Ensino de Astronomia UFABC

Aula 20: Exploração do Espaço II

Universidade Federal do ABC

Yuri Fregnani

e-mail: fregnani@gmail.com

• Na última aula, vimos que a astronomia nasceu e evoluiuatravés da curiosidade, necessidade e observação dohomem.

• Essa observação começou com os nossos olhos admirandoo céu, usamos gravetos para estudar o movimento do Sol einstrumentos para enxergar mais longe.

• Chegamos ao momento onde ficar apenas na Terra não eramais o bastante. Era necessário irmos mais longe,enxergarmos mais detalhes e desbravar novos horizontes.

• Para continuar a responder nossas perguntase entendermos cada vez mais como nossoplaneta e o Universo ao nosso redorfuncionava, utilizamos telescópios.

• São eles que nos permitem enxergar maislonge e revelam o que é invisível aos nossosolhos. Para isso, foi desenvolvido vários tiposde telescópios.

Tipos de Telescópio

• Podemos separar os telescópios em doisgrandes grupos:

– Telescópios Terrestres• Telescópios Óticos

– Usam a luz dentro do espectro visível

• Rádiotelescópios– Utilizando ondas de rádio para a formação de imagens

– Telescópios Espaciais• Telescópios de Raios X, Raios γ, IR, Microondas, UV

• Devido a sua composição, outroscomprimentos de onda não conseguempenetrar a atmosfera, o que impede quetelescópios terrestres as detectem.

• Para contornar esse problema é necessárionos livrarmos desse “filtro” que é a atmosfera.Para isso, precisamos ir ao espaço.

Telescópios Espaciais

• O primeiro telescópio espacial a ser lançado, eprovavelmente o mais famoso, foi o TelescópioHubble, em 24 de abril de 1990.

• Seu objetivo era investigar galáxias e estrelasdistantes que não eram possíveis seremobservadas da Terra.

Telescópio Hubble

Edwin Powell Hubble (1889 - 1953)

• Edwin Powell Hubble, foi umastrônomo americano e considerado ofundador da astronomia extragaláctica.

• Foi o primeiro a provar que uma partedas nebulosas observadas eram naverdade galáxias fora da Via Láctea, eque elas estavam se afastando umasdas outras a uma velocidadeproporcional à distância que asseparavam.

• O telescópio recebeu seu nome emhomenagem a sua colaboração para aciência.

Telescópio Hubble

• Um dos maiores responsáveispelo desenvolvimento dotelescópio Hubble, foi LymanSpitzer.

• Ele foi o primeiro astrônomo asugerir a colocação detelescópios espaciais em órbitada Terra, com o objetivo deobter imagens mais nítidas deoutras galáxias e astros douniverso.

Lyman Spitzer (1914 -1997)

Telescópio Hubble

• O telescópio Hubble foi idealizado para captara luz no espectro visível e infravermelhopróximo.

• Embora essas radiações possam serobservadas por telescópios terrestres, asimagem obtidas do espaço, sem interferênciada atmosfera, são muito melhores.

Telescópio Hubble

• A construção do Hubble começou ainda na década de1980, mas devido a atrasos e a dificuldade naconstrução do espelho, seu lançamento foi adiadodiversas vezes.

• Seu funcionamento é basicamente o mesmo de umtelescópio newtoniano, ou seja, ele usa espelhos pararefletir a luz para seus instrumentos.

• O espelho possui 2,4m de diâmetro e foi polido comuma precisão de 30 nanômetros.

Espelho principal do Hubble

Telescópio Hubble

• Logo após o seu lançamento, pelo ônibus espacialDiscovery, foi detectado um defeito no espelho dotelescópio.

• Os astrônomos não conseguiam focar as imagensregistradas por ele, e os resultados eram iguais ouabaixo dos telescópios terrestres.

• O espelho apresentava um defeito, a aberraçãoesférica, um tipo de aberração que ocorria por umdesvio no polimento do espelho de apenas

1

50da

espessura de um fio de cabelo humano.

Telescópio Hubble

• Trocar o espelho defeituoso seria caro e muitodifícil. Para resolver o problema encontraramuma alternativa melhor.

• Projetaram um óculos para o Hubble. Aaberração esférica fazia com que o telescópioficasse míope, então decidiram mandar umamissão até o telescópio para acrescentarpequenas lentes que corrigiram o defeito.

