O salvamento do Hubble - Astronomia

O SALVAMENTO DO HUBBLE - Astronomia

As ferramentas que os astronautas pretendem manusear no vácuo para dar novos olhos e melhor equilíbrio ao telescópio espacial.

Kepler em repouso; será o fim?

Kepler em repouso; será o fim?

A missão do Telescópio Espacial Kepler (essa mesma aí do post anterior) pode estar com os dias contados.

O funcionamento normal do satélite é mais ou menos assim: quase que semanalmente, ele volta suas antenas de comunicação em direção a Terra para fazer o download dos dados observados. O telescópio fica durante alguns dias apontado para uma região do céu, mais precisamente nas constelações do Cisne, da Lira e do Dragão. Depois de acumular dados dessa região, se move de maneira a apontar a antena para a Terra e descarrega as informações. Depois disso, volta a apontar na mesma direção de antes.

Olhos e ouvidos da Terra - Espaço

OLHOS E OUVIDOS DA TERRA - Espaço

Mais de 6 000 pessoas em 150 edifícios fazem do Laboratório de Jatopropulsão, na Califórnia, o grande centro de controle das naves que começam a desbravar o Cosmo .

Se uma nave extraterrestre viesse à Terra fazer contato direto com os seus habitantes, talvez o local mais conveniente para o pouso fossem os contrafortes das montanhas San Gabriel, 20 quilômetros ao norte de Los Angeles, na Califórnia, Estados Unidos. Ali está sediado o centro nervoso da comunicação entre o planeta e o espaço profundo - o Laboratório de Jatopropulsão, mais conhecido pela sigla JPL. Pertencente ao Instituto de Tecnologia da Califórnia, o JPL é a única instituição universitária diretamente ligada às atividades da NASA, à qual se vinculou desde a fundação, em 1958. Mas a palavra laboratório, na verdade, já não a define com toda justiça. Seria mais conveniente falar em uma cidade do espaço - onde os viajantes do cosmo, com certeza, se sentiriam em casa. Na pior das hipóteses, estariam no lugar mais adequado para, em caso de necessidade, comunicar-se com planeta natal - a exemplo do E.T. de Steven Spielberg. Pois, embora parte do complexo de nada menos de 150 edifícios do JPL abrigue alojamentos e escritórios comuns, a maioria tem um ar definitivamente extraterreno. Entre outras estruturas, existem grandes galpões para a montagem de satélites e de naves, instalações para testar instrumentos e simular condições de vôo, assim como sofisticadas salas de navegação e de comunicação espacial, a verdadeira marca registrada do Laboratório. No total, ele emprega uma formidável equipe de 3 800 engenheiros e cientistas, 560 técnicos e 2130 funcionários administrativos. O fato de estarem entre os mais qualificados profissionais do mundo não os impede de cultivar um simpático estilo informal em que se mesclam o bom humor e o entusiasmo. "Aproveitam para nos pagar pouco porque gostamos da tarefa", brinca o físico Omer Divers, chefe de uma das equipes encarregadas de analisar a colossal massa de informações recebidas do espaço. Trata-se de uma peça vital na teia de comunicações montada pelo JPL ao longo dos anos. Na extremidade mais distante dela estão as dezenas de satélites e naves automáticas atualmente em operação-os olhos e os ouvidos remotos da Terra.

A nave Voyager 1, por exemplo, poderia ser o primeiro objeto de origem humana com o qual eventuais visitantes extraterrestres talvez cruzassem, pois já se encontra a 5 bilhões de quilômetros da Terra, bem além do último planeta conhecido do sistema solar, Plutão. Como um batedor avançado da civilização. A nave poderia antecipar o contato com os alienígenas e transmitir dados pormenorizados a seu respeito. Essa é a função dos satélites e naves automáticas: equipados com instrumentos de alta sensibilidade, espionam detalhes importantes do Cosmo, próximos ou longínquos. Em seguida, remetem os seus relatórios na forma de sinais eletrônicos codificados, diretamente para as três grandes estações de escuta operadas pelo JPL.

Localizadas nos Estados Unidos, na Espanha e na Austrália, cada uma conta com uma equipe de cerca de 100 pessoas e com quatro grandes antenas de rádio medindo entre 26 e 70 metros de diâmetro. A disposição das estações em continentes diferentes é proposital. Assim, em nenhum momento se perde contato com um ponto qualquer do céu. Em última instância, o conjunto de naves, censores e antenas constitui a chamada Rede do Espaço Profundo, o coração da malha de comunicações montada pelo JPL. Totalmente informatizada, a rede começa a ser interligada por meio de um único computador, o Hipercubo, o maior do mundo em sua categoria.

Capaz de comparar informações à velocidade de 400 milhões de sinais codificados por segundo, esse gigante está sendo montado pela fusão de 128 processadores independentes, cada um deles 100 vezes mais rápido que os grandes computadores comerciais em uso. Com essa inovação, fechou-se uma épica fase da história do JPL, durante a qual uma tripulação de 200 a 400 profissionais conduziu as duas naves da categoria Voyager até a periferia do sistema solar. Naturalmente, ninguém precisou deixar a Terra, pois os pilotos movem os comandos à distância, por meio de uma bem planejada troca de sinais de rádio com as naves. As mais inteligentes sondas da era espacial, as Voyagers foram guiadas, em parte, por instruções previamente embutidas nos computadores de bordo.

