, capaz de transportar cargas úteis científicas e tecnológicas de 50 a 150 kg para experimentos na faixa de 200 a 650 km de altitude, com certeza super mais moderno e com novos sistemas, controladores, etc

SONDA IV. Projeto preliminar do foguete biestágio Sonda IV, com propulsores carregados com propelente sólido, especificado para permitir o domínio das tecnologias imprescindíveis para o desenvolvimento do Veículo Lançador de Satélites (VLS). O Sonda IV foi utilizado para o transporte de cargas úteis científicas e tecnológicas de 300 a 500 kg para experimentos na faixa de 700 a 1000 km de altitude.

Foguetes e Satélites: O que são, Pra quê servem, Velocidades, Controlar um Satélite em Órbita, etc

Foguete que transporta o Satélite
 da Internet de alta velocidade “Kizuna”

Os foguetes e satélites tiveram inevitável importância no desenvolvimento da astronomia moderna (assim como em outras ciências), e sem dúvida continuarão a ter por um longo tempo. Eles continuarão dominando o lançamento de objetos ao espaço por um tempo inimaginável, pois as novas tecnologias de propulsão em desenvolvimento se aplicam melhor a naves espaciais: objetos colocados no espaço pelos foguetes, para de lá seguirem seu caminho pelo espaço e em conjunto com os satélites, eles são poderosos instrumentos de observação espacial e terrestre, além de terem muitas outras aplicações, por sua localização privilegiada. Esses objetos estão entre as invenções mais espetaculares do século XX. Os foguetes servem para enviar objetos ao espaço, sejam eles sondas, satélites, naves espaciais e até mesmo o Homem. Os satélites científicos são utilizados para observar a Terra ou o espaço ou para realizar experiências em micro gravidade. Os satélites de observação da Terra permitem estudar as mudanças climáticas, para estudar os recursos naturais, para observar fenómenos naturais, para o mapeamento de cidades e até para a espionagem (alguns foto-satélites tem o poder de aproximação de 1m de dimensão mas existem especulações de satélites secretos com maior poder de aproximação). Na Astronomia, os satélites são enviados para captar fotografias e estudar o Universo, os planetas, etc, 'mais de pertinho'.

Satélite - Internet

Velocidades dos Foguetes e Satélites

Para sair da atmosfera terrestre e ir ao Espaço, os Foguetes precisam superar a força gravitacional da Terra, que os puxa pra baixo. Exemplo: Se atirarmos uma pedra para cima ela "sobe" e depois "desce", certo? Errado! Se atirarmos um corpo qualquer para cima com uma velocidade "muito" grande, esse corpo "sobe" e se livra do campo gravitacional da Terra, não mais "retornando" ao nosso planeta. A velocidade mínima para isso acontecer é chamada de velocidade de escape. A velocidade de escape na superfície da Terra é 40.320 Km/h. Então, se a gente conseguisse jogar uma pedra a 40.320 Km/h, ela não iria retornar, pois não seria mais puxada pela gravidade e se livraria dela. Então, como vimos, para um corpo, objeto, ou 'massa' se livrar da gravidade da Terra ele teria que superá-la, ou seja, se a velocidade de escape (para se livrar da gravidade) é da Terra é de 40.320 Km/h, o Foguete precisa chegar à essa velocidade. Quando se aperta o botão para o foguete 'ir para o Espaço', ele começa com uma velocidade bem fraquinha, uns 10 Km, mas até chegar lá em cima, até a última 'camada' da atmosfera terrestre, precisa alcançar 40.320 Km/h, aí sim estará livre da gravidade e ficará no Espaço. Então, a velocidade média que um foguete precisa para 'sair' da Terra é maior do que 40.320 Km/h, muito rápido mesmo! Um satélite artificial gira ao redor da Terra à altura de 35800 km (raio da Terra = 6400 km; período de rotação = 24hr. Como o satélite gira em torno da terra, o seu centro de rotação coincide (é igual) com o centro da Terra, portanto o raio de rotação será = 6400 (da Terra) + 35800 = 42.200 Km. Com essa órbita, o espaço percorrido em uma volta ao redor da Terra é de Pi x 2 x 42200 = 265150 Km. Dividido pelo período de 24 horas, a velocidade do satélite será de 11047,9 Km/h.