Telescópio Hubble

• Junto com a missão para a manutenção doespelho em 1993, também foram trocados einstalados novos instrumentos.

• Em 1997 ocorreu mais uma missão para atroca de equipamentos e sensores que haviamparado de funcionar, bem como uma melhoriana câmera, que a deixou mais sensível.

Telescópio Hubble

Telescópios Espaciais

• Os telescópios espaciais têm a vantagem denão precisarem lidar com as interferênciascausadas pela atmosfera da Terra.

• Por conta disso, mesmo os telescópios queoperam dentro do espectro visível da luz,conseguem resultados melhores emcomparação com os telescópios terrestres.

Telescópios Espaciais

• O telescópio Hubble não é o único telescópiolançado ao espaço.

• Apesar dele enxergar dentro do espectrovisível e do infravermelho, existem telescópiosque nos dão outra visão sobre o que há noUniverso.

• Atualmente, conseguimos enxergar o Universoatravés dos Raios X, Raios γ, Infravermelho(IR), Microondas e Ultravioleta (UV).

Espectro Eletromagnético

Telescópios Infravermelho

• O infravermelho próximo, o comprimento deonda logo acima do espectro visível (~750nm),ainda é observável da Terra em montanhasaltas com o clima seco, porém o infravermelhomais distante só é observado do espaço.

• Esse tipo de telescópio funciona de formasimilar aos telescópios óticos, mas possuemuma particularidade, têm que ser resfriados.

Telescópios Infravermelho

• Todo o corpo a uma temperatura acima do zero absoluto, emiteradiação no espectro infravermelho, inclusive o próprio telescópio.

• Desse modo, para não haver interferência entre a radiação captadado meio e a radiação produzida pelo telescópio é necessário resfriá-lo com hélio líquido que fica em torno de -270°C.

• É esse mesmo fenômeno que impede de detectarmos a radiação IRda Terra.

• Ao observarmos nessa faixa de comprimento de onda, é possívelobservar a formação de estrelas e galáxias e a composição químicade planetas.

Telescópio Spitzer (NASA)

Nebulosa Olho de Deus – Imagem tirada pelo telescópio Spitzer (2007)

Telescópios para Microondas

• Esses telescópios também funcionam de forma similar aos telescópiosóticos, ou seja, usam espelhos para refletirem as ondas.

• Assim como os telescópios para infravermelho, esses telescópios têm queser resfriados para evitar interferência devido a radiação emanada poreles próprios.

• As microondas são muito estudas pois possibilitam observar a radiaçãocósmica de fundo (a mesma radiação detectada por Arno Penzias e RobertWilson em sua antena) e sinais da formação do Universo.

• A maior parte dos dados acerca da radiação cósmica de fundo provém detelescópios espaciais, como o COBE (Cosmic Background Explorer) e oPlanck, que terminou em 2012 de mapear a radiação cósmica de fundocom grande precisão angular.

Telescópio Planck (ESA)

Radiação cósmica de fundo – Imagem feita pelo telescópio Placnk

Telescópios para Ultravioleta

• Os telescópios para investigação do ultravioletapróximo também funcionam como os telescópiosóticos, porém para comprimentos mais distantesde ultravioleta os telescópios funcionam deforma bem diferente, parecidos com ostelescópios de raio X.

• São de extrema importância para a investigaçãode nebulosas, uma vez que nessa faixa decomprimento de onda é possível observar aformação de estrelas e galáxias.

Telescópios para Ultravioleta

• É através da analise da emissão dessaradiação, junto com a infravermelha, quepodemos deduzir a composição química deestrelas e nebulosas.

• Também nos permitem observar regiõesescuras, onde as ondas dentro do espectrovisível não conseguem ultrapassar.

Telescópio GALEX (NASA)

Galáxia espiral Andrômeda - http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_1492.html

Telescópios de Raios X

• Raios X no espaço nos dão o mesmo poder de uma radiografia, revelam coisas quea princípio são invisíveis.

• Diferentes dos outros telescópios, seu funcionamento não é igual a um telescópioótico, uma vez que os raios X não são refletidos.

• Essas ondas atravessam o espelho sem serem defletidos devido ao comprimentode onda do raio X ser menor do que os raios óticos. Para captar esses raios énecessário um conjunto de espelhos hiperbólicos concêntricos.

• Essa montagem faz com os raios “raspem” os espelhos, ricocheteando em direçãoao detector.