Quando se aproximavam de um planeta, recorriam a instruções eletrônicas mais complexas e geralmente consultavam seus aguçados censores de direção para constatar os desvios de rota, inevitáveis numa travessia tão longa. Então, comunicavam-se com o comando do JPL e aguardavam as correções transmitidas pelas grandes antenas terrestres. Ao mesmo tempo, acionavam o arsenal de instrumentos para dar inicio à investigação dos planetas. Assim, ao longo de dezessete anos, as Voyagers visitaram sucessivamente Júpiter, Saturno, Urano, Netuno e os 56 satélites desses planetas. Nas cercanias de Saturno, situado a 1 bilhão de quilômetros, demoravam pelo menos uma hora para ouvir um comando da Terra; em Netuno, a diferença já chegava a quatro horas.

Apesar disso, demonstraram pontaria perfeita em vôos rasantes sobre os corpos celestes. Mesmo dispondo de um rádio de baixa potência, transmitiram para a Terra, entre montanhas de outras informações, cerca de 100 000 fotos de impecável nitidez. O êxito, nesse caso, foi completo, já que as Voyagers foram concebidas, montadas, testadas e pilotadas pelas diversas seções especializadas do JPL. Nem sempre é assim. Muitas vezes, o Laboratório pilota, ou mantém comunicação com sondas e satélites construídos por outras instituições. Foi o caso das sondas Pioneer 10 e 11, fabricadas pelo Ames Research Center, da NASA. No entanto, a história do JPL começou efetivamente décadas antes, com a tentativa de construir foguetes, nos idos de 1936.

A portentosa equipe atual não passava de um pequeno grupo de alunos do Instituto de Tecnologia da Califórnia liderado pelo engenheiro de origem húngara Theodore von Kármán (1881-1963). Na época, o grupo dispunha apenas de alguns barracões de madeira e parcos instrumentos. Não obstante, essa experiência pioneira se tornou o alicerce da futura indústria espacial americana. Até hoje o Laboratório cultiva a antiga vocação para a pesquisa de novos foguetes. Um exemplo é o projeto Tau: uma nave que deverá voar por volta da virada do século em direção ao espaço interestelar. Capaz de ejetar partículas atômicas eletricamente carregadas, o foguete levará essa nave a uma distância de 150 bilhões de quilômetros para investigar o que, de fato, existe no imenso vazio além dos planetas.

Depois da Segunda Guerra Mundial, o objetivo prioritário do JPL passou a ser a construção de satélites. O primeiro deles foi o Explorer 1-um projeto de emergência que vôou no dia 31 de janeiro de 1958, apenas quatro meses depois de os soviéticos lançarem o Sputnik, dando inicio à era espacial. A própria NASA nem sequer existia (seria criada em dezembro daquele mesmo ano), mas o trabalho do JPL impediu que os soviéticos ampliassem a dianteira obtida sobre os Estados Unidos com o primeiro satélite artificial. Atualmente, a instituição está ativamente empenhada em desenvolver e construir satélites para os mais diversos fins científicos e civis. Conta, para isso, com uma verba de 1 bilhão de dólares, dos quais cerca de 700 milhões são alocados pela NASA e o restante, por outras agências governamentais.

Pelo menos metade desse dinheiro é aplicado em novas pesquisas e na construção de instrumentos, informou a nos o porta-voz do JPL, Jim Wilson. "A outra metade é consumida pelos vôos e pelas tarefas de navegação e comunicação com as naves." Entre os mais recentes projetos criados pelo Laboratório, a Terra tem um lugar especial. Os novos satélites já estão executando, ou vão começar a executar em curto prazo, uma centena de tarefas relevantes, como criar mapas com precisão jamais alcançada, sondar a estrutura geológica do planeta sob os oceanos, ou medir o volume exato dos gases da atmosfera. Outros satélites estão ocupados com o controle da poluição, o planejamento mais racional das rotas aéreas e a identificação de novas fontes de energia. Além disso, o Laboratório possui uma divisão inteiramente dedicada ao aproveitamento dos instrumentos científicos na vida prática. Redesenhados, eles podem ter aplicações importantes, em particular como aparelhos médicos.

Mas as sondas interplanetárias continuam sendo o prato de resistência da casa. Um dos modelos surgidos depois das Voyagers é a Galileu, lançada no final de 1989 com a missão de estacionar por longo tempo nas órbitas próximas de Júpiter. Inteiramente projetada e construída pelo JPL, suas câmeras de TV possuem captadores eletrônicos de luz capazes de revelar detalhes de apenas 20 metros da superfície gasosa do planeta. Além disso, a sonda vai transportar uma pequena nave auxiliar construída fora do JPL, cujo destino é mergulhar sobre Júpiter para colher dados diretamente da sua atmosfera. Exemplo ainda mais ousado é o bólido Mariner Mark II, projetado para perseguir e fazer acrobacias em torno do cometa Kopff durante alguns meses. Para isso, será dotado de pequenos e ágeis propulsores e poderá ver o cometa de vários ângulos diferentes.

Uma nave desse tipo também poderia penetrar a salvo no perigoso reino dos asteróides, formado por milhões de pequenas rochas, situado entre Marte e Júpiter. Nunca observados de perto, os asteróides aparentemente se movimentam no espaço de maneira aleatória, mas podem se organizar de forma complexa. Foi o que descobriu recentemente o astrônomo Steven Ostro do JPL. Por sorte, ele pôde fotografar com precisão o asteróide denominado 1989 pb, de apenas 1600 metros de diâmetro. Ostro descobriu surpreso que não havia apenas um, mas sim dois asteróides. O 1989 pb era, na verdade, constituído por duas rochas girando uma em torno da outra, como um planeta e seu satélite em miniatura.

Novidades desse gênero revelam como ainda é frágil o conhecimento acumulado sobre o espaço e como é rico e diversificado o vasto mundo situado além da Lua. Também se compreende o entusiasmo com que os profissionais do JPL se atiram à conquista dos planetas vizinhos. Como diz o físico Omer Divers, o que gosta do que faz apesar da paga, "novos mistérios são mais divertidos do que os fatos conhecidos". 

