PIONEER 10: QUARENTA E OITO ANOS DO LANÇAMENTO

Alimente sua curiosidade e aumente seus conhecimentos

Pioneer 10: concepção artística da sonda em plena atividade exploratória.

A Pioneer 10 é uma sonda interplanetária norte-americana, integrante da missão interplanetária desenvolvida a partir do Programa Pioneer, e lançada em 02 (dois) de Março de 1972, portanto, há exatos 48 anos. O Programa Pioneer consistiu no desenvolvimento e gestão de oito missões interplanetárias: Pioneer 6, 7, 8, 9, 10, 11, Venus Orbiter e Venus Multiprobe.  

As Pioneer 10 e 11 receberam em seu corpo principal placas de ouro caracterizando uma mensagem com a imagem humana, caso a Pioneer 10 ou 11 sejam interceptadas por seres extraterrestres. 

Devido às características das órbitas da Terra e de Júpiter, a cada treze meses surge uma janela de lançamento que permite uma viagem interplanetária mais econômica em termos energéticos (menos carburante e como tal, menos peso). Foi definido que iriam ser construídas duas sondas idênticas a serem lançadas com um intervalo de treze meses. A primeira (a Pioneer 10) a ser lançada em 1972 e a segunda (a Pioneer 11) a ser lançada em 1973. O programa foi aprovado em Fevereiro de 1969 definindo, dentre outras coisas, a data da partida e três grandes objetivos para a missão: 

1 - Explorar o meio interplanetário para além da órbita de Marte;

2 - Investigar o cinturão de asteroides e verificar os perigos que esta representa para as sondas nas missões para além da órbita de Marte, e

3 - Explorar o sistema de Júpiter.

Pioneer 10: antes de ser colocada em órbita.

A Pioneer 10 mantém comunicação com a Terra através de duas antenas (uma de alto ganho e outra omnidireccional de médio ganho) ligadas a dois receptores independentes de 8 watts.  O sistema de propulsão coloca o eixo de rotação da sonda sempre virado para a Terra. Desta forma a antena parabólica de alto ganho está sempre a apontar para as antenas de recepção e transmissão na Terra. 

A sonda está equipada com sistemas de controle do ambiente (temperatura) dentro dos seus compartimentos devido ao fato de seus instrumentos científicos não estarem desenhados para operar em temperaturas extremas (muito baixas ou muito altas). Tal sistema de controle permitia que os instrumentos operassem a uma temperatura entre os 23° C e os 38° C. 

Como fonte de energia, a Pioneer 10 contava com dois pares de geradores termoelétricos de radioisótopos (RTG na sigla inglesa) utilizando Plutônio-238. Esses geradores desenvolviam globalmente cerca de 155 W de potência no início da missão e cerca de 140 W quando da chegada a Júpiter. As necessidades da sonda rondam os 100 W (25 W para os instrumentos científicos). O excesso de potência produzido ou é libertado sob forma de calor ou é utilizado para carregar baterias de proteção aos sistemas internos.

Para levar a cabo os objetivos da missão, a Pioneer 10 estava equipada com instrumentos que permitiriam realizar as mais diversas atividades: medir partículas, campos e radiações; obter imagens dos planetas e seus satélites; e, observar e quantificar as alterações à sua trajetória provocadas pelos corpos do sistema joviano, permitindo o melhor conhecimento das massas e densidades dos vários corpos. 

Para fazer tudo isso a sonda era equipada com os seguintes equipamentos: dois magnetômetros; um analisador de plasma; um detector de radiação capturada; um radiômetro de infravermelhos; um sensor para a detecção de asteroides; uma placa sensora de impactos de meteoritos; um telescópio de raios cósmicos; e, outros instrumentos para captação de imagens.

Imagens de Júpiter obtidas pela Pioneer 10: obtidas pela sonda durante a aproximação e afastamento do planeta gigante.

Em Outubro de 2005 a Pioneer 10 encontrava-se a uma distância do Sol de 89,1 UA (Unidades Astronômicas) afastando-se do Sol a uma velocidade de 12,2 km/s. 