• Raios X são utilizados a observação de Supernovas e Buracos Negros, além dedeterminar a distribuição de Matéria e Energia Escuras.

Telescópio Chandra (NASA)

Remanescente da Supernova G299.2-2.9 - http://chandra.si.edu/photo/2015/g299/

Telescópios de Raios γ

• Raios γ não podem ser defletidos por espelhos, mesmo pela técnica do “ricocheteamento”.São fótons de energia muito alta, emitidos por processos nucleares e eventosultraenergéticos, como Quasares, supernovas próximas, colisão de estrelas massivas eprovavelmente as explosões finais de estrelas de nêutrons.

• A detecção desse tipo de radiação é feita com técnicas similares àquelas pra detecção deraios cósmicos, nós detectamos as partículas secundárias produzidas pelos raios gama.

• Um dos grandes mistérios da Astronomia atual são os “Gama Ray Bursts”, que é oaparecimento, por pouco segundos, de fontes de raios gama nos mais diversos pontos docosmos.

• Como a emissão dura pouco tempo, não há como precisar a localização da fonte, assim comomedir sua distância. Atualmente, sempre que uma destas fontes é detectada, imediatamentetoda uma rede global de telescópios é voltada para o ponto de emissão, na forma de umatentativa de imagear, no visível, a fonte destes raios-gama.

Telescópio Compton (NASA)

Telescópios Espaciais

• Esses tipos de telescópios são os principais, mas há planospara o lançamento de telescópios de ondas gravitacionais.

• Algumas das missões em planejamento e/ou execução parao futuro, são:

• 2015: Darwin Mission – Infravermelho (adiado)• 2017: Euclid – Infravermelho• 2018: LISA - Ondas gravitacionais• 2018: James Webb Space Telescope (JWST) - Infravermelho,

“Sucessor” do Telescópio Hubble

• Não só de telescópios vive a astronomia. Todoesse avanço precisou passar por um momentomuito tenso da história mundial.

• Para lançarmos um telescópio até o espaço énecessário um veículo especial, os ônibusespaciais.

• A história dos ônibus espaciais começa muito antes,durante a Guerra Fria, onde Rússia e EUA estavam emconstante atrito.

• A Guerra Fria começou em 1945, após o final da SegundaGuerra Mundial, e se estendeu até 1991 com a extinção daUnião Soviética.

• Esse período foi marcado por uma corrida política, militar,econômica, social e ideológica. Porém, um dos aspectosmais marcantes e que trouxe um enorme avançotecnológico para a humanidade, foi a Corrida Espacial.

Corrida Espacial

• Um dos campos que mais se beneficiaram com a Guerra Fria foi oda tecnologia. Para se mostrarem superiores, tanto EUA como aURSS investiram muito em melhorias para seus arsenais militares.Assim, algumas tecnologias usadas hoje foram criadas nesseperíodo. Uma das mais significativas foi a internet.

• Os americanos já possuíam uma tecnologia de bombardeirosmelhor do que a usada pelos russos, o que preocupava a URSS. Paranão ficarem para trás, os soviéticos começaram a investirpesadamente em tecnologia de lançamento de mísseis.

• A tecnologia aeroespacial necessária para o lançamento de ummíssil é muito parecido com a usada em lançamentos de foguetes,o que levou a Rússia a criar a Sputnik 1, o primeiro artefato humanoa ir ao espaço e orbitar o planeta.

Sputnik I

• A Sputnik 1 foi lançada em 4 de outubro de 1957. Era uma esfera deaproximadamente 50cm e pesava 83,6kg. Não tinha nenhumafunção, a não ser transmitir um sinal de rádio, "beep", que podiaser sintonizado por qualquer radioamador.

• Orbitou o nosso planeta por três meses antes de cair, e seu foguetelançador foi adaptado de um foguete lançador de ogivas nucleares.

• Possibilitou aos cientistas deduzirem a densidade da atmosferasuperior pela resistência que o satélite aguentou em órbita, e apropagação dos seus sinais de rádio deu informações sobre a nossaionosfera.

• Sendo o primeiro satélite a ser lançado deu um início “oficial” paracorrida espacial.

Sputnik I

Sputnik II

• Houve um total de 8 missões Sputnik que fizeram parte do ProgramaSputnik. Mas com certeza a mais famosa foi a Sputnik II.