Cortesias da era espacial

Nem só de espaço vive o JPL. Seus cientistas também estão empenhados em transformar os instrumentos ultraprecisos utilizados pelos satélites e naves espaciais em aparelhos úteis ao dia-a-dia das pessoas comuns. Os benefícios potenciais são especialmente promissores na área médica. Um detector de moléculas eletricamente carregadas, por exemplo, está sendo incumbido de investigar o organismo de pessoas submetidas a altas doses de radiação. O objetivo é procurar danos que podem levar as células ao câncer e dar o alerta com antecedência. Outro tipo de monitor, também desenvolvido originalmente de olho nas pesquisas espaciais, integra por meio de um computador as imagens do organismo humano, mais ou menos como faz com as imagens dos planetas remetidas pelas naves. Acoplado a dispositivos como o ultrasom e a tomografia, o aparelho poderá proporcionar aos médicos pormenores ainda longe de seu alcance sobre a evolução dos pacientes de aterosclerose.

Fora da área médica, procura-se integrar por computador grande número de informações sobre o clima, a fim de repassá-las rapidamente aos pilotos e controladores de vôo.

O esquema tornaria o transporte aéreo mais seguro e eficiente, porém não é fácil de implantar. Projeto mais simples é o da conversão dos captadores de energia solar em geradores comerciais de alta eficiência. Existem ainda propostas extremamente ambiciosas, como a de remontar alguns mecanismos usados no espaço na forma de robôs-operários de alta sensibilidade. Um bom robô, como se sabe, é o que consegue diferenciar entre um aperto de mão e o ato de levantar um automóvel. A meta, no caso, é superar a dificuldade dos autômatos em manipular objetos móveis e dosar corretamente sua força.

Destino: Terra - Espaço

DESTINO: TERRA - Espaço

A preocupação com o ambiente invade os programas espaciais. Uma batelada de novos satélites vai ajudar os cientistas a entender melhor o que acontece com o planeta.

Durante os últimos 33 anos, desde que os soviéticos lançaram ao espaço o primeiro satélite artificial, o homem se acostumou a pensar nas conquistas espaciais como uma corrida para chegar cada vez mais longe. O Sputnik foi jogado numa órbita entre 228 e 947 quilômetros de distância. Em 1969, astronautas pisaram na Lua, a 384 mil quilômetros da Terra. Depois, naves automáticas rumaram para outros mundos, pousando em Marte e Vênus, tiraram fotos inesquecíveis dos gigantes Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. A sonda Pioneer cruzou os limites do sistema solar e enviou sinais a mais de 6 bilhões de quilômetros. Mas aquela que talvez venha a ser a maior conquista de todos os tempos e está sendo planejada agora dirá respeito a um corpo celeste do qual se supõe conhecer muita coisa: a própria Terra. A idéia de explorar do alto a casa do homem começou a tomar corpo num período relativamente breve. Há três anos, a então astronauta Sally Ryde, hoje professora da Universidade de Stanford, na Califórnia, referiu-se a uma certa Missão ao Planeta Terra no seu relatório sobre o futuro do programa espacial americano depois do desastre com a nave Challenger em 1986. O relatório feito a pedido da NASA desestimulava a busca de proezas mais ousadas, como a ida do homem a Marte ou o estabelecimento de uma colônia lunar, mostrando que a ciência espacial bem poderia contribuir para necessárias pesquisas aqui mesmo na Terra. Mas foi preciso que a crise ambiental se transformasse em assunto de todos os dias para que os promotores da conquista do espaço começassem a pensar seriamente em usar mais esse valioso instrumento para enxergar melhor o que acontece no quintal terrestre.

Na realidade, há anos que o homem aproveita os avanços tecnológicos que possibilitaram às naves espaciais ir tão longe para ter uma idéia melhor das ameaças ao meio ambiente. Já no final da década de 70, por exemplo, as imagens enviadas pelo satélite meteorológico Nimbus-7 deram aos cientistas a péssima noticia de que havia um buraco sazonal na camada de ozônio sobre a Antártida, um dos mais sérios problemas criados pela poluição industrial. As naves espaciais documentaram também o desmatamento das florestas tropicais, a desertificação na África, o ar envenenado das grandes cidades e o mau uso do solo. Os satélites de sensoriamento remoto verdadeiros olhos no espaço, captaram as radiações emitidas pela superfície do planeta tanto na faixa do visível como no infravermelho e em microondas.

Com essas imagens hoje se faz desde a avaliação dos recursos naturais a estimativas de colheitas agrícolas, passando pela observação de acidentes ecológicos, além de planejamento urbano e cartográfico. Mas os instrumentos disponíveis precisam evoluir muito para documentar todas as complexas interações entre o solo, os oceanos e a atmosfera. "A física e a química do funcionamento do planeta ainda não foram compreendidas e a nossa habilidade de prever mudanças é falha", diagnostica o microbiólogo sueco Thomas Rosswall, diretor-executivo do Programa Internacional de Geosfera e Biosfera (IGBP), ouvido por nos. Ele esteve há pouco no Brasil para participar de um seminário sobre mudanças ambientais na América Latina, no Instituto de Pesquisas Espaciais (INPE) em São José dos Campos.

