Apesar do tempo nublado e da Lua tímida, escondendo-se o tempo todo por trás das nuvens, fiz alguns testes de fotografia digital com o telescópio.

As nuvens dificultaram bastante o ajuste de foco e tiraram a nitidez de detalhes do disco lunar. Mas, com melhores condições climáticas, creio que ainda conseguirei resultados bem melhores.

E Lua cheia não é a melhor fase para se fotografar porque o disco lunar está iluminado de frente, o que dá menos contraste no relevo lunar. As fases crescente e minguante permitem flagrar montanhas e crateras bem sombreadas, o que costuma dar resultados fotográficos bem interessantes.

Mas divido com você, visitante aqui do Física na Veia!, meus primeiros resultados em astrofotografia digital!

:: UPGRADE [12/abril/2006 - 21h]

Fiz novas fotos hoje, quarta-feira. Acho que ficaram melhores. Tudo é uma questão de treinar os olhos para acertar melhor o foco. E a manipulação do equipamento também tem suas manhas...

Já publicado aqui no Física na Veia!

• [10/04/2006] O Crepúsculo E A Lua
• [17/03/2006]  Lua, Luiza e Tom
• [14/03/2006]  O Eclipse Lunar Atingiu Seu Ponto Máximo
• [09/03/2006]  'Red Jr' Na Folha Online
• [05/03/2006]  Astrônomo Brasileiro Fotografou a 'Red Jr'

Foto digital: Vagner

Entrevista sobre Astronáutica no Região 2000. O globo terrestre foi usado para
explicar o que é uma órbita segundo Sir Isaac Newton.

Acabo de voltar da gravação do programa Região 2000 na TV União, canal local que retransmite a Rede Mundial de Televisão para toda a minha região. Desta vez fui convidado para falar sobre Astronáutica e da viagem do tenente-coronel Marcos Pontes para o espaço na nave Soyuz que, coincidentemente, em russo, quer dizer união, o mesmo nome do canal de televisão.

Conversamos sobre "gravidade zero", a idéia de órbita de Isaac Newton, e outros diversos aspectos ligados à Missão Centenário e ao programa espacial brasileiro.

O programa, apresentado por Luiz Magalhães, vai ao ar nesta quarta-feira, dia 12 de abril, às 12h30min e às 22h30min.

Detalhes de tudo o que conversamos no programa já foram publicados aqui no Física na Veia! (veja lista de posts logo abaixo).

Já publicado aqui no Física na Veia!

• [08/04/2006]  Órbita: Uma Perfeita Combinação de Velocidade e Altitude
• [08/04/2006]  Gravidade Zero E Objetos Flutuando No Espaço
• [03/04/2006]  Lançamento E Medalha Na Terra E No Espaço
• [01/04/2006]  Quero Ver O Verde E Amarelo No Espaço
• [30/03/2006]  O Astronauta
• [29/03/2006]  Sonho de Ícaro
• [27/03/2006]  Quarta-Feira Inesquecível
• [21/02/2006]  E Os Testes Continuam
• [17/02/2006]  Está Chegando a Hora
• [19/10/2005]  Dumont, Gagarin e Pontes
• [27/06/2005]  Na TV
• [27/04/2005]  Trena Espacial
• [27/04/2005]  Um Pouco De Mecânica Celeste Na Órbita do Hubble

Foto digital: Dulcidio Braz Jr

         O pontinho prateado entre as nuvens é a Lua (em zoom, no detalhe)

Enquanto trabalho, grudado na telinha do micro, do meu lado esquerdo a janela emoldura uma paisagem carregada de cores que mais parecem uma obra de Van Gogh. Nuvens plúmbeas, carregadas d'água, contrastam com o fundo azul do céu e outras nuvens especialmente tingidas, pelo entardecer, de um amarelo ouro vivo.

E a Lua, crescente, tenta arrumar uma brechinha para mostrar-se linda, prateada, ainda que por uns instantes.

Amanhã tenho que entregar um pacotão de coisas para a minha editora. O trabalho está pesado. Mas a paisagem provocou uma deliciosa pausa para pensar na vida, fotografar, e respirar. O Universo é mesmo lindo!