• Após o sucesso da missão anterior, em Novembro do mesmo ano osrussos decidiram levar um ser vivo ao espaço.

• A Sputnik II pesava 543,5 kg e possuía diversos sensores para acompanharos sinais vitais do animal em seu interior. O animal era a cachorrinha Laika,um dos animais mais famosos de todos os tempos.

• A nave estava equipada com instrumentos para medir a radiação solar e osraios cósmicos, um sistema de geração de oxigênio acompanhado desistemas para absorver dióxido de carbono, e outro para evitar oenvenenamento por oxigênio. Além disso, o satélite foi provido comcomida suficiente para um voo de sete dias, e estava em forma degelatina.

Sputnik II

• Também foi feito um traje espacial para Laika. O animal foiequipado com uma bolsa para armazenar seus dejetos, e com umacadeirinha que limitava seus movimentos, ela podia apenas sentarou ficar de pé, uma vez que a cabine não tinha espaço para que elase movimentasse.

• Dados biológicos do animal foram monitorados durante umasemana. Mas Laika acabou morrendo. O governo na época, diziaque ela teria morrido por falta de oxigênio depois de uma semana.

• Anos mais tarde, os cientistas revelaram que ela morreu poucashoras depois do lançamento, em pânico, devido aosuperaquecimento da cabine. :,(

Sputnik II

Sputinik II

• Leika foi de grandeimportância para aciência. Os dadoscoletados durante seuvoo e sua triste mortepossibilitaram entendermelhor os efeitos de umlançamento desse tipocausa no corpo e abriutambém a discussãosobre o maus tratos aosanimais.

Laika (1954 - 1957)

• Outros animais foram ao espaço e nosajudaram a entender diversos aspectos doimpacto do espaço em seres vivos.

• Desde cachorros e macacos, até tartarugas,aranhas e moscas.

• Mas era chegado a hora do homem alcançar afronteira final.

O Homem no Espaço

• Com as missões Sputnik, a União Soviética estava à frente dosEstados Unidos na corrida espacial, e conseguiram, em 1961, lançara Vostok 1, uma pequena nave de 4,4m de comprimento, 2,4m dediâmetro e pesava 4725kg.

• O primeiro homem a ir ao espaço e voltar são e salvo, foi o russoYuri Alekseievitch Gagarin.

• Seu voo demorou 108 minutos a uma altura de 315 km, em um voototalmente automatizado, com uma velocidade aproximada de28000km/h. Ele deu uma volta completa em órbita ao redor doplaneta. Pela proeza, recebeu a medalha da Ordem de Lenin.

• Foi Gagarin quem disse a famosa frase: “A Terra é azul.” quandoestava a bordo da Vostok 1.

Yuri Alekseievitch Gagarin

O Homem no Espaço

• O primeiro astronauta a realizar uma AtividadeExtraveicular (EVA, na sigla em inglês), foi ocosmonauta soviético Alexei Leonov.

• Seu passeio aconteceu em março de 1965 e durou 20min. Leonov teve problemas para voltar para dentro deseu módulo, a nave Voskhod 2.

• Seu traje espacial acabou inflando, o que impedia suareentrada na nave. Para poder retornar, fez umaarriscada manobra, diminuindo a pressurização de seutraje.

Alexei Leonov

O Homem no Espaço

• Depois dessa missão, os Estados Unidos decidiram acelerar o seu programaespacial, fazendo com que o então presidente, John F. Kennedy, prometesse enviaramericanos à Lua e trazê-los de volta até o fim da década.

• “Em primeiro lugar, eu acredito que esta nação deve se comprometer consigomesma em atingir o objetivo de: antes que essa década termine, fazer pousar umhomem na Lua e trazê-lo de volta a Terra a salvo. Nenhum outro projeto espacialnesse período vai ser mais impactante para a humanidade, ou mais importantepara a exploração do espaço profundo; e nenhum outro vai ser tão difícil ou tãodispendioso para ser atingido.” Diria o presidente em seu discurso.

• Os soviéticos tentaram chegar na frente dos americanos, mas não conseguiram.Os Estados Unidos, entretanto, enviaram a missão tripulada Apollo 8 no Natal de1968 a uma órbita lunar.

• O passo seguinte foi o pouso na superfície da Lua. A missão Apollo 11 conseguiurealizar com sucesso a missão, e Neil Armstrong e Buzz Aldrin tornaram-se osprimeiros humanos, respectivamente, a caminhar em outro corpo celeste.