Quatro anos depois, em Outubro de 2009, a sonda chegou à marca de 100 UA (15 bilhões de km) de distância do Sol, tornando-se o segundo objeto mais distante existente produzido pela humanidade, apenas atrás da sonda Voyager 1. 

Daqui a cerca de 14.000 anos a sonda ultrapassará os limites da Nuvem de Oort, se desligando completamente do Sistema Solar (influência do campo magnético do Sol). Atualmente, sua posição encontra-se na constelação de Touro, encaminhando-se a uma velocidade relativa de 2,6 UA por ano em direção à estrela Aldebarã (alfa de Touro) em um tempo próximo de dois milhões de anos!!!

Imaginem, caros leitores, que mistérios e segredos se escondem na imensidão do Universo. Aos poucos, o ser humano vai penetrando nesta vastidão infinita...

Fonte: Wikipédia, com adaptações.

(A imagem acima foi copiada do link Wikipédia.)

ANO BISSEXTO

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Imperador romano Júlio César e Papa católico Gregório XIII: fizeram mudanças no calendário, as quais até hoje influenciam nossas vidas.

O ano bissexto é um fenômeno que acontece a cada quatro anos e tem duração de 366 dias, diferentemente dos demais anos tidos por normais, os quais têm 365 dias. A inclusão de um dia foi feita para aproximar o calendário ao movimento de translação da Terra, tempo que o planeta leva para dar a volta no Sol, que é de 365 dias, 5 horas, 48 minutos e 56 segundos. Essas horas que ultrapassam os 365 dias são compensadas a cada quatro anos, no dia 29 de fevereiro.

O ano bissexto foi adotado na ditadura de Júlio César, em cerca de 50 anos a.C., na Roma Antiga, para ajustar o ano civil ao ano solar. Contudo, a escolha do dia 29 de fevereiro para ser acrescido a cada quatro anos só passou a vigorar muito tempo depois, em 1582, com o calendário gregoriano.

Uma lenda dizia que o primeiro calendário romano havia sido criado por Rômulo, o fundador de Roma. Este calendário contava com 304 dias, divididos em 10 meses. Tempos depois, o sucessor de Rômulo, Numa Pompílio, criou um novo calendário, no qual o ano era composto por 355 dias, acrescentando-se dois meses à contagem.

O calendário romano passou a ser luni-solar e teve a adoção de um mês extra, chamado de  mensis intercalaris, a cada dois anos para que houvesse o alinhamento com o ano solar. No modelo instituído por Numa Pompílio, o ano começava em março e terminava em fevereiro. Cada mês dividia-se em três períodos: Calendas: primeiros dias do mês; Nonas: meio do mês; e, Idos: últimos dias do mês.

Séculos depois, a diferença entre o calendário da época e o ano solar persistia. Para resolver isso, o ditador romano Júlio César solicitou ao astrônomo Sosígenes que encontrasse uma maneira de diminuir tal disparidade. Sosígenes baseou-se no que foi adotado pelos egípcios e definiu 365 dias regulares e um adicional a cada quatro anos, criando, assim, o famoso calendário juliano.

O calendário juliano dividiu os 365 dias em 12 meses e, por não ser uma divisão exata, alguns meses ficaram com 30 dias e outros com 31. Algumas regras definidas pela Astronomia foram adotadas, como cada mês abranger as quatro fases da Lua.

Com o fim da adoção dos anos intercalares, o primeiro e o último mês do calendário juliano passaram a ser janeiro e dezembro, respectivamente. Além disso, as estações do ano passaram a ter datas definidas para início: oitavo dia antes do início dos meses de abril, julho, outubro e dezembro. 

A origem do termo “bissexto” se deu mais ou menos assim: como a contagem dos dias era feita de forma regressiva: faltam três dias para as calendas, por exemplo, o dia adicional do ano bissexto foi incluído em fevereiro, conforme determinou Júlio César: 'ante diem bis sextum Kalendas Martias', termo em latim que significava a repetição do sexto dia antes das calendas de março (1º de março), “repetindo” o dia 24 de fevereiro, daí a origem da palavra bissexto (duas vezes seis).

