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Geo Paulo Patrick

Bem-vindo ao meu blog de geoprocessamento e sensoriamento remoto.

© Paulo Patrick Rodrigues da Silva

POSTAGEM NÚMERO 2 - CONTEÚDO LIVRE

Telescópios Espaciais: Observando o Universo Além da Atmosfera

Apresentação dos telescópios
Apresentando os telescópios em órbita, os telescópios.

Resumo Geral

Área de estudo: Astronomia e observação espacial.

Foco do Estudo: Apresentar os satélites de observação do espaço em órbita, os telescópios espaciais; e suas características.

Não se trata de um projeto acadêmico.

Astronomia Telescópios James Webb Hubble Espaço

Satélites em órbita dedicados à observação do espaço: Os telescópios espaciais

O estudo da Terra está relacionado às áreas que usam o prefixo "geo", como geografia, geologia e geotecnia. Quando o interesse se volta para outros corpos celestes, utiliza-se o prefixo "astro", presente em termos como astronomia, astrofísica, astrobiologia e astrofotografia, entre outros.

Em resumo, para investigar o universo, contamos com satélites especiais — os telescópios espaciais.

Telescópios terrestres

Para iniciar a temática, os telescópios terrestres que não são satélites (já que não estão em órbita) irão ajudar no entendimento do funcionamento dos satélites, pois a lógica é recíproca.

Existem diferentes tipos de telescópios terrestres, cada um com seus respectivos pontos fortes e fracos, tudo depende do objetivo do observador.

Refratores

Usam lente para captar luz - alta qualidade de imagem

Funcionamento do telescópio refrator
Funcionamento do telescópio refrator

Refletores

Usam espelhos para focar luz - captura de luz de objetos fracos

Funcionamento do telescópio refletor
Funcionamento do telescópio refletor

Catadióptricos

Combina lente e espelho - mais caro

Funcionamento do telescópio refletor
Funcionamento do telescópio catadióptricos
Fonte: Vaz Tolentino

Abertura de um telescópio

Uma das principais características de um telescópio é sua abertura, o tamanho da lente objetiva (ou principal), aquela que recebe a luz oriunda do astro, seja luz própria como estrelas ou refletida, como é o caso dos planetas. Entretanto, quanto maior o diâmetro da lente do telescópio, maior a possiblidade de haver distorções na imagem por conta da atmosfera terrestre, logo sua capacidade máxima é dependente de um céu claro.

Fonte: Astroshop

Abertura de telescópio
Abertura de um telescópio
Fonte: Grupo Paraquedas

Distância focal

A distância focal é o caminho que a luz percorre dentro do telescópio até formar a imagem no plano focal. Em muitos casos, corresponde aproximadamente ao comprimento físico do equipamento, mas pode ser maior em sistemas ópticos especiais.

Quanto maior a distância focal, maior o potencial de ampliação para um mesmo conjunto de oculares, o que facilita a observação de objetos pequenos e distantes, como planetas e estrelas duplas. No entanto, a quantidade de luz captada depende principalmente do diâmetro da lente ou espelho principal (a objetiva), e não da distância focal.

A ocular de um telescópio é a responsável por construir a imagem que nossos olhos consigam ver; é essa peça que recebe a luz das lentes ou espelhos. Diferentes diâmetros de oculares são preferenciais para certas finalidades. Por exemplo, uma ocular de 25 mm, com baixa ampliação, é recomendada para astrônomos iniciantes e ideal para a observação de constelações. Já uma ocular de 10 mm oferece uma ampliação maior, sendo ótima para observar detalhes como as crateras da Lua.

Abertura de telescópio
Distância focal do telescópio
Fonte: Grupo Paraquedas

Montagem do telescópio

Existem dois tipos de montagem: Altazimutal & Equatorial

Altazimutal

Montagem mais simples (movem altitude – para cima e para baixo – e azimute – esquerda e direita), recomendado para começar na observação celeste, entretanto mais difícil de acompanhar os planetas.