“Um pequeno passo para o homem, mas um grande salto para a humanidade.”- Neil Armstrong

Pé de Neil Armstrong no solo lunar

Neil Armstrong & Buzz Aldrin

• Todos os homens e mulheres que foram aoespaço são considerados heróis e chegaram aonde outra pessoas jamais chegarão perto.

• Mas para irem até lá, foi necessário umgrande esforço em engenharia para aconstrução do veículo responsável para aviagem.

Foguetes Espaciais

• Os primeiros foguetes utilizadoseram descartáveis, o que gerava umgrande custo para o lançamento desatélites e naves.

• Por conta disso, a NASA precisavadesenvolver um foguete reutilizável.

Saturno V

• O foguete do projeto Apollo foi o maior e maiscaro foguete do mundo a ser utilizado comsucesso.

• O Saturno V, envolveu Boeing, North AmericanAviation, Douglas Aircraft Company sobcoordenação da IBM, para a sua criação.

• Funcionava em três estágios com combustíveisdiferentes. Realizou 13 missões e foi aposentadoem 14 de maio de 1973.

Missões do Saturno VNúmero de série Missão Data de lançamento Notas

SA-501 Apollo 4 9 de novembro de1967 Primeiro voo de teste

SA-502 Apollo 6 4 de abril de 1968 Segundo voo de teste

SA-503 Apollo 8 21 de dezembro de1968Primeiro voo tripulado do Saturno V

e da órbita lunar

SA-504 Apollo 9 3 de março de 1969Testes do módulo lunar (LM)

na órbita da Terra

SA-505 Apollo 10 18 de maio de 1969Testes do módulo lunar (LM) na

órbita lunar

SA-506 Apollo 11 16 de julho de 1969 Primeira Alunissagem tripulada

SA-507 Apollo 12 14 de novembro de1969 Alunissagem perto do Surveyor 3

SA-508 Apollo 13 11 de abril de 1970Missão fracassada, tripulação a

salvo

SA-509 Apollo 14 31 de janeiro de 1971Alunissagem perto da cratera Fra

Mauro

SA-510 Apollo 15 26 de julho de 1971 Levou o primeiro jipe lunar

SA-511 Apollo 16 16 de abril de 1972 Alunissagem nos altos de Descartes

SA-512 Apollo 17 6 de dezembro de1972Primeiro e único lançamento

noturno, Final do programa Apollo

SA-513 Skylab 1 14 de maio de 1973 Skylab de dois estágios

SA-514 Não Lançado

SA-515 Não Lançado

Ônibus Espacial

• Afim de diminuir os custos e melhorar aoperabilidade, a NASA desenvolveu os SpaceShuttle, os Ônibus Espaciais.

• A capacidade de se adaptarem as mais diversasmissões, fez com o que fossem utilizados até2011.

• Seu projeto começou em 1975 com testesacoplados a um Boing 747 adaptado, e em 1981fez sua primeira missão.

Ônibus Espacial

• Todos os ônibus espaciais seguiram uma construção básica:

– Veículo reutilizável: também chamado de módulo, é a navepropriamente dita. Com aspecto externo semelhante ao de umaaeronave, tem asas delta e é capaz de planar no seu retorno e pousarcomo um avião. É o local onde ficam a tripulação e a carga.

– Tanque de combustível externo: em inglês chamado de External Tank(ET), fica fixado temporariamente no veículo reutilizável. É onde ficaguardado o combustível usado durante a decolagem.

– SRB (Solid Rocket Booster): são foguetes propulsores de combustívelsólido, não descartáveis, muito potentes, que ficam fixadostemporariamente no tanque de combustível externo. São responsáveispor 70% da força usada para o lançamento.

MóduloETSRB

Ônibus Espacial

• Quando submetidos à máxima potência, duranteo lançamento, os motores chegam a consumir4000 litros de combustível por segundo.

• O tanque externo tem 47m de altura e 8m dediâmetro e o tanque externo, fabricado comestrutura de alumínio, possui 48m decomprimento.

• São usados, em média, 2 milhões de litros decombustíveis a cada lançamento.

Ônibus Espacial

• Os ônibus espaciais foram usados para colocar,posicionar e reposicionar satélites, além de realizaremsua manutenção.

• Também foram responsáveis pelo lançamento doHubble, além da sua manutenção e também ajudaramno lançamento da Estação Espacial Internacional.