Depois da morte do imperador Júlio César, o senado romano decidiu render-lhe uma homenagem. Foi alterado, então, o nome do mês Quintilis, que tinha 31 dias, para Julius (julho). Tempos depois, com o intuito de homenagear outro imperador, César Augusto, o mês de Sextilis passou a chamar-se Augustos (agosto). Porém esse mês possuía apenas 30 dias e para que ambas as homenagens fossem igualadas, decidiu-se acrescentar um dia em agosto.

Para que isso fosse possível, a solução encontrada foi retirar um dia do mês de fevereiro, que já tinha uma data a menos, por conta da repetição em anos bissextos. Assim, fevereiro ficou com 28 dias em anos comuns e 29 (com repetição do dia 24) em bissextos.

Tudo parecia ter dado certo... mas então veio o chamado Ano da Confusão. O calendário juliano fora adotado, mas ainda persistia uma diferença de 80 dias em relação ao ano solar. Para dar uma solução ao problema da contagem, o imperador Júlio César havia determinado que o ano 46 a.C. tivesse 455 dias, o que rendeu ao período o nome de Ano da Confusão.

Em 1582 (como dito alhures), o Papa Gregório XIII fez mudanças para que a diferença entre a duração do ano e o calendário fossem minimizadas. Esse calendário ficou conhecido como calendário gregoriano, o qual é utilizado até hoje pela maioria dos países. 

A reorganização das datas mudou o dia adicional dos anos bissextos de 24 para 29 de fevereiro. Além disso, assessorado pelo astrônomo Christopher Clavius, o Papa Gregório XIII determinou que o dia posterior a 4 de outubro de 1582 fosse 15 de outubro. Esta supressão de dias serviu para que o calendário pudesse ser ajustado, ficando conhecida como “dias que nunca aconteceram” ou “dias perdidos”. Tal medida ocasionou a diminuição da diferença de 11 dias, diferença essa que havia sido gerada desde o período juliano.  

Mas, afinal, como são calculados os anos bissextos? Ora, o primeiro cálculo dos anos bissextos foi definido ainda no período juliano. O astrônomo responsável definiu que um dia fosse acrescentado ao mês de fevereiro a cada quatro anos. Após a morte do imperador Júlio César, nem todos os anos bissextos foram de quatro em quatro anos, alguns ocorreram a cada três. Isso gerou um excesso de dias. Para contornar o problema gerado pelo excesso de dias criados pela contagem incorreta, o imperador Augusto César determinou que entre 12 a.C. e 8 a.C. não houvesse a presença de anos bissextos no calendário juliano.

Com a mudança para o calendário gregoriano, adotou-se o cálculo de que anos bissextos seriam os divisíveis por quatro e, para evitar mais diferença com o ano solar, a conta incluiu que os anos terminados em 00 (múltiplos de 100) só seriam bissextos se o resultado da divisão por 400 fosse exato. 

Exemplificando, o cálculo é o seguinte:

→  O ano é divisível por 4 quando é possível dividir sua dezena por 4:

2020 = 20 ÷ 4 = 5, ou seja, 2020 é um ano bissexto

Com isso, os próximos anos bissextos divisíveis por 4 serão 2024, 2028, 2032, 2036, 2040, 2044, 2048, 2052.

→  E sobre os anos terminados em 00?

400 ÷ 400 = 0; 400 foi um ano bissexto

500 ÷ 400 = 1,25; 500 não foi um ano bissexto

Seguindo a linha de raciocínio estipulado por essa regra, o próximo ano terminado em 00 que será bissexto é 2400.

Fonte: BrasilEscola, com adaptações.

(A imagem acima foi copiada do link Arte Cultural.)

"Não é o conhecimento, mas o ato de aprender; não a posse, mas o ato de chegar lá, que concede a maior satisfação".

Johann Carl Friedrich Gauss (1777 - 1855): astrônomo, físico e matemático alemão. Suas contribuições foram de fundamental importância para a análise matemática, astronomia, eletroestática, estatística, geodésia, geofísica, geometria diferencial, óptica e teoria dos números. Por causa dessas esplêndidas contribuições, alguns atribuem a Gauss a alcunha de "princeps mathematicorum" (o príncipe da matemática) ou, ainda, "o mais notável dos matemáticos". Este gênio do conhecimento humano nos deixou há 165 anos. 