Segundo explicou, o programa IGBP, que funciona em 34 países, pretende justamente reunir dados que permitam aos pesquisadores prever a repercussão da atividade humana no meio ambiente, especialmente nas concentrações e misturas de gases na atmosfera, no clima e nas interações entre esses fenômenos. "Para isso precisamos de novos e mais eficientes instrumentos de trabalho", afirmou o cientista. "Não podemos compreender o funcionamento da Terra apenas vigiando aqui e medindo acolá, sem integrar todas as peças no quebra-cabeça." Para facilitar essa integração, cujos benefícios talvez incluam projeções menos polêmicas sobre as conseqüências do efeito estufa sobre o nível dos mares, os países envolvidos na exploração espacial planejam lançar até o final da década de 90 quinze satélites equipados com instrumentos para medir praticamente tudo que vale a pena neste mundo - da espessura do gelo na Groenlândia à força das tempestades tropicais no Oceano Índico.

Para o sueco Rosswall, esta nova versão daquilo que Sally Ride chamou Missão ao Planeta Terra apenas terá sentido se todas as informações forem usadas em pesquisas interdisciplinares - diferentemente dos experimentos espaciais anteriores que coletavam dados apenas para determinados estudos. Em sua opinião, "só assim os cientistas vão entender o delicado sistema de funcionamento do planeta e influenciar os responsáveis pelas decisões políticas para que tomem as medidas necessárias à redução da atividade destrutiva do homem".

O maior dos projetos que compõem a Missão ao Planeta Terra é o Earth Observing System (EOS), ou Sistema de Observação da Terra, de responsabilidade sobretudo da NASA, composto a princípio de duas séries de três plataformas polares, pesando cada uma 15 toneladas e com carga útil de 3,5 toneladas. Como comparação, um satélite de sensoriamento remoto da série Landsat, atualmente em órbita, pesa cerca de oito vezes menos. O projeto prevê o funcionamento ao mesmo tempo de duas plataformas, uma de cada série. O primeiro lançamento será em 1997. Cada plataforma ficará em órbita durante cinco anos a 824 quilômetros de altitude. Como os lançamentos serão sucessivos, espera-se que durante quinze anos o sistema forneça informações praticamente diárias sobre o planeta. Fazem também parte do projeto outras plataformas semelhantes, que serão lançadas pelo Japão e pela Agência Espacial Européia, e ainda a colocação de uma série de pequenos satélites em órbita equatorial com missões específicas, como por exemplo acompanhar as variações na espessura da camada de ozônio na atmosfera.

Se a NASA conseguir os dólares necessários, serão lançados mais cinco satélites em órbita geoestacionária a 36 mil quilômetros do equador. Nessa altitude, igual à dos satélites meteorológicos, estarão sempre na mesma posição e assim poderão medir qualquer processo no planeta de maneira contínua. Desde já, a Missão ao Planeta Terra é considerada um dos maiores e mais caros projetos concebidos pela agência espacial americana-estima-se que terá um orçamento de 20 bilhões de dólares, uns 3 milhões a menos do que serão gastos na controvertida estação espacial Freedom, onde também se prevê a instalação de medidores de chuva, de ventos e de radiação solar na região equatorial. Os defensores da Missão batalham para que os Estados Unidos o adotem como prioridade nacional, à maneira do projeto Apolo na década de 60, que levou o homem à Lua. Desta vez, poucos teriam a coragem de dizer, como então, que se trata de dinheiro jogado fora para satisfazer uma vaidade patriótica: o projeto pode ajudar a recuperar o meio em que o homem vive.

Embora o lançamento da primeira plataforma polar EOS só vá ocorrer daqui a sete anos - se não houver atrasos -, o seu funcionamento está sendo desenhado desde já. "É um projeto que requer planejamento e um complexo programa de análise e tratamento de dados", informa o engenheiro agrônomo Getúlio Batista, do Instituto de Pesquisas Espaciais (INPE). "O Sistema de Observação da Terra deve coletar mil vezes mais informações do que os satélites Landsat." Batista, que vai passar os próximos dois anos no Goddard Space Flight Center, em Maryland, Estados Unidos, é o coordenador de um dos 55 projetos aprovados pela NASA para serem desenvolvidos com o auxílio dos dezenove sensores da plataforma polar. Ele vai acompanhar o ciclo da água na Amazônia para entender como o desmatamento afeta o ecossistema da floresta tropical.

"É uma oportunidade única para estudar o papel da floresta no clima do globo", entusiasma-se o pesquisador, um dos integrantes da equipe de sensoriamento remoto do INPE acostumada a denunciar com imagens vindas do espaço a extensão das queimadas brasileiras. Os satélites atuais não são capazes de detectar as taxas de evaporação e transpiração da floresta, o que significa que até hoje não se sabe com precisão quanto chove de verdade na Amazônia. Mas os sensores da plataforma polar do EOS podem medir temperatura, umidade e quantidade de poeira na atmosfera. Eles também vão fornecer a cada três dias, com resolução de até 500 metros, imagens da vegetação - ou de sua perda - na superfície da floresta.

A plataforma polar do EOS conta ainda com um instrumento de alta resolução e sensibilidade para observar mudanças biológicas nos rios da Amazônia, capaz de rivalizar com os satélites-espiões que Estados Unidos e União Soviética tanto apreciam para bisbilhotar as armas secretas um do outro. "Será uma espécie de lente zoom no espaço", compara Batista. "O sensor tem resolução de 30 metros, igual ao do Landsat, mas suas bandas espectrais, divisões das faixas de luz, serão 192, contra sete do satélite americano e quatro do francês Spot", contabiliza o pesquisador. "Com ele vamos acompanhar a vazão dos rios, a quantidade de sedimentos depositados, a qualidade da água nos reservatórios e o impacto das barragens." Esse mesmo sensor poderá identificar minerais e tipos de solos, quantidade de plânctons nas zonas costeiras, impurezas na neve e o efeito da umidade e da poluição nas folhas. Haja pesquisadores para interpretar tamanha constelação de dados.

