Instrumento Brasileiro Irá Desvendar Segredos do Sol
Olá leitor!
Segue abaixo um artigo publicado na revista “Inovação em Pauta” editada pela FINEP destacando o desenvolvimento no Brasil de um instrumento para desvendar os segredos do Sol.
Duda Falcão
Astronomia
Instrumento vai Desvendar os Segredos do Sol
Ele é o principal responsável por manter todas as formas de vida do nosso planeta, mas sua grandiosidade é proporcional aos segredos que ainda guarda. Os mistérios em torno do astrorei, no entanto, estão prestes a ser desvendados por um instrumento inovador, adquirido com o apoio da FINEP.
Da redação
Ele é pequeno - mede apenas 1,5 m de altura por 15 cm de diâmetro, mas vai captar imagens perfeitamente nítidas em frações de segundos. A partir de 2010, o Observatório Nacional, localizado no Rio de Janeiro, passa a contar com um heliômetro, instrumento de observação solar inovador. Trata-se de um modelo adaptado do aparelho, concebido e projetado pelo Grupo de Instrumentação e Referência em Astronomia Solar (Girasol), em atividade no Observatório há 32 anos.
Obtido com recursos da FINEP - aproximadamente R$ 410 mil - o novo heliômetro é produto da inteligência e da indústria nacionais. Ele será capaz de gerar oito mil imagens do sol por hora, sob perspectivas diferentes, um prato cheio para os estudiosos. Hoje, o aparelho utilizado para este fim é o astrolábio fotoelétrico, que obtém imagens apenas sob um mesmo ângulo. O coordenador do projeto, o astrônomo Alexandre Andrei, espera que o heliômetro se torne o melhor e mais preciso instrumento de medição do diâmetro solar a partir de uma base terrestre. “Obter medidas precisas da fotosfera - parte visível do astro - tem sido o foco do Girasol desde a sua criação e hoje é pauta na comunidade científica”, assinala o cientista.
Por conta disso, o Observatório Nacional figura entre as instituições com as séries de observações mais ricas do mundo - 12 anos ininterruptos e o maior número de imagens por tempo. “Temos uma vantagem em relação aos outros países: um número maior de dias para observar o sol, devido a condições meteorológicas, atmosféricas e geográficas ideais”, conta Andrei. A localização nos trópicos faz com que o Rio de Janeiro tenha uma visão privilegiada do sol ao meio-dia. Além disso, a proximidade do mar - que equaliza a temperatura da atmosfera e evita turbulências - auxilia a visibilidade.
Ainda de acordo com Andrei, as medições do diâmetro do astro feitas por diversos observatórios no mundo são díspares. “Embora a técnica de sobreposição de imagens (dois lados opostos do sol) seja atual e utilizada nas missões espaciais da Agência Espacial Européia, o heliômetro teve elementos incorporados que vão levar a observação solar a um novo nível”, conta. Nas mãos do grupo Girasol, o instrumento ganhou espelhos e uma câmara CCD – a mesma utilizada nas câmeras fotográficas de satélites. De acordo com Victor d’Ávila, o astrônomo que projetou o instrumento, as imagens do sol terão uma resolução de um segundo de arco por unidade detectora (o pixel). Será possível visualizar, assim, grãos individuais na superfície solar.
Obtido com recursos da FINEP - aproximadamente R$ 410 mil - o novo heliômetro é produto da inteligência e da indústria nacionais. Ele será capaz de gerar oito mil imagens do sol por hora, sob perspectivas diferentes, um prato cheio para os estudiosos. Hoje, o aparelho utilizado para este fim é o astrolábio fotoelétrico, que obtém imagens apenas sob um mesmo ângulo. O coordenador do projeto, o astrônomo Alexandre Andrei, espera que o heliômetro se torne o melhor e mais preciso instrumento de medição do diâmetro solar a partir de uma base terrestre. “Obter medidas precisas da fotosfera - parte visível do astro - tem sido o foco do Girasol desde a sua criação e hoje é pauta na comunidade científica”, assinala o cientista.
