Athena Cursos – Física - ASTRONOMIA

Prof. Celso Costa

De Olhos no Chão a Olhos no Céu

A história do telescópio começa no início do século XVII, na Holanda. Não se sabe ao certo quem o inventou, mas a invenção é geralmente atribuída a um fabricante de óculos chamado Hans Lippershey, por volta de 1608.

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Ele descobriu que, usando duas lentes, uma côncava e uma convexa, era possível fazer objetos distantes parecerem mais próximos.

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A notícia dessa invenção se espalhou rapidamente. Na época, ninguém pensou em usá-la para o espaço, e sim para a guerra, para observar navios inimigos de longe.

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Galileu Galilei e o Nascimento da Astronomia Telescópica

Quando o famoso cientista Galileu Galilei ouviu falar dessa invenção, ele a aprimorou por conta própria em 1609. Ele não só construiu um telescópio melhor, como também foi o primeiro a apontá-lo para o céu.

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Foi aí que a revolução começou! Com seu telescópio, Galileu fez descobertas que mudaram a forma como víamos o universo:

• Descobriu as quatro maiores luas de Júpiter, provando que nem tudo girava ao redor da Terra.
• Observou as fases de Vênus, o que era uma prova forte de que Vênus orbitava o Sol, e não a Terra.
• Viu as crateras e montanhas na Lua, mostrando que ela não era uma esfera perfeita.
• Descobriu manchas escuras no Sol, mostrando que ele também não era perfeito.

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Essas descobertas apoiavam o modelo heliocêntrico de Copérnico, que colocava o Sol no centro do sistema solar, e não a Terra.

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Os Gigantes na Terra: O Período dos Grandes Telescópios de Solo

Depois de Galileu, os telescópios foram ficando cada vez maiores. A ideia era simples: quanto maior o espelho ou a lente, mais luz ele coleta e mais longe ele pode enxergar.

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Telescópio Newtoniano

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Por séculos, os telescópios foram construídos em terra, em locais altos e isolados, para evitar a poluição luminosa das cidades e a distorção da atmosfera da Terra. Exemplos famosos incluem:

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O Telescópio Hooker no Observatório de Mount Wilson (EUA): Com ele, o astrônomo Edwin Hubble, nos anos 1920, descobriu que o universo estava em expansão e que existiam outras galáxias além da nossa.

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O Telescópio Hale no Observatório de Palomar (EUA): Por muitos anos, foi o maior do mundo, ajudando a mapear o universo em grande escala.

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A Revolução Espacial: De Olhos Acima da Atmosfera

Apesar dos avanços, a atmosfera da Terra sempre foi um problema. Ela age como uma lente embaçada, distorcendo a luz das estrelas e limitando a nitidez das imagens.

Para resolver isso, os cientistas tiveram uma ideia revolucionária: colocar um telescópio no espaço!

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O Telescópio Espacial Hubble (1990): Lançado pela NASA e pela ESA, o Hubble foi o primeiro grande telescópio espacial. Ele nos deu imagens de tirar o fôlego, como as famosas "Pilares da Criação", e nos ajudou a calcular a idade do universo com precisão. O Hubble nos mostrou o universo como ele realmente é, sem a distorção da nossa atmosfera.

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O Telescópio Espacial James Webb (2021): O mais novo e mais poderoso. Como você já aprendeu na outra aula, ele foi feito para enxergar em luz infravermelha, o que nos permite ver o universo de uma forma totalmente nova, explorando a formação das primeiras galáxias e a busca por vida em planetas distantes.

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O que é o Telescópio James Webb?

Imagine um super detetive espacial. Não um detetive de pessoas, mas de luz! O Telescópio James Webb é como uma máquina do tempo gigante, feita para olhar para o passado do nosso universo.

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Ele é o sucessor do famoso Telescópio Hubble, mas é muito mais poderoso. Foi lançado ao espaço em 2021 com uma missão incrível: nos mostrar como as primeiras galáxias e estrelas se formaram, além de nos ajudar a procurar por planetas onde pode haver vida.

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Por que ele é tão especial?

O grande segredo do James Webb é que ele consegue enxergar a luz infravermelha.

• Luz Visível: É a luz que nossos olhos enxergam, como as cores do arco-íris. O Hubble enxerga principalmente essa luz.

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• Luz Infravermelha: É um tipo de luz que não podemos ver, mas sentimos como calor. É a mesma luz que um controle remoto usa para ligar a TV, ou a luz que a pele do nosso corpo emite.

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Quando a luz das galáxias e estrelas muito distantes viaja pelo espaço, ela se "esticou" e se transformou em luz infravermelha. O James Webb foi construído para captar exatamente essa luz, como se fosse um super-herói com uma visão especial. Isso permite que ele "veja" objetos que o Hubble não conseguia.

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Como ele funciona?

O funcionamento do James Webb é uma combinação de engenharia e física, mas podemos resumir em três pontos-chave:

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O Espelho Gigante e Dourado: O telescópio tem um espelho enorme, com cerca de 6,5 metros de diâmetro (maior que uma quadra de vôlei). Ele é feito de 18 pequenos hexágonos dourados. O ouro é um metal perfeito para refletir a luz infravermelha. Esse espelho coleta a luz fraca de objetos distantes e a direciona para os instrumentos do telescópio.