Montagem equatorial

Projetada para acompanhar o movimento da Terra, essa montagem é mais complexa, possui rastreamento preciso e pode ser automatizada. Quando operada manualmente, é necessário ajustar a latitude no equipamento e alinhá-lo com o sul verdadeiro.

Montagem de telescópio terrestre equatorail
Montagem de telescópio terrestre equatorial

Manutenção - Garantia do desempenho e vida útil

Manutenção de telescópios refratores: a manutenção é simples, sendo proibido o uso de limpa-vidros para a limpeza das lentes.

Manutenção de telescópios refletores: é necessário desparafusar e retirar o espelho principal. Para limpeza, utilize um assoprador de ar para remover a poeira e, em seguida, um pano limpo e macio umedecido com água desmineralizada e álcool isopropílico. (Nunca utilize limpa-vidros). Após a limpeza, é preciso ajustar os espelhos realizando a colimação com o auxílio de um colimador sempre que o telescópio for movimentado. Recomenda-se também hidratar a estrutura do equipamento com lubrificante WD-40 ou similar.

Os espelhos são mais fáceis e baratos de fabricar em comparação às lentes, o que torna os telescópios refletores mais acessíveis do que os refratores.

Recomendações para iniciantes: o telescópio Uranum (modelo refrator de montagem azimutal) oferece o melhor custo-benefício para novatos. Caso prefira uma montagem equatorial, recomenda-se o telescópio Perseu, também refrator.

Fonte: Assistir no YouTube

Telescópio terrestre de observação do espaço profundo

O maior telescópio terrestre de observação do espaço profundo no Brasil é o Perkin-Elmer, que possui um espelho de 1,6 metros de diâmetro e está em funcionamento desde 1981. Localizado no Observatório Pico dos Dias, em Minas Gerais, é administrado pelo Laboratório Nacional de Astrofísica (LNA) e muito procurado por amantes do cosmos. No entanto, a permissão para acessá-lo (por algumas horas) é concedida apenas aos primeiros colocados dos melhores projetos apresentados.

Observatório Pico dos Dias
Observatório Pico dos Dias

Fonte: Revista Galileu

Observatório Pico dos Dias
Observatório Pico dos Dias

Fonte: PNIPE

Telescópios em Órbita, os satélites

Nos tempos atuais há cerca de 22 mil satélites em órbita, entre eles os famosos telescópios espaciais James Webb e Hubble.

Fonte: Nexo Jornal

Telescópio Espacial James Webb

Em conformidade com a NASA:

"Webb estuda todas as fases da história do nosso Universo, desde os primeiros brilhos luminosos após o Big Bang, até a formação de sistemas solares capazes de suportar a vida em planetas como a Terra, até a evolução do nosso próprio Sistema Solar. Webb lançado em 25 de dezembro de 2021. Ele não orbita ao redor da Terra como o Telescópio Espacial Hubble, ele orbita o Sol a 1,5 milhão de quilômetros (1 milhão de milhas) de distância da Terra no que é chamado de segundo ponto de Lagrange ou L2."

A nave espacial James Webb praticamente viaja no tempo com sua capacidade surpreendente no espectro do infravermelho, realizando observações ao longo de 13,5 bilhões de anos no passado.

Telescópio James Webb
Telescópio espacial James Webb - Fonte: NASA

Fontes:

NASA | Speaker Agency

O Telescópio Espacial James Webb foi projetado principalmente para observar o universo no infravermelho próximo e médio (entre 0,6 e 28 micrômetros). Com um enorme espelho de 6,5 metros, ele está localizado a cerca de 1,5 milhão de quilômetros da Terra, numa região especial chamada Ponto de Lagrange L2. Diferente do Hubble, suas imagens no campo da luz visível são quase inexistentes, já que sua missão é outra: investigar o universo primitivo, a formação das primeiras estrelas e galáxias, e estudar as atmosferas de exoplanetas logo após o Big Bang. Em outras palavras, o James Webb nos ajuda a enxergar o nascimento do universo.

Iberê Thenório com sua didática impecável explica o funcionamento do satélite espacial, e especial, James Webb, suas dinâmicas com os espelhos estilo favo de mel e sua visão infravermelha, como acontece. É altamente recomendado, para nao dizer obrigatório, asssitir.