:: Em tempo

Pena que nublou de vez. E acho que vai cair o maior toró!
Dario Pires, meu amigo artesão da mecânica e da óptica, esculpiu, no latão dourado, uma verdadeira jóia (veja a foto ao lado). Trata-se de um tubo para acoplar a minha câmera digital Sony DSC-H1 no telescópio.
O tubo é rosqueado no adaptador de lentes da máquina e, na outra extremidade, é preso (pelos três parafusos) na ocular do telescópio.



Minhas experiências com Astrofotografia já podem começar, mas só quando o céu deixar! Hoje o céu já avisou que nada feito!

Já publicado aqui no Física na Veia!

• [17/03/2006]  Lua, Luiza e Tom
• [14/03/2006]  O Eclipse Lunar Atingiu Seu Ponto Máximo
• [09/03/2006]  'Red Jr' Na Folha Online
• [05/03/2006]  Astrônomo Brasileiro Fotografou a 'Red Jr'

ninfinger.org

Uma nave Soyuz acoplada na ISS orbitando a Terra

No post Um Pouco De Mecânica Celeste Na Órbita do Hubble, publicado aqui no Física na Veia! no dia 27/04/2005, abordei a mecânica das órbitas. Na ocasião, usei o HST - Hubble Space Telescope como exemplo de corpo que orbita a Terra.

Retomando as idéias e equações desenvolvidas neste post acima citado, quero calcular a velocidade orbital v da ISS - Estação Espacial Internacional bem como o seu período T, ou seja, o tempo que ela demora para completar uma volta ao redor da Terra. Como a nave Soyuz que levava Marcos Pontes esteve atracada na ISS, sua velocidade orbital e período eram os mesmos da ISS.

:: Antes de tudo, uma idéia genial sobre órbitas

Isaac Newton (1642-1727) explicou o que é uma órbita usando um raciocínio genial. Genial porque é simples e muito didático (veja a idéia na figura ao lado, exatamente como está no trabalho original de Newton). Ele imaginou um corpo sendo lançado do topo de uma montanha de altura h. Se a velocidade v do corpo não é muito grande, ele faz um arco de parábola e colide com o planeta. Aumentando a velocidade v, o corpo cai mais longe do ponto de lançamento, mas ainda colide com o planeta. Podemos imaginar esta velocidade v crescendo o quanto quisermos e, consequentemente, o corpo caindo cada vez mais longe. Logo, deve existir um valor específico de velocidade v tal que o corpo não cai mais de volta no chão mas entra num movimento tangenciando a própria curvatura da Terra.
Veja abaixo a figura de Newton atualizada por mim.

Para uma certa altura h, medida em relação ao nível do mar, teremos uma velocidade específica v tal que o corpo começa a orbitar a Terra (trajetória 4). Com velocidades menores, o corpo cai no planeta (trajetórias 1, 2 e 3).

Olhando desta forma, como sugeriu Newton, uma órbita nada mais é do que uma queda infinita. Simples! E genial, concorda? E, sendo uma queda, dentro da nave os astronautas sentem-se sem peso, como se estivessem dentro de um elevador em queda-livre. Trata-se de imponderabilidade e não de ausência de gravidade! (veja o post Gravidade Zero E Objetos 'Flutuando' no Espaço)

Apresentada a idéia de Sir Isaac Newton, vamos aos cálculos de v e T para a ISS.

:: A Velocidade Orbital (v)

A velocidade v de um corpo de massa m (estação espacial) que orbita outro de massa M (Terra) a uma distância r (medida entre os centros dos dois corpos) pode ser calculada por:

onde G = 6,67.10^-11 N.m²/kg² é a constante universal da gravitação, M = 6.10²⁴ kg é a massa da Terra e r = R + h = 6400 km + 400 km = 6800 km = 6,8.10⁶ m é a distância da ISS até o centro do nosso planeta (R é o raio da Terra e h a altura da ISS medida em relação ao nível do mar).

Fazendo as contas:

Para sabermos o valor em km/h, basta multiplicarmos o valor obtido em m/s pelo fator de correção 3,6. Assim:

v = 7671,56 X 3,6 @ 27.600 km/h

A Soyuz foi lançada e teve que atingir quase 28.000 km/h para alcançar a estação espacial e acoplar-se a ela. E foi com esta velocidade que ela desacoplou-se da ISS e começou a voltar para terra firme. Uma queda incrível, não?!