• Apesar de seu sucesso nas operações, foramaposentados pela NASA em 2011, devido aos altoscustos de manutenção e por serem considerados muitovelhos.

Ônibus Espacial

• Mesmo tento acabado as missões dos SpaceShuttles, as missões espaciais não acabaram.

• Hoje em dia é usada a nave espacial soviéticaSoyuz. Ela pode acomodar três cosmonautas etem capacidade de levar suprimentos.

• A Soyuz é a nave espacial com maior período deuso na história da exploração espacial e éconsiderada até hoje muito eficiente e segura,não ocorrendo acidentes fatais desde 1971.

Ônibus Espacial

• Possuiu diversos modelos durantes os anos da Guerra Fria,sempre sendo adaptada para usos específicos, mostrando-se muito versátil.

• A Soyuz TMA-M é a última versão da nave e foi projetadapara se adequar tanto as necessidades dos russos quantodos americanos, que hoje, pegam “carona” nela.

• A primeira missão tripulada, a Soyuz 1, aconteceu em 23 deabril 1967, mas terminou com um acidente devido a umafalha de paraquedas, matando o cosmonauta VladimirKomarov.

Soyuz TMA-9

• Com o homem tendo conseguido viajar até oespaço, foi necessário criarmos uma maneiramelhor e mais segura para ficarmos lá.

• Para isso, foram criadas as Estações Espaciais.Grandes módulos que foram colocados emórbita servindo de laboratório e moradia paradiversos astronautas.

MIR

• A primeira estação espacial modular criada pelohomem, operou entre 1986 e 2001. Foi criada pelaUnião Soviética e montada em órbita entre os anos1986 e 1996.

• Funcionou como laboratório de pesquisa demicrogravidade, onde foram realizados experimentossobre biologia, biologia humana, física, astronomia emeteorologia, além do desenvolvimento de sistemas etecnologias necessárias para a ocupação humanapermanente do espaço.

MIR

• Foi a primeira estação de pesquisa continuamente habitadaem órbita, e estabeleceu o recorde de presença humanacontínua no espaço, com 14 meses.

• Valeri Polyakov passou 437 dias e 18 horas a bordo da MIRem sua segunda missão. Somando o tempo total de suasduas missões, o cosmonauta passou 678 dias, 16 horas e 33minutos fora da Terra.

– Soyuz TM-6 / Soyuz TM-7 – 28 de agosto de 1988 a 27 de abril, 1989 –240 dias, 22 horas, 34 minutos

– Soyuz TM-18 / Soyuz TM-20 – 8 de janeiro de 1994 a 22 março, 1995 –437 dias, 17 horas, 58 minutos

Valeri Polyakov

MIR

• Os módulos que compunham a estação eramconstruídos em solo e depois mandados até oespeço pelas naves Soyuz. Mais tarde houvemissões realizadas com os Ônibus Espaciais.

• A MIR começou a ter problemas técnicos no finaldos anos 90. Alegando falta de verba, o Governoda Rússia decidiu "afogá-la" no Oceano Pacíficoem Março de 2001. Sendo substituída pelaEstação Espacial Internacional.

MIR

Estação Espacial Internacional

• A Estação Espacial Internacional (ISS, em inglês) é a atualmente a mais moderna estaçãoespacial em funcionamento. Sua montagem em órbita começou em 1998 e acabouoficialmente em 8 de Junho de 2011. Devido ao seu grande tamanho (109 metros de largura,73 metros de comprimento, 20 metros de altura), e sua órbita baixa (entre 340km e 353km),é possível vê-la a olho nu.

• A construção e manutenção da ISS envolve diversos programas espaciais, sendo um projetoconjunto da Agência Espacial Canadense (CSA/ASC) , Agência Espacial Europeia (ESA), AgênciaJaponesa de Exploração Aeroespacial (JAXA) , Agência Espacial Federal Russa (ROSKOSMOS) eAdministração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) dos Estados Unidos.

• O Brasil assinou um acordo exclusivo e direto com a NASA para produzir equipamentosespecíficos, em troca, teríamos acesso aos equipamentos norte-americanos e permissão paraenviar um astronauta brasileiro à estação. Entretanto, o Brasil está atualmente fora daEstação Espacial Internacional devido à incapacidade de fornecer os componentes.