Outro instrumento, dotado de laser deve medir os movimentos da crosta terrestre -proporcionando, quem sabe, informações de vital importância a populações de áreas sujeitas a terremotos, como a Califórnia -, a cobertura da camada de gelo nos pólos e até a altura das ondas oceânicas. E um radar, enfim, fará o mapeamento das terras, mares e superfícies geladas mesmo nos dias nublados e durante a noite. Além de participarem do EOS, os países que já mandaram seus brinquedos ao espaço têm outros projetos em andamento para esta década. Um deles é o Topex/ Poseidon, um empreendimento conjunto dos Estados Unidos e da Agência Espacial Européia, que será lançado em dois anos. Como o nome sugere, o engenho deverá estudar os padrões de circulação dos oceanos e sua relação com as mudanças no clima terrestre.

O satélite americano Space Radar Observatory, por sua vez, com lançamento marcado também para 1992, será o primeiro a fazer um mapeamento completo do planeta por radar, o que certamente será a alegria dos geógrafos. Mais importante ainda, o aparelho medirá as taxas de dióxido de carbono da atmosfera que são o principal indicador do efeito estufa. Os japoneses devem lançar o Geotail, destinado a estudar a energia na magnetosfera, camada além da ionosfera que se estende até a faixa-limite do espaço interplanetário. Os soviéticos têm dois satélites programados para estudar a influência da energia solar no planeta, um tema que por sinal vem mobilizando especialmente os cientistas desde o ano passado devido à intensificação da atividade do Sol neste período.

Estudar a Terra certamente não provoca tanta excitação quanto o sonho de enviar missões tripuladas a outros planetas, mas os próprios cientistas que têm a cabeça em Marte ou mais longe ainda estão acordando para o imperativo de que consertar o planeta é prioritário à sobrevivência da humanidade. Como diz o astrofísico americano John Eddy, da Universidade do Colorado, um dos integrantes do Programa Internacional de Geosfera e Biosfera, "quando escreverem o livro da História do século XXI, as próximas gerações se perguntarão porque demoramos tanto até olhar para a nossa casa". Antes tarde do que nunca: justamente para recuperar o tempo perdido, o Ano Internacional do Espaço, marcado para 1992 a fim de coincidir com as comemorações dos quinhentos anos da descoberta da América, será dedicado à Missão ao Planeta Terra. 

A cor do mar e o efeito estufa

Que será que os plânctons, microscópicos organismos da superfície dos oceanos, tem a ver com o equilíbrio climático da Terra? As imagens coloridas dos oceanos transmitidas pelo satélite Nimbus-7 de 1978 a 1986 dão uma pista e mostram de maneira exemplar o que os cientistas do Programa Internacional de Geosfera e Biosfera (IGBP) querem dizer quando falam em interação dos processos físicos, químicos e biológicos do sistema terrestre. Como os vegetais do solo, os plânctons contêm clorofila e outros pigmentos que absorvem a luz solar nas faixas azul, amarela e vermelha do espectro. Assim, existe uma relação entre as cores das camadas superiores do oceano, captadas pelos sensores do infravermelho do satélite, e a concentração de plânctons ali.

Os cientistas que estudam o clima terrestre, os climatologistas, não sabem ainda qual o volume de dióxido de carbono, emitido pela queima de combustíveis fósseis, que acaba absorvido pelos oceanos, mas calculam que seja significativo. Uma boa porcentagem desse gás, um dos principais causadores do efeito estufa, é usada biologicamente pelos plânctons na fotossíntese e portanto não contribui para o aquecimento da atmosfera. Esses organismos também são responsáveis pela absorção de nitrogênio e partículas de fósforo e ferro da atmosfera na síntese de proteínas. Quanto eles absorvem dessas substâncias é uma questão por responder. E a resposta pode fornecer uma indicação a mais sobre a quantas anda o ar do mundo.

Olhar Eletrônico - Exploração Espacial.

OLHAR ELETRÔNICO - Exploração Espacial.



Em poucos anos, aprendeu-se mais sobre o Universo do que em toda a história da humanidade. Satélites e radio observatórios ampliam sem parar os limites do espaço conhecido.

O mais importante instrumento astronômico, desde que há quatro séculos Galileu começou a espiar o céu com uma luneta, está guardado numa sala esterilizada da empresa norte-americana Lockheed Missile and Space, na Califórnia. Trata-se do telescópio espacial Hubble, cujo lançamento está previsto para 1989. Através dele, é possível ler um jornal a uma distancia de 350 quilômetros ou localizar um vaga-lume a 15 mil quilômetros, ou ainda perceber da Terra o espoucar de um flash de máquina fotográfica na Lua. A 550 quilômetros de altura, sem se embaçar com a atmosfera da Terra, o Hubble poderá enxergar o espaço com uma nitidez sete vezes maior que qualquer outro equipamento já construído pelo homem.
Isso quer dizer que pela primeira vez será possível divisar planetas de outras estrelas além do Sol-se é que eles existem-, na Via Láctea e em outras galáxias vizinhas, dando um colossal impulso às pesquisas sobre a vida no cosmos. O Hubble também vai ajudar a decifrar o mistério da origem das galáxias e dos quasares -esses corpos celestes que piscam como faróis a bilhões de anos-luz de distância da Terra. Além disso, com ele se poderá começar a preencher os incomensuráveis claros no mapeamento do Universo, ao se observar astros 350 vezes mais obscuros do que os conhecidos hoje.
O Hubble, assim chamado em homenagem ao astrônomo norte-americano Edwin Hubble (1889-1953), deveria ter sido colocado em órbita pelo ônibus espacial Atlantis, da NASA, em setembro de 1986. Acontece que, com a explosão do Challenger, companheiro do Atlantis, logo após o seu lançamento de Cabo Canaveral, em janeiro do mesmo ano, o programa espacial dos Estados Unidos sofreu um retrocesso do qual ainda não se recuperou. Por isso, o Hubble, apesar de pronto para ser lançado, tem de ficar em terra, mais precisamente numa sala onde o menor grão de poeira pode prejudicar o seu impecável espelho de 2,5 m de diâmetro.