ilustração do satélite Planck Surveyor

Como manter e controlar um Satélite em órbita

O Centro de Rastreio e Controle de Satélites do INPE é constituído pelo Centro de Controle de Satélites – CCS, em São José dos Campos, SP, e por estações terrenas em Cuiabá, MT, e em Alcântara, MA. O CCS constitui-se no cérebro da operação das missões espaciais do INPE. Sua função principal é garantir o bom desempenho do satélite, desde o momento em que este se separa do veículo lançador até o final de sua vida útil. Os computadores do CCS são capazes de monitorar e controlar o satélite, reconfigurar seus instrumentos de bordo e executar manobras de atitude, tudo seguindo um meticuloso plano de operações de vôo. Os telecomandos gerados pelo CCS são transmitidos aos satélites pelas Estações Terrenas de Cuiabá e Alcântara. As informações acerca do estado dos equipamentos de bordo, bem como sobre a posição do satélite no espaço, são recebidas pelas Estações Terrenas e retransmitidas ao CCS. As Estações Terrenas efetuam, ainda, as medidas que permitem determinar a órbita atual do satélite.

Tipos de órbitas de um satélite
Existem diferentes tipos de órbitas de um determinado satélite. Órbita é 'o jeito que ele gira', podendo ser circular, elíptica, polar ou geoestacionária. Quando um satélite é de órbita circular, ele gira em torno de 'alguma coisa' da mesma forma, ou seja, num círculo, na mesma distância, sempre. Já na órbita elíptica ele gira em torno de 'alguma coisa' em velocidades diferentes, em determinados pontos mais devagar, ou mais rápido, numa forma mais oval, como é a órbita da Terra em relação ao Sol. Um satélite em órbita polar passa sobre (ou quase sobre) ambos os pólos do planeta (ou outro corpo celestial) em cada uma de suas revoluções. Dessa forma, essa órbita tem uma inclinação igual ou próxima a 90 graus em relação ao equador. Órbitas polares são geralmente usadas para satélites de mapeamento geográfico, observação ou reconhecimento, inclusive satélites espiões, assim como alguns satélites meteorológicos. Os satélites geoestacionários são satélites que se encontram parados relativamente a um ponto fixo sobre a Terra, geralmente sobre a linha do equador. Como se encontram sempre sobre o mesmo ponto da Terra, os satélites geostacionários são utilizados como satélites de comunicações e de observação de regiões específicas da Terra.

Combustível do foguete pode ser
sólido ou líquido

Quais são os combustíveis utilizados nos foguetes e nos satélites

O combustível utilizado em foguetes e lançadores de satélites dependerá da sua massa. Quanto maior a massa mais energia é requerida do combustível para colocar o objeto no espaço. No caso do ônibus espacial, que tem a maior massa de todos usa-se hidrogênio líquido e oxigênio líquido. A mistura dos dois forma água e desprende grande quantidade de energia que é usada para elevar a massa do ônibus para o espaço. Foguetes mais leves podem usar combustíveis líquidos como hidrazina ou metil hidrazina (combustível) e tetróxido de nitrogênio (oxidante). Alguns lançadores usam um combustível sólido só para sair do solo e só então "ligam-se" os motores com os combustíveis líquidos, pois o empuxo causado pelo combustível líquido por ser muito grande pode provocar uma trajetória errática junto ao solo. Uma vez no espaço os satélites (massa muito menor do que os foguetes) usam hidrazina para girar em torno de seu eixo (sem o comburente). Isso é normalmente realizado para direcionar os coletores solares que captam energia solar para alimentar os seus instrumentos em direção ao sol. Para movimentar um satélite no espaço usa-se uma mistura de hidrazina ou metil hidrazina e tetróxido de nitrogênio (as vezes é necessário tirar um satélite de uma órbita e transferi-lo para outra).