Estação Espacial Internacional

Estação Espacial Internacional

• A ISS completou em 27 de junho de 2008, 55000 órbitas em torno da Terra desdeo lançamento do módulo Zarya, o primeiro a ser lançado para o espaço.

• A estação foi atendida principalmente pelos ônibus espacial e pelas naves Soyuz eProgress. O último voo de um ônibus espacial, o Atlantis, foi realizado em 8 dejulho de 2011.

• Assim como a MIR, a ISS é utilizada continuamente para realização de experiênciascientíficas nas mais diversas áreas, como o estudo de vegetais sendo cultivados emmicrogravidade, até aplicações tecnológicas no desenvolvimento de mecanismospara dissipação de calor.

• O prazo de validade para a Estação Espacial vai até 2020, data estimada paraencerrar as atividades, já que alguns módulos já terão mais de 20 anos. Porém, aNASA verificou que elementos-chave da estação podem operar até pelo menos2028. Estender a utilização da ISS dependerá se os benefícios vão compensar osgastos, caso contrário, o plano é desorbitar a ISS na atmosfera da Terra, em algumlugar sobre o Oceano Pacífico.

Brasil no Espaço

• Infelizmente, o Brasil não tem ainda uma expressiva história deconquistas espaciais, mas já evoluímos muito na área aeroespacial.

• Programas como a Missão Espacial Completa Brasileira (MECB) visao projeto, desenvolvimento, construção e operação de satélites defabricação nacional, a serem colocados em órbitas baixas por umfoguete projetado e construído no país e lançado de uma basesituada no país.

• Esse projeto ainda está rendendo frutos e em 1° de setembro de2014, lançamos com sucesso nosso primeiro foguete de propulsãolíquida, a partir do Centro de Lançamento de Alcântara.

Brasil no Espaço

• Talvez a mais famosa missão espacialbrasileira tenha sido a feita pelotenente-coronel da Força AéreaBrasileira, Marcos Cesar Pontes.

• Ele foi o primeiro, e por enquantoúnico, astronauta brasileiro e oprimeiro sul-americano a ir aoespaço.

• Em 30 de março de 2006, partiu emdireção à Estação EspacialInternacional (ISS) a bordo da naverussa Soyuz TMA-8, com oitoexperimentos científicos brasileirospara execução em ambiente demicrogravidade. Retornou no dia 8 deabril a bordo da nave Soyuz TMA-7.

Sondas Espaciais

• Além dos animais, estações e astronautas queenviamos ao espaço, também mandamosdiversas sondas, satélites e robôs para lugaresque ainda são impossíveis de alcançar para nós.

• Já enviamos sondas para todos os planetas doSistema Solar, além do próprio Sol, da Lua e dealguns cometas.

• Com isso, o homem deixou sua marca ao menosna sua vizinhança cósmica.

Sondas Espaciais• Todas as sondas tem como objetivo o estudo do astro alvo. Elas podem ser

separadas em seis tipos principais.

• Sobrevoo (flyby): As sondas sobrevoo passam próximas dos objetos deestudo, obtendo imagens de perto ou analisando-os com seusinstrumentos. As primeiras sondas espaciais eram desse tipo.

• Orbitador (orbiter): sonda que entra em órbita de um astro, passando afuncionar como um satélite artificial do astro.

• Impacto: Uma sonda desse tipo colide com o corpo celeste, analisando-odurante a aproximação ou o impacto. O impacto também pode ejetarmatéria do astro a ser estudado por telescópios ou outras sondas.

Sondas Espaciais

• Aterrissadora (lander): sonda que pousa em umastro para analisá-lo in loco, ou seja, diretamentenele. Muitas vezes levam uma sonda veicular.

• Veicular (rover): sonda com capacidade delocomoção para analisar uma área maior de umastro.

• Observatório: sonda com capacidade telescópica.Também são clasificadas como telescópios.

New Horizons (Sobrevoo) – 9 anos até chegar a Plutão. Foi aprimeira sonda a sobrevoar Plutão, e a fotografar suas pequenasluas. Atualmente está a 5.013×109 km ou 4,6 horas-luz da Terra.

Messenger (Sonda Orbitadora) – Orbitou Mercúrio. Lançada em 3 de Agosto de 2004, encerrou sua missão em 30 de Abril de 2015.

Perfil de Mercúrio registrado pela Messenger.

LCROSS chocou-se na superfície lunar, em 2009, levando à descoberta de água entre o material levantado pelo impacto.