Por conta disso, o Observatório Nacional figura entre as instituições com as séries de observações mais ricas do mundo - 12 anos ininterruptos e o maior número de imagens por tempo. “Temos uma vantagem em relação aos outros países: um número maior de dias para observar o sol, devido a condições meteorológicas, atmosféricas e geográficas ideais”, conta Andrei. A localização nos trópicos faz com que o Rio de Janeiro tenha uma visão privilegiada do sol ao meio-dia. Além disso, a proximidade do mar - que equaliza a temperatura da atmosfera e evita turbulências - auxilia a visibilidade.
Ainda de acordo com Andrei, as medições do diâmetro do astro feitas por diversos observatórios no mundo são díspares. “Embora a técnica de sobreposição de imagens (dois lados opostos do sol) seja atual e utilizada nas missões espaciais da Agência Espacial Européia, o heliômetro teve elementos incorporados que vão levar a observação solar a um novo nível”, conta. Nas mãos do grupo Girasol, o instrumento ganhou espelhos e uma câmara CCD – a mesma utilizada nas câmeras fotográficas de satélites. De acordo com Victor d’Ávila, o astrônomo que projetou o instrumento, as imagens do sol terão uma resolução de um segundo de arco por unidade detectora (o pixel). Será possível visualizar, assim, grãos individuais na superfície solar.
Curiosidades
Todos os dados sobre o Sol impressionam pela grandeza e esplendor: nossa estrela concentra 99,8% de toda a massa existente em nosso sistema planetário e tem um volume cerca de 1.295.000 vezes maior do que o da Terra. A luz leva um pouco mais do que oito minutos para chegar à superfície terrestre, pois percorre uma distância de 150 milhões de quilômetros.
A energia proveniente do Sol, na forma de luz solar, é a base de quase toda a vida na Terra (via fotossíntese) e controla o funcionamento do clima terrestre. Essa energia é gerada por fusão nuclear do hidrogênio, que se transforma em hélio no núcleo da estrela. A maior parte da massa do Sol - 74% - é composta de hidrogênio, e cerca de 24%, de hélio. O restante é composto de quantidades residuais de todos os elementos da tabela periódica, inclusive ouro. O Sol já foi considerado uma estrela pequena e relativamente insignificante; hoje sabe-se que o Sol é mais brilhante do que 85% das estrelas da nossa galáxia – a Via Láctea.
Mas, como tudo que existe, o Sol também terá um fim. Segundo cálculos recentes, nosso Astro-Rei foi formado há cerca de 4,6 bilhões de anos e ainda deve durar outros 5 bilhões de anos nesta forma. A partir daí, ele começa a se transformar em uma gigante vermelha. Isso significa que ele não explodirá antes de morrer, tornando-se uma supernova, como acontece com estrelas gigantes. Perto do fim, o Sol vai se expandir e perder energia e matéria aos poucos. Posteriormente, vai encolher até virar uma anã branca, uma estrela pequena a pálida, processo normal de 98% das estrelas do universo.
Todos os dados sobre o Sol impressionam pela grandeza e esplendor: nossa estrela concentra 99,8% de toda a massa existente em nosso sistema planetário e tem um volume cerca de 1.295.000 vezes maior do que o da Terra. A luz leva um pouco mais do que oito minutos para chegar à superfície terrestre, pois percorre uma distância de 150 milhões de quilômetros.
A energia proveniente do Sol, na forma de luz solar, é a base de quase toda a vida na Terra (via fotossíntese) e controla o funcionamento do clima terrestre. Essa energia é gerada por fusão nuclear do hidrogênio, que se transforma em hélio no núcleo da estrela. A maior parte da massa do Sol - 74% - é composta de hidrogênio, e cerca de 24%, de hélio. O restante é composto de quantidades residuais de todos os elementos da tabela periódica, inclusive ouro. O Sol já foi considerado uma estrela pequena e relativamente insignificante; hoje sabe-se que o Sol é mais brilhante do que 85% das estrelas da nossa galáxia – a Via Láctea.