Quanto da massa total de um foguete é combustível
Tanque externo vazio = 35.500 quilos ; Propulsores (2) vazios = 84 mil quilos ; Foguete (nave) = 75 mil quilos  Agora, com combustível: Tanque externo = Armazena 541 mil litros de oxigênio líquido (617 mil quilos) e 1.500.000 litros de hidrogênio líquido (102.500 quilos). Propulsores = Cada SRB armazena 500 mil quilos de combustível. O veículo completo - foguete, tanque externo, propulsores dos foguetes sólidos e todo o combustível - tem o peso total de 2.000.000 quilos no lançamento. Quanto chega em órbita (sem os propulsores nem tanque externo) fica com apenas 75 mil quilos. Chegamos a conclusão que 96,25% da massa de um foguete (ônibus espacial) é combustível e apenas 3,75% é a "nave" em si.

Satélite meteorológico norte-americano
Noaa

O uso de satélites meteorológicos e de sensoriamento remoto 

Satélite Sino-Brasileiro de. Sensoriamento
Remoto - CBERS

Um satélite meteorológico é um tipo de satélite artificial que é primariamente usado para monitorar o tempo e o clima da Terra. Estes satélites, porém, vêem muito mais do que nuvens e formações de nuvens. Luzes das cidade, queimadas, efeitos de poluição, aurora, tempestades de raios e poeira, superfícies cobertas por neve e gelo, os limites das correntes oceânicas, etc. são outros tipos de informações ambientais coletadas através dos satélites meteorológicos. As imagens dos satélites meteorológicos ajudam no monitoramento das nuvens liberadas por vulcões como o Monte Santa Helena e da atividade de outros vulcões como o Etna. A fumaça da queimada de florestas também pode ser monitorada. Sensoriamento Remoto é o conjunto de técnicas que possibilita a obtenção de informações sobre alvos na superfície terrestre (objetos, áreas, fenômenos), através do registro da interação da radiação eletromagnética com a superfície, realizado por sensores distantes, ou remotos. Geralmente estes sensores estão presentes em plataformas orbitais ou satélites, aviões e a nível de campo. A NASA é uma das maiores captadoras de imagens recebidas por seus satélites. No Brasil, o principal órgão que atua nesta área é o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE, então, Um satélite de sensoriamento remoto é aquele que registra informações na superfície da Terra, objetos, fenômenos, etc por meio de sensores 'imbutidos' nele.

Lei da Gravitação universal, leis de Kepler e lei de Hubble

"A lei da gravitação universal foi formulada pelo físico Isaac Newton. Conforme diz a lenda, uma maçã caiu sobre sua cabeça e, portanto observou que a maçã caiu por algum motivo, e este motivo seria que alguém estaria “puxando” ela, este alguém seria a Terra. Mas ele foi mais além desse pensamento, e sugeriu que os corpos se atraem, ou seja, não somente a Terra atrai a maçã, mas atrai todos os corpos do universo. E não é somente a Terra que atrai todos os corpos do universo, mas todos os corpos do universo que possui massa atraem outros corpos que também possuem massa."

Trecho retirado do Site Info Escola

Então, a Lei da Gravitação Universal diz, basicamente, que a Terra atrai todos os corpos do Universo, assim como todos os corpos do Universo que possuem massa atraem outros corpos que também possuem massa. Por isso se chama Gravitação Universo, pois quer dizer que todos os corpos com massa atraem uns aos outros, assim como a Terra nos atrai.

Primeira Lei de Newton (Princípio da inércia) : Quando a resultante das forças que atuam sobre um corpo for nula, esse corpo permanecerá em repouso ou em movimento retilíneo uniforme, ou seja: força versus movimento (força que atua sobre o corpo -gravidade- por exemplo, movimento do tal corpo onde a força atuou, em resposta para esta força)

Segunda Lei de Newton (Princípio Fundamental da dinâmica) : Newton conseguiu estabelecer, com sua 1ª lei, a relação entre força e movimento. Entretanto, ele mesmo percebeu que apenas essa lei não era suficiente, pois exprimia somente uma relação qualitativa entre força e movimento: a força altera o estado de movimento de um corpo. Mas, com que intensidade? Como podemos relacionar matematicamente as grandezas físicas envolvidas?

Terceira Lei de Newton (Princípio da ação e reação) : Quando dois corpos A e B interagem, se o corpo A aplica sobre o corpo B uma força, o corpo B aplicará sobre A uma outra força de mesma intensidade, mesma direção e sentido contrário. "toda ação (força do corpo A sobre o B) tem uma reação (força do corpo B de volta para o A, em resposta).