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O Protetor Solar de Cinco Camadas: Para ver a luz infravermelha, o telescópio precisa ser incrivelmente frio. Se ele estivesse quente, ele mesmo emitiria luz infravermelha, "cegando" seus instrumentos. Por isso, o Webb tem um protetor solar do tamanho de uma quadra de tênis. Feito de cinco camadas finas, ele protege o telescópio do calor do Sol, da Terra e da Lua, mantendo-o a temperaturas próximas do zero absoluto (cerca de -233°C).

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A Localização Perfeita: O telescópio não orbita a Terra como o Hubble. Ele está em um lugar especial no espaço chamado Ponto de Lagrange 2 (L2), a cerca de 1,5 milhão de quilômetros da Terra. Nesse local, a atração gravitacional do Sol e da Terra se equilibram, permitindo que o Webb permaneça em uma posição estável, sempre de "costas" para o Sol, com seu protetor solar agindo perfeitamente.

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O que ele nos mostra?

• As primeiras galáxias: Ele nos mostra as "bebês galáxias" do universo, nos ajudando a entender como tudo começou.
• A formação de estrelas e planetas: As nebulosas (nuvens de gás e poeira) onde estrelas nascem são frias e escuras. O Webb, com sua visão infravermelha, pode penetrar essas nuvens e nos mostrar a formação de novos sóis e planetas.
• Mundos distantes: Ele consegue analisar a atmosfera de planetas que orbitam outras estrelas, procurando por gases que poderiam indicar a presença de vida.

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O James Webb não é apenas um telescópio. É uma janela para o tempo, nos permitindo ver a história do universo se desdobrar bem diante dos nossos olhos.

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E SATÉLITES BRASILEIROS, TEMOS?

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O que é o Amazônia 1?

O Amazônia 1 é um satélite totalmente brasileiro. Isso significa que ele foi projetado, montado e testado no Brasil, por cientistas e engenheiros brasileiros, sob a coordenação do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ele é considerado um marco na história da ciência e tecnologia do nosso país.

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Qual é a missão do Amazônia 1?

A principal missão do Amazônia 1 é observar e monitorar o planeta Terra, com um foco especial na Amazônia. Ele funciona como um "olho no céu" que tira fotos de alta qualidade de várias partes do mundo, mas principalmente da nossa floresta.

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Com essas imagens, o satélite ajuda a:

• Combater o desmatamento: As imagens mostram a área da floresta e permitem identificar onde o desmatamento está ocorrendo, ajudando a proteger a Amazônia.
• Monitorar áreas agrícolas: Ajuda os produtores a entenderem melhor suas plantações e a planejar a colheita.
• Acompanhar desastres naturais: Em casos de inundações, incêndios ou outros desastres, o satélite pode fornecer imagens rápidas para ajudar as equipes de resgate.
• Estudar a vegetação: Permite aos cientistas entender a saúde da nossa vegetação e como ela muda ao longo do tempo.

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Tecnologia do Satélite: Como ele faz tudo isso?

O Amazônia 1 é o que chamamos de satélite de sensoriamento remoto. Ele não é um satélite de comunicação (como os que transmitem TV e internet), mas sim um satélite de observação.

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Tecnologia do Satélite: Como ele faz tudo isso?

• Câmera de Alta Resolução: Ele tem uma câmera especial que tira fotos da Terra. Esta câmera é capaz de ver com muitos detalhes, e por isso é ideal para o monitoramento.
• Plataforma Multimissão (PMM): O Amazônia 1 foi o primeiro satélite a usar a PMM, uma plataforma tecnológica desenvolvida no Brasil. Imagine a PMM como a "estrutura" ou "esqueleto" do satélite. Ela pode ser adaptada para diferentes missões, o que torna o processo de construção de novos satélites mais rápido e mais barato para o Brasil.

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Tecnologia do Satélite: Como ele faz tudo isso?

• Órbita: Ele está em uma órbita heliossíncrona, o que significa que ele passa por um mesmo ponto da Terra sempre na mesma hora solar. Isso é ideal para tirar fotos, pois a iluminação do sol é sempre parecida, facilitando a comparação entre as imagens de diferentes dias.

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O Lançamento

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O Amazônia 1 foi lançado em 28 de fevereiro de 2021 a partir do Centro Espacial de Satish Dhawan, na Índia. O lançamento foi um sucesso e marcou a entrada do Brasil em um seleto grupo de países com tecnologia para construir e operar satélites de observação da Terra.

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Por que ele é importante para nós?

O Amazônia 1 é um exemplo de como a ciência e a tecnologia podem ajudar a resolver problemas do nosso dia a dia. Ele nos permite proteger nosso meio ambiente, planejar a agricultura e nos preparar para desastres naturais. Mais do que isso, ele nos mostra que o Brasil tem a capacidade e o conhecimento para construir tecnologia de ponta, inspirando futuros cientistas e engenheiros brasileiros.

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