Enquanto o Hubble não sobe, os astrônomos, precisam contentar-se com o que têm ao alcance dos olhos - uma enormidade em relação ao passado mesmo recente mas muito pouco perto do que há para ver. Ou, como compara o astrofísico da Universidade de São Paulo, Augusto Daminelli: "Estamos na situação de quem garimpa à beira do rio quando sabe onde encontrar um filão de ouro maciço". Para o trabalho de Daminelli - um projeto sobre as chamadas estrelas azuis, de um bilhão de anos-o Hubble seria evidentemente muito útil.
Quando for lançado-dentro dos próximos dois anos, segundo as mais recentes previsões-, o Hubble será a jóia da coroa da Astronomia deste século. Pois nunca na história da humanidade aprendeu-se tanto sobre o Universo como nos últimos vinte anos. Para dar apenas uma idéia do que isso significa, o astrônomo Eugênio Scalise, que pesquisa moléculas interestelares no Rádio Observatório de Itapetinga, em São Paulo, lembra que as informações acumuladas pelo IRAS (sigla em inglês para Satélite Astronômico Infravermelho), que funcionou só de janeiro a novembro de 1983, ainda não foram totalmente interpretadas. "Estamos chegando a um ponto em que o avanço tecnológico está ficando maior que o número de cientistas aptos a usufruir dele", afirma.
Esses avanços ampliaram o campo de observação dos astrônomos para além daquilo que a vista alcança-ou seja, da luz visível até outras faixas de energia eletromagnética difundidas pelos astros no espaço. Essa difusão ocorre em ondas que medem desde quilômetros, como é o caso das ondas longas de rádio-passando pelas microondas, raios infravermelhos, ultravioletas, raios X-até os bilionésimos de milímetros dos raios gama.
Atualmente já existem. na Terra ou no espaço, telescópios capazes de captar todas essas freqüências. Isso permite saber, por exemplo, como uma estrela nasce, quando começa a brilhar de forma mais intensa, quando se separa de suas nuvens de gás e, enfim, quando explode, transformando-se numa supernova. A visão mais abrangente dos céus foi conquistada aos poucos.
As primeiras estrelas da tecnologia aplicada à Astronomia foram os telescópios óticos. Hoje, quase 380 anos depois que Galileu descobriu os quatro maiores satélites de Júpiter, as manchas solares e os montes e vales da Lua, graças ao telescópio que construiu, o desenvolvimento desse tipo de aparelho parece ter chegado ao auge.
Vem aí o telescópio com espelho de 15,2 m de diâmetro, que será construído no extinto vulcão Mauna Kea, no Havaí, até o final do século. Por enquanto, o maior telescópio é o soviético, com um espelho de 5,9 m, construído em Zelenchukskaya, no Cáucaso. O segundo maior é o de 5 m do monte Palomar, na Califórnia.
Com qualquer deles é possível detectar até a luz de uma vela a 25 mil quilômetros de distância. Além do tamanho dos espelhos, os astrônomos apostam na eletrônica e na informática para obter o máximo de seus telescópios.

Graças ao avanço nessas duas áreas é possível obter mais depressa imagens mais precisas dos astros. Foi por exemplo com um detector de luz chamado Reticon que Luiz Alberto Nicolacci, do Observatório Nacional do Rio de Janeiro, fez um levantamento de grandes estruturas cósmicas no telescópio de 1,60 m do Laboratório Nacional de Astrofísica, em Brasópolis, Minas Gerais. O trabalho demorou quatro anos. Se tivesse sido feito com as antigas placas fotográficas do telescópio do monte Palomar demoraria cerca de cinqüenta anos.
Enquanto evoluíram os telescópios óticos, nasceu a radioastronomia. A descoberta de que os astros emitem ondas de rádio deu-se por acaso. Em 1937, Karl Guthe Jansky, um jovem engenheiro de Nova Jersey, nos Estados Unidos, ficou intrigado com as interferências que atrapalhavam as ligações da companhia telefônica. Ao medir a direção, intensidade e comprimento de onda das interferências, concluiu que as emissões vinham da constelação de Sagitário, no centro da Via Láctea, a 30 mil anos-luz de distancia da Terra. Mas só depois da Segunda Guerra Mundial os cientistas começaram a perceber as oportunidades proporcionadas pelas ondas para o estudo do espaço.
Os primeiros radiotelescópios eram aparelhos de rádio que captavam as ondas eletromagnéticas e reproduziam os respectivos sinais num alto-falante. Dessa forma, era possível ouvir a galáxia, embora essas ondas não sejam sonoras. Hoje em dia, elas são reproduzidas eletronicamente e armazenadas no computador, o que permite obter uma representação gráfica ou numérica dos sinais (veja no poster desta edição o mapa da Via Láctea traçado a partir das emissões de rádio dos astros).
Na radioastronomia, como na astronomia ótica, o importante é ter o maior fluxo possível de energia, como é o caso do radiotelescópio de Arecibo, em Porto Rico, cujo prato tem um diâmetro de 304 m. Desde os anos 60, aparelhos em diferentes países vêm sendo ligados entre si, sincronizando suas medições mediante um processo chamado VLBI (Interferometria de Longa Linha de Base). A imagem final obtida pelo computador corresponde ao alcance do prato de um radiotelescópio de milhares de quilômetros de diâmetro.