:: O Período Orbital (T)

Marcos Pontes disse em entrevista que, na ISS, dias e noites alternavam-se mais ou menos a cada 45 minutos. Em outras palavras, a estação espacial deveria completar uma volta ao redor da Terra em mais ou menos o dobro desse tempo, ou seja, uns 90 minutos.

O perído T para a ISS pode ser obtido por:

para os mesmos valores de G, M e r = R + h já usados acima. A expressão obtida é conhecida como Terceira Lei de Kepler.

Substituindo os valores corretos na expressão de T encontramos:

Cada minuto tem 60 s. Logo:

1 min ----------------  60 s
T (min) --------------  5606 s

\ T = 93 min

:: Considerações Finais

Usamos valores aproximados para G, M, R e h. Também aproximamos o p e o resultado final. Mesmo assim, obtivemos valores de v e T bastante próximos dos valores reais.

Mesmo com uma Física de colégio, já podemos arriscar algumas continhas bem interessantes com resultados bem razoáveis.

Espero que tenha gostado desta "viagem" até a ISS!

 Já publicado aqui no Física na Veia!

• [08/04/2006]  Gravidade Zero E Objetos 'Flutuando' no Espaço
• [27/04/2005]  Trena Espacial
• [27/04/2005]  Um Pouco De Mecânica Celeste Na Órbita do Hubble

astro.ysc.go.jp

Soyuz TMA 1, similar à nave que levou Pontes para o espaço

A nave que levou Marcos Pontes para o espaço foi a Soyuz TMA que, em russo, significa União.

A Soyuz, que acomoda três astronautas, nasceu nos anos sessenta do século passado, no projeto de mesmo nome, e que tinha como finalidade principal levar russos para a Lua.  Os russos perderam a corrida espacial para os americanos e nunca pousaram na Lua. Mas a nave Soyuz, bastante eficiente, continuou sendo utilizada em outras missões espaciais.

O projeto original foi alterado e da Soyuz foi criada a Soyuz T. Entre 1980 e 1986 os russos usaram uma nova versão, a Soyuz TM,  aperfeiçoada para missões em sua própria estação espacial, a MIR. A mais nova versão da nave é a Soyuz TMA, criada para missões de cooperação entre americanos e russos, com melhorias no cookpit e no sistema de retrofoguetes para amortecimento da queda na aterrissagem (veja figura abaixo).

ilustração: G. de Chiara / tradução: Dulcidio Braz Jr

Procedimento de reentrada na atmosfera e aterrissagem da Soyuz TMA

Diferentemente do Space Shuttle, o ônibus espacial americano, que decola como foguete e retorna do espaço como avião pilotado, a Soyuz TMA decola como foguete e, na volta, é literalmente "derrubada" de sua órbita, retornando à Terra em movimento de queda-livre, ao sabor da gravidade, com velocidade inicial ainda em órbita de cerca de 28.000 km/h! Pára-quedas são utilizados para o pouso que, na versão TMA, também usa retrofoguetes para amortecer a queda.

A Soyuz TMA tem 7,2 m de comprimento e diâmetro máximo de 2,7 m. Sua massa, no lançamento, é em torno de 7,1 toneladas. Junto com a nave russa Progress, a Soyuz tem tido importante papel nas missões para a ISS - Estação Espacial Internacional, especialmente depois do acidente com o ônibus espacial Columbia, em 2003, que provocou sérias alterações no programa espacial americano que é totalmente dependente desta desta tecnologia, agora em discussão pelas falhas de segurança.

Para saber mais

• Russian Space Web, site em inglês sobre o programa espacial russo
• Página sobre a Soyuz na Wikipédia

Já publicado aqui no Física na Veia!

• [08/04/2006]  Voltando Pra Casa
• [08/04/2006]  Gravidade Zero E Objetos Flutuando No Espaço
• [03/04/2006]  Lançamento E Medalha Na Terra E No Espaço
• [01/04/2006]  Quero Ver O Verde E Amarelo No Espaço
• [30/03/2006]  O Astronauta
• [29/03/2006]  Sonho de Ícaro
• [27/03/2006]  Quarta-Feira Inesquecível
• [21/02/2006]  E Os Testes Continuam
• [17/02/2006]  Está Chegando a Hora
• [19/10/2005]  Dumont, Gagarin e Pontes