Phoenix Mars (Aterrisadora) – Pousou em Marte em 25 de Maio de 2008. Estuda osolo próximo em busca de sinais de vida.

Curiosity (Veicular) – Pousou em Marte, com a ajuda deum guindaste voador, em 6 de Agosto de 2012. Estuda osolo marciano.

Turismo Espacial

• Com a rápida evolução da exploração espacial, ointeresse do público em geral aumentou.

• A vontade de conhecer o espaço e poder ter umavista privilegiada passou a ser um desejo comumentre aqueles que admiram as estrelas.

• Naturalmente, o turismo espacial começou asurgir.

Turismo Espacial

• A empresa Virgin Galactic oferece atualmentepassagens para voos sub-orbitais, em espaçonavespróprias.

• A passagem custa 580 mil reais e é necessário entrarna fila de espera, tendo que passar por rigorososexames médicos e podendo ser reprovado.

• Alguns brasileiros já fizeram reservas, entre eles o ex-piloto de Fórmula 1, Rubens Barrichello.

Virgin Galactic

Espaço Privado

• Outra evolução natural na exploração do espaço é o interesseprivado de empresas.

• Com custo que passam vários milhões de dólares, voos e missõesespaciais são um grande custo mesmo para governos de paísescomo os EUA.

• Empresas privadas que fazem viagens de entrega para a ISS temsurgido, sendo a mais conhecida a Space X.

• Fundado por Elon Musk, cofundador do PayPal, em 2002, em25 deMaio de 2012, entrou para fez história sendo a primeira empresaprivada a realizar um de reabastecimento para a Estação EspacialInternacional.

Space X

O Futuro

• O futuro da exploração espacial é empolgante e comcerteza, as próximas décadas serão excitantes paracientistas e turistas.

• Novas sondas, satélites, telescópios e foguetesprometem nos levar ainda mais longe, com a promessade novas descobertas e perguntas.

• Já existem planos para uma missão tripulada até Martee mesmo turismo na Lua, mas todas essas atividadesdemandam muita evolução de engenharia etecnologia, e com certeza, não aconteceram tão cedo.

Links Interessantes

• Livros da NASA com a história e várias fotos do Hubble: https://hubble25th.stsci.edu/resources/7

• Notas de aula da UNB sobre os tipos de telescópios: http://www.fis.unb.br/observatorio/notasdeaula/aula010.pdf

• Slides sobre radiotelescópios e micro-ondas do IAG: http://www.astro.iag.usp.br/~jorge/aga5802_2012/10_Radio_e_Microondas_Fernando.pdf

• Lista de vários telescópios espaciais (inglês): https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_space_telescopes

• Infográfico contando sobre a ISS: http://noticias.terra.com.br/ciencia/infograficos/iss/

• Os oito experimentos brasileiros levados à ISS: http://www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u14400.shtml

• História da ISS: http://canaltech.com.br/materia/ciencia/Tudo-sobre-a-Estacao-Espacial-Internacional/

• Todas as sondas Espaciais em operação: http://spaceprob.es/

Links Interessantes

• Resumo com as principais Sondas Espaciais: http://www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2012/08/conheca-sondas-enviadas-pela-nasa-e-outras-agencias-ao-espaco.html

• Vídeo com a evolução das imagens de Plutão (Inglês): http://www.slate.com/articles/video/video/2015/07/pluto_pictures_history_1930_discovery_to_new_horizons_images_video.html

• Como avistar a ISS a olho nu: http://revistagalileu.globo.com/Ciencia/Espaco/noticia/2014/09/saiba-como-avistar-estacao-espacial-internacional-olho-nu.html

• Infográfico sobre a sonda Pheonix (Inglês): http://archive.azcentral.com/ic/pdf/0525marspage.png

• Simulação do pouso da Sonda Curiosity em Marte: https://www.youtube.com/watch?v=a4YqNoLkmxE

• Galeria de fotos do Telescópio Hubble: http://hubblesite.org/gallery/album/entire/

• APP ISS onLive para ver as câmeras da ISS ao vivo (Android): https://play.google.com/store/apps/details?id=com.polilabs.issonlive&hl=pt-BR

• APP ISS onLive para ver as câmeras da ISS ao vivo (iPhone): https://itunes.apple.com/us/app/isslive/id502032954?mt=8

ObrigadoEspero que tenham gostado do

curso. =)