Fonte: Assistir no YouTube

Telescópio Espacial Hubble

Mais próximo da Terra, em órbita baixa, está o Telescópio Espacial Hubble. Seu objetivo é explorar o espaço profundo, capturando imagens no infravermelho próximo, no visível e no ultravioleta, usando um espelho de 2,4 metros de diâmetro. Ele foi lançado em 24 de abril de 1990 e continua em operação.

Telescópio Hubble
Telescópio espacial Hubble - Fonte: NASA

Fonte: Vidraria de Laboratório

O telescópio Hubble, com seus mais de 30 anos de serviços prestados à ciência, revolucionou nossa visão do universo. Para manter seu funcionamento e atualizar suas capacidades, cinco missões de serviço foram realizadas:

  • Missão 1 (STS-61 - 1993): Corrigiu a falha no espelho primário com o sistema COSTAR e instalou a câmera WFPC2.
  • Missão 2 (STS-82 - 1997): Atualizou instrumentos científicos com a instalação do espectrógrafo STIS e da câmera infravermelha NICMOS.
  • Missão 3A (STS-103 - 1999): Missão emergencial para substituir todos os giroscópios e modernizar o sistema de computadores.
  • Missão 3B (STS-109 - 2002): Instalou a Câmara Avançada para Pesquisas (ACS) e novos painéis solares de alta eficiência.
  • Missão 4 (STS-125 - 2009): Última missão, adicionou a poderosa câmera WFC3, o espectrógrafo COS, e realizou extensos reparos nos sistemas ópticos e eletrônicos.

Graças a essas missões, o Hubble continua sendo uma das ferramentas mais importantes da astronomia moderna, trazendo imagens extraordinárias e descobertas sem precedentes.

Fonte: Assistir no YouTube

Telescópio Espacial Roman

Também palavras da NASA:

"Nomeado após o primeiro astrônomo-chefe da NASA, a ‘mãe do Telescópio Espacial Hubble, o Nancy Grace Roman Space Telescope terá um campo de visão pelo menos 100 vezes maior do que o Hubble, potencialmente medindo a luz de um bilhão de galáxias em sua vida. Este observatório também será capaz de bloquear a luz das estrelas para ver diretamente exoplanetas e discos de formação de planetas, completar um censo estatístico de sistemas planetários em nossa galáxia e resolver questões essenciais nas áreas de energia escura, exoplanetas e astrofísica infravermelha."
Telescópio Roman
Telescópio espacial Roman - Fonte: NASA

O telescópio Roman, com um espelho de 2,4 metros de diâmetro, será lançado em maio de 2027. Seu objetivo é estudar a energia escura, que representa cerca de 70% do universo, e investigar a formação de planetas em torno de estrelas distantes. Além disso, estará integrado ao sistema de telescópios espaciais, unindo as forças ao Hubble e ao Webb, formando um poderoso conjunto de observação do cosmos.

Fonte: Assistir no YouTube

O investimento em ciência não apenas impulsiona o conhecimento, mas também inspira uma nova geração de entusiastas e cientistas, fundamentais para a evolução da humanidade. Apoiar a pesquisa, especialmente a exploração espacial, nos permite buscar respostas para perguntas que, por muito tempo, pertenceram apenas ao imaginário da ficção científica. É urgente expandirmos nossa visão para além dos interesses individuais — nossa existência é coletiva e nossa sociedade se constrói em comunidade. No Brasil, onde a ciência ainda ocupa um espaço tímido no interesse público, é imprescindível transformar essa realidade e reconhecer a pesquisa como motor essencial para o progresso.

Legacy of Light: A Conclusão Épica

O vídeo "Legacy of Light Concluding Video" foi exibido ao final do evento "Legacy of Light" em 25 de setembro de 2024. Ele destaca a importância dos observatórios Hubble, Webb e Roman, que possibilitam a criação do Observatório de Mundos Habitáveis, capaz de responder uma das questões fundamentais: estamos sozinhos no universo? A música de fundo é "Infinite Horizons", de Dan Thiessen.

Referências

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