Leis de Kleper

As três leis de Kleper são baseadas no movimento planetário (dos planetas), onde ele desafia a astronomia e a física de Aristóteles. Sua afirmação de que a Terra se movia, seu uso de elipses em vez de epiciclos, e sua prova de que as velocidades dos planetas variavam, mudaram a astronomia e a física.

Primeira Lei de Kleper: o sol ocupa o foco e os
 planetas giram em torno dele, em órbita
elíptica.

Primeira Lei de Kepler: Lei das Órbitas Elípticas - "O planeta em órbita em torno do Sol descreve uma elipse em que o Sol ocupa um dos focos". Esta lei definiu que as órbitas não eram circunferências, como se supunha até então, mas sim elipses.

Segunda Lei de Kleper: os planetas se movem em
velocidades diferentes, dependendo da distância do Sol

Segunda Lei de Kepler: Lei das áreas - "A linha que liga o planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais". Esta lei determina que os planetas se movem com velocidades diferentes, dependendo da distância a que estão do Sol. Periélio é o ponto mais próximo do Sol, onde o planeta órbita mais rapidamente. Afélio é o ponto mais afastado do Sol, onde o planeta move-se mais lentamente.

Terceira Lei de Kepler: Lei dos tempos - "Os quadrados dos períodos de revolução dos planetas são proporcionais aos cubos dos eixos maiores de suas órbitas". Ou seja, sendo T o período de revolução (ano do planeta) e D o eixo maior da órbita de um planeta, tem-se:

, com k constante.

Esta lei indica que existe uma relação entre a distância do planeta e o tempo que ele demora para completar uma revolução em torno do Sol. Portanto, quanto mais distante estiver do Sol mais tempo levará para completar sua volta em torno desta estrela.

Lei de Hubble diz que, quando mais distante
a galáxia estiver, mais rápido ela se afastará

Lei de Hubble

Edwin Hubble estudou a luz emitida pelas galáxias distantes, observando que o comprimento de onda em alguns casos era maior que aquele obtido em laboratório. Esse fenômeno, uma conseqüência do chamado Efeito Doppler, ocorre quando a fonte e o observador se movem. Quando se afastam um do outro, o comprimento de onda visto pelo observador aumenta, diminuindo quando fonte e observador se aproximam.  Em outras palavras, se uma galáxia estiver se aproximando, sua luz se desloca para o azul. Se estiver se afastando, para o vermelho. Em qualquer caso, a variação relativa do comprimento de onda é proporcional à velocidade da fonte. Hubble deduziu que as galáxias se afastam umas das outras (desvio para o vermelho) e que a velocidade de distanciamento é tanto maior quanto maior a distância entre elas. Ele usou métodos precisos para determinar uma relação entre o deslocamento do comprimento de onda e a distância de uma galáxia. Essa relação que entrou para a história da ciência como a Lei de Hubble. À sua revelia, a Lei de Hubble foi usada por aqueles que defendiam a expansão do Universo (Hubble jamais definiu uma teoria sobre isso). Hoje sabemos que o Efeito Doppler é apenas uma aproximação – é o próprio espaço quem cresce, aumentando o comprimento de onda e arrastando as galáxias. Muitos dos estudos quantitativos sobre a origem do Universo nasceram das idéias de Hubble aliadas as equações de Einstein. Edwin Hubble faleceu no ano de 1953. 

Resumindo: A lei de Hubble diz que, o comprimento de onda em alguns casos era maior que aquele obtido em laboratório, e ocorre quando a fonte e o observador se movem. Quando se afastam um do outro, o comprimento de onda visto pelo observador aumenta, diminuindo quando fonte e observador se aproximam. Em outras palavras, se uma galáxia estiver se aproximando, sua luz se desloca para o azul (mais devagar). Se estiver se afastando, para o vermelho (mais rápida). Em qualquer caso, a variação relativa do comprimento de onda é proporcional à velocidade da fonte, ou seja, o comprimento da onda varia em relação à velocidade de quem está se movendo.