A radioastronomia revelou a existência dos pulsares ou estrelas de neutrons, ao captar os lampejos de sua radiação. Mas sua maior contribuição ao conhecimento do cosmos ocorreu em 1965, quando os físicos norte-americanos Arno Penzias e Robert Wilson detectaram uma emissão de rádio uniforme no Universo-o que lhes valeu o prêmio Nobel de Física em 1978. Esse sinal, cuja existência já tinha sido prevista teoricamente desde
meados dos anos 40, é interpretado como uma espécie de eco do Big Bang-a explosão que teria dado origem ao Universo há aproximadamente 18 bilhões de anos.
A astronomia do invisível ganhou o maior impulso com a era espacial. Graças a satélites portadores de telescópios no comprimento de ondas de infravermelho, por exemplo, foi possível registrar a partir da década de 70 locais de formação de estrelas. Por mais potentes que fossem, os telescópios convencionais não conseguiriam passar essa informação, pelo fato de que a luz das estrelas em formação fica oculta por densas nuvens de poeira. Já sua energia escapa em forma de radiação infravermelha. O telescópio IRAS, lançado em 1983, identificou 180 mil fontes de radiação na Via Láctea e em outras galáxias.
No ultravioleta, a detecção é mais difícil, porque as emissões acabam totalmente absorvidas pela atmosfera terrestre. No entanto, elas foram captadas pelos satélites Copernicus, lançado pelos Estados Unidos em 1972, e IUE (International Ultraviolet Explorer), uma operação conjunta da NASA, da agência espacial européia ESA e da Inglaterra. Lançado há dez anos, o IUE continua na ativa para fornecer dados sobre as relações entre temperatura e composição química dos astros. Na faixa dos raios X, o satélite Einstein, também norte-americano, lançado em 1978, descobriu emissões procedentes dos quasares, a 18 bilhões de anos-luz.
Os quasares contêm em seu centro os falados buracos negros - corpos celestes cuja força gravitacional é tão poderosa que não só não deixa escapar deles nenhuma luz como ainda atrai toda a matéria que houver nas proximidades. Os gases que fluem em direção ao buraco negro emitem raios X e gama antes de desaparecerem em seu interior. O satélite COS-B foi lançado em 1974 só para a detecção de raios gama e ainda está em operação.
Outro tipo de observação é feita com os detectores de neutrinos- partículas subatômicas sem carga e praticamente sem massa. Com esses detectores, pode-se observar diretamente o coração de energia do Sol, porque, para os neutrinos, a atmosfera solar é transparente - enquanto nenhum tipo de onda eletromagnética vai além da superfície dos astros.
Os cientistas esperam aproveitar o grande salto dos últimos vinte anos para multiplicar novamente a massa de informações disponíveis sobre o Universo. O passo seguinte ao lançamento do Hubble é a colocação em órbita, na próxima década, de doze satélites para observação específica em diversas freqüências. Já para o começo do século XXI, o projeto dos sonhos dos astrônomos é a instalação de uma antena na Lua. Explica o astrônomo João Steiner, do Instituto de Pesquisas Espaciais (INPE): "Será uma oportunidade de fazer mapas detalhados das fontes de rádio no espaço sem a interferência da atmosfera da Terra". Pelo visto, a Astronomia se prepara para ir ainda mais longe do que já foi - literalmente.

De Itapetinga para o mundo

Para descobrir os períodos em que os quasares-pontos luminosos situados nos confins do Universo - emitem radiação em determinadas freqüências, oito rádio observatórios de quatro países, entre os quais o Brasil, ajustaram suas antenas coletoras e, durante as noites de 21 a 27 de setembro último, mediram a intensidade da radiação. Os dados foram gravados em fita magnética e enviados ao Instituto Max Planck, na Alemanha, onde serão confrontados e interpretados.
Foi uma experiência de rotina para o único rádio observatório brasileiro, instalado num sítio de três alqueires pertencente ao INPE, em Itapetinga, perto de Atibaia, São Paulo. Afinal, há seis anos que a solitária antena parabólica de 13,7 metros participa de medições conjuntas de radioastronomia, representando a América do Sul. O Rádio Observatório de Itapetinga coleciona entre seus feitos a honra de ter sido o primeiro do mundo a detectar a radiação sincrotrônica (um tipo de onda de rádio) da supernova de Shelton, a 1987-A, descoberta em fevereiro passado.
Para fazer observações em Itapetinga, a comunidade astronômica do país, composta de quase 170 cientistas, apresenta seus projetos a uma comissão de programas e esta distribui as noites entre os interessados. Sendo esse rádio observatório um dos poucos do mundo em condições de operar em alta freqüência no estudo do Sol, foi ali que se descobriu um novo tipo de explosão solar em freqüências superiores a 90 megahertz. No rádio observatório também é feita a detecção de moléculas de gases como o hidrogênio, na faixa de microondas, com o auxilio de espectrômetros, instrumentos que permitem estudar comprimentos de onda com maior precisão. Em junho último, Itapetinga captou uma fonte radioativa de vapor de água, o que indica uma formação de estrelas a cerca de cinco mil anos-luz da Terra, na constelação de Escudo.
Embora os astrônomos brasileiros procurem manter um padrão de atividade de nível internacional, não há muitos outros lugares, além de Itapetinga, onde eles possam fazer suas pesquisas. O maior e mais bem equipado observatório ótico do Brasil, o Laboratório Nacional de Astrofísica, fica em Brasópolis, sul de Minas, a 1960 metros de altitude. Os astrônomos da USP, INPE e outras instituições dividem, de acordo com a importância de seus projetos, as 150 noites do ano em que o céu pode ser observado naquela região.
Para Augusto Daminelli, da USP, a grande vantagem do observatório são os equipamentos de detecção e análise de imagens. Dos três telescópios ali instalados, o mais potente é um refletor com espelho de 1,6 metro. Foi em Brasópolis que a equipe de Luiz Alberto Nicolacci fez o levantamento da distribuição de galáxias no céu do Hemisfério Sul. Foi ali também que outro astrônomo, João Steiner, do INPE, descobriu um pulsar e uma estrela cataclísmica - de variação muito rápida-na constelação de Sagitário. Além do observatório de Brasópolis, o Brasil possui quatro outros, ligados às universidades do Rio Grande do Sul, Minas, São Paulo e à Prefeitura de Campinas.
Os astrônomos querem mais. Querem, por exemplo, instalar um telescópio brasileiro na localidade chilena de Cerro Morado, na cordilheira dos Andes, onde funcionam oito telescópios norte-americanos. A idéia é dispor de uma alternativa às condições climáticas do Brasil, onde o excesso de nebulosidade prejudica a observação do céu.