Mas, como tudo que existe, o Sol também terá um fim. Segundo cálculos recentes, nosso Astro-Rei foi formado há cerca de 4,6 bilhões de anos e ainda deve durar outros 5 bilhões de anos nesta forma. A partir daí, ele começa a se transformar em uma gigante vermelha. Isso significa que ele não explodirá antes de morrer, tornando-se uma supernova, como acontece com estrelas gigantes. Perto do fim, o Sol vai se expandir e perder energia e matéria aos poucos. Posteriormente, vai encolher até virar uma anã branca, uma estrela pequena a pálida, processo normal de 98% das estrelas do universo.
Foto: Alexandre Andrei/ON
O heliômetro tem capacidade para gerar atéoito mil imagens por hora
Ciclo Dura 11 Anos
O sol, assim como o planeta Terra, tem dois pólos magnéticos, um negativo e o outro positivo. É uma estrela bastante estável, mas a cada 11 anos seus pólos magnéticos se revertem. O sol não é um corpo sólido, ele é feito de gases aquecidos. Cada parte dele roda com uma velocidade e rotação diferentes, fazendo com que o campo magnético se inverta a cada 11 anos. Mas por que 11 anos e não 30 ou 60? “Essa é uma das questões”, explica Andrei.
Durante esses ciclos, há uma variação do diâmetro solar e, também, da irradiação de luz (em torno de 0,1%). Conhecer essa variação e suas causas é fundamental para entender mais do astro e, conseqüentemente, da influência no clima terrestre. “O ciclo solar que se aproxima é o menos intenso dos últimos 100 anos. O heliômetro chega em boa hora para nos ajudar nesta investigação”, comenta Andrei.
D’Ávila lembra que o sol talvez tenha sua parcela de culpa no aquecimento global, ao lado da ação do homem e da evolução natural do clima terrestre. Mas isso nem sempre é lembrado. “Para compreender o aquecimento global, é vital compreender o efeito solar. E embora a variação de emissão do sol pareça pequena, faz uma grande diferença na prática”, diz o astrônomo.
Tecnologia é 100% Nacional
Além de ser uma idéia de brasileiros, o heliômetro foi construído com componentes da indústria nacional. De acordo com Andrei, as empresas daqui ofereceram a melhor qualidade e preço dentre todas as consultadas. “Usamos materiais cerâmicos para a confecção do espelho do heliômetro e tubo de fibra carbono para o corpo do telescópio. Esses materiais são os mais rígidos que o homem criou para minimizar deformações térmicas e mecânicas”, explica d’Ávila.
Está previsto, para o ano que vem, o lançamento do micro-satélite PICARD, que também vai estudar o diâmetro solar e as interações Sol-Terra. As imagens obtidas pelo satélite, por estar fora da atmosfera, serão mais precisas que as produzidas pelo heliômetro. Por outro lado, o instrumento criado pelo Girasol poderá fazer registros do sol de forma permanente. O PICARD ficará em órbita por, no máximo, quatro anos.
Captar as fases de um ciclo solar de forma contínua, com maior resolução e precisão será um feito exclusivo do heliômetro - que apesar de instalado no Observatório, ainda não foi finalizado. “Ele vem para complementar o astrolábio e o satélite. Na ciência, cada progresso nasce de uma competição. Mas, acima de tudo, é resultado de uma colaboração, porque você parte da idéia de terceiros para formular e inovar as suas. Como dizia Newton, enxerguei tão longe porque estava no ombro de gigantes”, declara Andrei. O Girasol então que o diga.
Fonte: Revista Inovação em Pauta - num. 7 - Ago. Set. e Out. de 2009 - págs: 42, 43 e 44
Comentário: Esse assunto já havia sido abordado aqui no blog numa pequena nota desta mesma revista (veja a nota Pesquisadores do ON Desenvolvem Novo Instrumento) e demonstra uma vez mais o desenvolvimento atual alcançado pela Astronomia Brasileira. No entanto, antes que o leitor fique empolgado sobre o micro-satélite PICARD citado no artigo, saiba que o mesmo está sendo desenvolvido pela CNES (Agência Espacial Francesa). Algo assim poderia esta sendo feito no Brasil? Poderia sim, se o PEB fosse levado com seriedade, com um maior planejamento e com uma maior articulação com as ciências que interagem com a Astronáutica (Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia, etc...) como acontece em outros países. Infelizmente isso não acontece e sendo assim essas ciências buscam outras formas de continuarem se desenvolvendo enquanto o PEB fica praticamente estagnado. Lamentável.