(A imagem acima foi copiada do link Aleteia.)

"DEUS faz aritmética".

Johann Carl Friedrich Gauss (1777 - 1855): astrônomo, físico e matemático alemão. Gênio precoce, reza a lenda que aos sete anos de idade já desenvolvia cálculos que vieram a dar origem à progressão aritmética. Suas contribuições foram de fundamental importância para a análise matemática, astronomia, eletroestática, estatística, geodésia, geofísica, geometria diferencial, óptica e teoria dos números. Por causa dessas esplêndidas contribuições, alguns atribuem a Gauss a alcunha de "princeps mathematicorum" (o príncipe da matemática) ou, ainda, "o mais notável dos matemáticos". Este gênio do conhecimento humano nos deixou há exatos 165 anos.      

(A imagem acima foi copiada do link Não Passarão!)

"As dificuldades que você encontra se resolverão conforme você avançar. Prossiga, e a luz aparecerá, e brilhará com clareza crescente em seu caminho".

Jean Le Rond d'Alembert (1717 - 1783): astrônomo, escritor, engenheiro, filósofo, físico e matemático francês. Ficou famoso por participar da edição, em parceria com Diderot, da Encyclopédie, obra na qual foi responsável por vários artigos e pela elaboração do prefácio. D'Alembert também foi o primeiro a chegar a uma solução para o problema da precessão dos equinócios.  

(A imagem acima foi copiada do link Paris Musées.)

A UFRN E A BUSCA POR EXOPLANETAS (II)

Trabalho desenvolvido em colaboração com a UFRN representa um marco na corrida para descobrir e conhecer mais planetas semelhantes à Terra 

O pesquisador José Renan de Medeiros, da UFRN: demonstra modelo de equipamento que será utilizado na busca de exoplanetas.

O laser, sigla em inglês que significa “amplificação da luz por emissão estimulada de radiação”, sem a qual não poderíamos viver hoje com a mesma qualidade de vida, foi descoberto há 60 anos pelo físico americano Theodore Maiman. Esse instrumento se tornou fundamental no desenvolvimento da ciência, da tecnologia e da indústria por apresentar características especiais como a coerência, a direcionalidade, a monocromia e a polarização. “Basicamente o laser é um feixe de luz extremamente organizado, focalizado e puro”, explica Renan Medeiros. 

São inúmeras as possibilidades de aplicações do laser em diversas áreas, seja da indústria, da medicina ou mesmo dentro de supermercados em leitores de códigos de barra. Entretanto, apesar do seu papel fundamental para a realização de medidas ultra precisas de frequências, tempo e espaço, os esforços para o desenvolvimento e construção de Pentes de Frequências Laser aplicados à Astronomia só começaram em 2011, graças à perspectiva de uma revolução imediata na Exoplanetologia. 

Fazer isso sozinho era impossível devido ao alto custo e necessidade de tecnologias nesse campo ainda incipientes no País. Por isso, foi criado o consórcio internacional, no qual a UFRN faz parte através de seu Departamento de Física, além do Instituto de Astrofísica de Canárias (Espanha) e do European Southern Observatory (Alemanha). Desde então, esse grupo começou a trabalhar conjuntamente com pesquisadores do Instituto Max Planck de Ótica Quântica e da Menlo Systems (Alemanha) para o desenvolvimento do novo LFC.

O primeiro teste do equipamento aconteceu em abril de 2015. O trabalho permitiu precisões inesperadas em medidas de parâmetros físicos utilizados para diagnósticos sobre a presença de planetas em torno de outras estrelas. “Entretanto vários ajustes foram necessários até a obtenção de um instrumento estabilizado e de alta-performance, incluindo a construção de fibra óticas específicas”, destacou Renan. “Finalmente, após nove anos de esforços, os testes finais são anunciados neste artigo, com resultados que apontam para uma efetiva revolução no campo da Exoplanetologia”, concluiu.