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Colisões Cósmicas - Telescópio Hubble

COLISÕES CÓSMICAS - Telescópio Hubble



Com as suas lentes voltadas para Júpiter, o telescópio espacial Hubble e a sonda Galileu flagraram a colisão de fragmentos do cometa Shoemaker-Levy 9 contra a superfície do maior planeta do sistema solar. Naqueles seis dias de julho de 1994, os cientistas documentaram um dos eventos celestes mais importantes do século. Ao vivo, astrônomos e telespectadores do mundo todo puderam assistir à desintegração de pedaços do cometa na atmosfera mais alta de Júpiter, liberando uma quantidade de energia superior à de todo o arsenal nuclear existente no nosso planeta. Imagens captadas por telescópios de grande potência eram divulgadas na internet, provocando sobrecarga. Só um site mantido pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia recebeu mais de 1 milhão de solicitações para baixar imagens atualizadas da colisão nas duas semanas durante e imediatamente após o grandioso acontecimento no céu.

O que foi apenas um espetáculo visual para pessoas comuns reforçou duas convicções dos cientistas. Primeira, a de que Júpiter tem um papel importante como escudo protetor do sistema solar. "Sem ele, esses cometas poderiam entrar com mais facilidade em órbita de colisão com a Terra", diz o físico Marcelo Gleiser, professor catedrático do Dartmouth College, nos Estados Unidos. Segunda, a de que essas colisões podem ocorrer inclusive aqui em nosso planeta. "Somos mais frágeis do que imaginamos", afirma Gleiser.

O Shoemaker-Levy 9 foi descoberto por Eugene e Carolyn Shoemaker, e David Levy, em 1993. Logo depois, determinou-se que o cometa estava em uma trajetória elíptica bem acentuada, em rota de colisão com Júpiter. Durante o choque, em julho de 1994, foram observados pelo menos 21 fragmentos do cometa, com diâmetro de até 2 quilômetros. Os fragmentos chocaram-se numa velocidade superior a 200 000 quilômetros por hora. A explosão do primeiro pedaço do cometa na atmosfera criou uma bola de fogo gigantesca e levantou uma coluna de detritos com mais de 3 000 quilômetros de altitude. Esses detritos voltaram à superfície do planeta e produziram uma mancha negra correspondente a um terço do diâmetro da Terra. Isso tudo em Júpiter, que é 11 vezes maior do que nosso planeta.
Depois que o Hubble e a Galileu registraram a colisão, uma pergunta ficou no ar: o que aconteceria conosco se o alvo do Shoemaker-Levy 9 fosse a Terra? Parte da resposta está no nosso passado terrestre, pois acredita-se que o choque de um cometa de 10 quilômetros de diâmetro a 72 000 quilômetros por hora tenha dizimado os dinossauros, há 65 milhões de anos. A outra parte veio numa explosiva seqüência fotografada em 1994. Em seu livro O Fim da Terra e do Céu, Gleiser escreve que atualmente três programas em busca de cometas e asteróides com rotas próximas à Terra funcionam com sucesso: Linear (do Massachusetts Institute of Technology - MIT e da força aérea americana), Neat (do Laboratório de Propulsão a Jato de Pasadena e da força aérea americana) e Loneos (do Observatório de Lowell, no Arizona).

Marcado para morrer
Os astrônomos reconhecem: graças ao telescópio espacial Hubble, o mundo pode ver as mais fantásticas imagens já feitas do Universo. Além de flagrar os estragos causados pelo choque do cometa Shoemaker-Levy contra Júpiter, o Hubble ajudou os cientistas a entenderem o nascimento e a morte de estrelas, caçou buracos negros, identificou cerca de 1 500 galáxias, estudou as atmosferas planetárias e encontrou algumas dezenas de planetas fora do sistema solar. A Nasa colocou o supertelescópio - cuja construção começou em 1978 - em órbita há 14 anos. Ele permitiu aos astrônomos observar o cosmos sem as distorções causadas pela atmosfera terrestre nos telescópios instalados na superfície do nosso planeta. Pena que o governo americano decidiu cancelar a manutenção futura do Hubble, alegando preocupação com a segurança dos astronautas, crescente desde a explosão do ônibus espacial Columbia, em 2003. O telescópio que homenageou o astrônomo americano Edwin Hubble - que em 1929 comprovou a expansão do Universo - deve virar sucata cósmica em 2008. Seu sucessor será o telescópio James Webb, assim batizado em homenagem a um ex-administrador da Nasa, com lançamento previsto para 2011.

O impacto da descoberta
A observação do choque do cometa Shoemaker-Levy 9 com Júpiter mostrou que o planeta é um escudo protetor do sistema solar. Foi outra prova de que somos frágeis no Universo. E nos ajudou a entender ainda mais a extinção dos dinossauros na Terra