O sol, assim como o planeta Terra, tem dois pólos magnéticos, um negativo e o outro positivo. É uma estrela bastante estável, mas a cada 11 anos seus pólos magnéticos se revertem. O sol não é um corpo sólido, ele é feito de gases aquecidos. Cada parte dele roda com uma velocidade e rotação diferentes, fazendo com que o campo magnético se inverta a cada 11 anos. Mas por que 11 anos e não 30 ou 60? “Essa é uma das questões”, explica Andrei.
Durante esses ciclos, há uma variação do diâmetro solar e, também, da irradiação de luz (em torno de 0,1%). Conhecer essa variação e suas causas é fundamental para entender mais do astro e, conseqüentemente, da influência no clima terrestre. “O ciclo solar que se aproxima é o menos intenso dos últimos 100 anos. O heliômetro chega em boa hora para nos ajudar nesta investigação”, comenta Andrei.
D’Ávila lembra que o sol talvez tenha sua parcela de culpa no aquecimento global, ao lado da ação do homem e da evolução natural do clima terrestre. Mas isso nem sempre é lembrado. “Para compreender o aquecimento global, é vital compreender o efeito solar. E embora a variação de emissão do sol pareça pequena, faz uma grande diferença na prática”, diz o astrônomo.
Tecnologia é 100% Nacional
Além de ser uma idéia de brasileiros, o heliômetro foi construído com componentes da indústria nacional. De acordo com Andrei, as empresas daqui ofereceram a melhor qualidade e preço dentre todas as consultadas. “Usamos materiais cerâmicos para a confecção do espelho do heliômetro e tubo de fibra carbono para o corpo do telescópio. Esses materiais são os mais rígidos que o homem criou para minimizar deformações térmicas e mecânicas”, explica d’Ávila.
Está previsto, para o ano que vem, o lançamento do micro-satélite PICARD, que também vai estudar o diâmetro solar e as interações Sol-Terra. As imagens obtidas pelo satélite, por estar fora da atmosfera, serão mais precisas que as produzidas pelo heliômetro. Por outro lado, o instrumento criado pelo Girasol poderá fazer registros do sol de forma permanente. O PICARD ficará em órbita por, no máximo, quatro anos.
Captar as fases de um ciclo solar de forma contínua, com maior resolução e precisão será um feito exclusivo do heliômetro - que apesar de instalado no Observatório, ainda não foi finalizado. “Ele vem para complementar o astrolábio e o satélite. Na ciência, cada progresso nasce de uma competição. Mas, acima de tudo, é resultado de uma colaboração, porque você parte da idéia de terceiros para formular e inovar as suas. Como dizia Newton, enxerguei tão longe porque estava no ombro de gigantes”, declara Andrei. O Girasol então que o diga.
Fonte: Revista Inovação em Pauta - num. 7 - Ago. Set. e Out. de 2009 - págs: 42, 43 e 44
Comentário: Esse assunto já havia sido abordado aqui no blog numa pequena nota desta mesma revista (veja a nota Pesquisadores do ON Desenvolvem Novo Instrumento) e demonstra uma vez mais o desenvolvimento atual alcançado pela Astronomia Brasileira. No entanto, antes que o leitor fique empolgado sobre o micro-satélite PICARD citado no artigo, saiba que o mesmo está sendo desenvolvido pela CNES (Agência Espacial Francesa). Algo assim poderia esta sendo feito no Brasil? Poderia sim, se o PEB fosse levado com seriedade, com um maior planejamento e com uma maior articulação com as ciências que interagem com a Astronáutica (Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia, etc...) como acontece em outros países. Infelizmente isso não acontece e sendo assim essas ciências buscam outras formas de continuarem se desenvolvendo enquanto o PEB fica praticamente estagnado. Lamentável.
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