Um aspecto de grande relevância para as instituições financiadoras do projeto do Pente de Frequências Laser, é que, por seus esforços e contribuição financeira no desenvolvimento e construção desse instrumento, Pente de Frequências Laser, a equipe da UFRN e a do Instituto de Astrofísica de Canárias, receberam, cada uma, 60 noites de tempo garantido para observações com o telescópio de 3,60m do ESO, usando o espectrômetro HARPS com o LFC. O tempo garantido para a Equipe da UFRN está sendo dedicado, há 18 meses, para a busca por planetas pequenos parecidos com a Terra em torno de 60 estrelas já conhecidas por hospedarem um planeta do tipo de Júpiter.

Fonte: texto e imagem, Boletim Especial da UFRN - nº 70.

"A sabedoria da natureza é tal que não produz nada de supérfluo ou inútil".

Nicolau Copérnico (1473 - 1543): administrador, astrônomo, cônego da Igreja Católica, governador, jurista, matemático e médico polonês. Copérnico desenvolveu a famosa Teoria do Heliocentrismo, considerada como uma das mais importantes hipóteses científicas de todos os tempos e ponto de partida da astronomia. 

(A imagem acima foi copiada do link Unimultiplicidade.)

"A História está repleta de pessoas que, como resultado do medo, ou por ignorância, ou por cobiça de poder, destruíram conhecimentos de imensurável valor que, em verdade, pertenciam a todos nós. Nós não devemos deixar isso acontecer de novo".

Carl Edward Sagan (1934 - 1996): astrofísico, astrônomo, cientista, cosmólogo e escritor estadunidense. Teve mais de 600 trabalhos científicos publicados e escreveu cerca de 20 livros de ciência e ficção científica.

(A imagem acima foi copiada do link Oficina de Ideias 54.)

"Prefiro a crítica mais dura de um homem inteligente a aprovação irreflexiva da grande massa".

Johannes Kepler (1571 - 1630): astrônomo, astrólogo e matemático alemão. Homem de fé, Kepler também incorporou raciocínios e argumentos religiosos em seu trabalho, motivado pela convicção religiosa de que DEUS havia criado o mundo de acordo com um plano inteligível, acessível somente por meio da luz natural da razão. Considerado um dos ícones da chamada revolução científica do século XVII, tornou-se célebre e imortalizado por formular as três Leis Fundamentais da Mecânica Celeste (Leis de Kepler).

(A imagem acima foi copiada do link Oficina de Ideias 54.)

"Viver para a Justiça em vez de fazê-la para sua segurança é bonito, porém triste".

Frase do Mestre Ancião (Cavaleiro de Ouro de Libra), no seriado Os Cavaleiros do Zodíaco, episódio Shiryu se transforma numa Estrela Cadente.

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"Considero as Escrituras de Deus como sendo a filosofia mais sublime. Eu encontro mais marcas de autenticidade na Bíblia do que em qualquer história profana, seja qual for".

Isaac Newton (1642 - 1727): astrônomo, alquimista, cientista, físico, filósofo, matemático e teólogo britânico. 

Enquanto Newton esteve vivo, dois calendários eram utilizados na Europa: o juliano na Grã-Bretanha e partes do norte e leste da Europa, e o gregoriano, utilizado pela Europa Católica Romana (instituído em 1582 mas adotado na Inglaterra somente após 1752). 

Quando do nascimento de sir Isaac Newton, as datas no calendário gregoriano eram dez dias adiantados do juliano; assim, Newton nasceu em 25 de dezembro de 1642 no calendário juliano, mas no dia 4 de janeiro de 1643 no gregoriano. 

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"A Geometria existe por toda a parte. É preciso, porém, olhos para vê-la, inteligência para compreendê-la e alma para admirá-la".

Johannes Kepler (1571 - 1630): astrônomo, astrólogo e matemático alemão. Considerado um dos ícones da chamada revolução científica do século XVII, tornou-se célebre e imortalizado por formular as três Leis Fundamentais da Mecânica Celeste (Leis de Kepler). As obras de Kepler tornaram-se referência para outros cientistas, fornecendo, por exemplo, as bases para Isaac Newton (1642 - 1727) formular sua famosa Teoria da Gravitação Universal

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"A maravilhosa disposição e harmonia do Universo só pode ter tido origem segundo o plano de um Ser que tudo sabe e tudo pode. Isso fica sendo a minha última e mais elevada descoberta".

Sir Isaac Newton (1642 - 1727): alquimista, astrônomo, cientista, físico, filósofo, matemático e teólogo britânico. Considerado uma das mentes mais brilhantes da história do conhecimento humano. Newton é outro grande cientista que admiro, sou fã e recomendo a leitura. O cara era um gênio!!!  

(A imagem acima foi copiada do link ClipArt Etc.)

"A ciência é filha da verdade e não da autoridade".

Nicolau Copérnico (1473 - 1543): administrador, astrônomo, cônego da Igreja Católica, governador, jurista, matemático e médico polonês. Copérnico desenvolveu a famosa Teoria do Heliocentrismo, considerada como uma das mais importantes hipóteses científicas de todos os tempos e ponto de partida da astronomia. Outro cientista que sou fã. Verdadeiro gênio. Vale a pena ser lido e estudado. Recomendo!!!

(A imagem acima foi copiada do link Hugo Leonardo Historiador.)

"A Matemática é o alfabeto com o qual DEUS escreveu o Universo".

Galileu Galilei (1564 - 1642): astrônomo, físico, matemático e filósofo italiano, considerado o pai da ciência moderna. Foi o personagem fundamental na revolução científica ao defender o método empírico. Tal método enfatiza o papel da experiência e da evidência para se checar uma teoria e construir o conhecimento. O método empírico é utilizado até hoje por estudiosos das mais diversas áreas do conhecimento humano. Sou fã desse cara. É um dos meus cientistas favoritos. Verdadeiro gênio que vale a pena ser estudado. Recomendo!!!

(A imagem acima foi copiada do link Renacimiento.)

"A guerra é a arte de destruir homens, a política é a arte de enganá-los".

Jean Le Rond d'Alembert (1717 - 1783): astrônomo, escritor, engenheiro, filósofo, físico e matemático francês. Foi o primeiro a chegar a uma solução para o problema da precessão dos equinócios. Todavia, d'Alembert ficou famoso por participar da edição, em parceria com Diderot, da Encyclopédie, obra na qual foi responsável por vários artigos e pela elaboração do prefácio.

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"As pessoas se sentem ameaçadas pela Ciência, achando que ela vai 'matar' os deuses. É essa distorção que os cientistas devem combater, e não a fé. A ciência não quer roubar DEUS de ninguém".

Marcelo Gleiser (1957 - ): astrônomo, escritor, físico, palestrante, professor e roteirista brasileiro. Por seus livros, já ganhou o Prêmio Jabuti duas vezes: em 1998, com o livro A Dança do Universo; e em 2002, com O Fim da Terra e do Céu.  

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"Todas as verdades são fáceis de perceber depois de terem sido descobertas; o problemas é descobri-las".

Galileu Galilei (1564 - 1642): astrônomo, físico, matemático e filósofo italiano, considerado o pai da ciência moderna. Foi a figura fundamental na revolução científica ao defender o método empírico, o qual é utilizado pelos cientistas contemporâneos, das mais diversas áreas do conhecimento humano.

(A imagem acima foi copiada do link Oficina de Ideias 54.)

"Saber que sabemos o que sabemos, e saber que não sabemos o que não sabemos, esta é a verdadeira sabedoria".

Nicolau Copérnico (1473 - 1543): administrador, astrônomo, cônego da Igreja Católica, governador, jurista, matemático e médico polonês. Copérnico desenvolveu a famosa Teoria do Heliocentrismo, considerada como uma das mais importantes hipóteses científicas de todos os tempos e ponto de partida da astronomia. A Teoria do Heliocentrismo colocou o Sol como centro do Sistema Solar, sendo orbitado pelos demais planetas. Esta teoria contrariava a visão, até então vigente, da Teoria Geocêntrica, a qual colocava a Terra como centro do Sistema Solar, sendo orbitada pelos demais astros.

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