17 de ago de 2010

Sistema de óptica adaptativa


Os telescópios no solo são atingidos pelo efeito de espalhamento de uma imagem pontual devido à turbulência atmosférica. Esta turbulência faz com que a estrelas pisquem de um modo que muito delicia os poetas mas que frusta os astrónomos, uma vez que destrói os detalhes mais pormenorizados de uma imagem. No entanto, com as técnicas de óptica adaptativa (OA), esta grande falha pode ser colmatada de maneira a que o telescópio produza imagens tão nítidas quanto teoricamente possível, ou seja, que aproximem as condições de observação conseguidas a partir do espaço. Os sistemas de óptica adaptativa funcionam por meio de um espelho deformável controlado por computador, que neutraliza a distorção da imagem originada pela turbulência atmosférica. Baseia-se em correcções ópticas feitas em tempo real, calculadas a alta velocidade (muitas centenas de vezes por segundo) a partir de imagens obtidas por uma câmara especial que monitoriza a radiação emitida por uma estrela de referência.

 turbulência atmosférica distorce a imagem dos melhores telescópios terrestres limitando sua capacidade de definição devido a existência de camadas de ar de diferentes densidades, temperaturas e consequentemente diferentes índices de refração. Esse efeito obviamente desvia o raio de luz, deformando as imagens e reduzindo drasticamente a resolução dum telescópio.
Os sistemas de OA actuais apenas conseguem corrigir o efeito da turbulência atmosférica numa região muito pequena do céu - tipicamente 15 segundos de arco ou menos - a correcção degrada-se muito rapidamente quando nos deslocamos para longe da estrela de referência. Os engenheiros desenvolveram, por isso, novas técnicas para ultrapassar esta limitação, uma das quais é a óptica adaptativa multi-conjugada. O instrumento MAD utiliza até três estrelas guias, em vez de uma só, como referência para remover o efeito de manchas causado pela turbulência atmosférica num campo de visão trinta vezes maior do que o que permitem as técnicas atuais.
Créditos:ESO


Telescópio terrestre ganha qualidade espacial com espelho deformável

Terrestre ou espacial?

"Se você quer aproveitar ao máximo o potencial de um telescópio, leve-o para o espaço."
Esta "verdade", apregoada durante séculos, sustenta-se no fato inegável de que a atmosfera terrestre interfere com a luz das estrelas, borrando as imagens. Mas ela passou a ser uma verdade relativa com o advento da óptica adaptativa, que está permitindo que telescópios terrestres produzam imagens melhores do que as imagens captadas pelo telescópio espacial Hubble.
Agora a vantagem dos telescópios espaciais parece estar caindo por terra de vez, graças ao trabalho do astrônomo holandês Roger Hamelinck, da Universidade de Eindhoven.

A solução apresentada por Hamerlinck entusiasmou tanto os astrônomos que seu espelho deformável adaptativo começará a ser comercializado imediatamente.[Imagem: Roger Hamelinck]
Espelho deformável
A atmosfera contém "bolhas" de ar quente e ar frio, cada uma com seu próprio índice de refração, causando distorção na imagem. O resultado é que a luz que chega até os telescópios terrestres é distorcida. Hamelinck criou um novo tipo de espelho deformável para telescópios que é capaz de corrigir rapidamente a imagem, substituindo a necessidade de amostragens da mesma imagem exigida pela óptica adaptativa tradicional. Sob um espelho ultrafino, são colocados atuadores mecânicos que, sempre que necessário, criam rapidamente saliências e ondulações no espelho. Essas saliências e ondulações corrigem a distorção criada pela atmosfera, distorção esta que também se altera a cada instante.
A técnica terá uma importância crucial particularmente para a nova geração de grandes telescópios que estão sendo projetados - mas também poderá permitir um upgrade nos telescópios terrestres já instalados.
Hamelinck explica que, "em princípio, telescópios maiores também têm uma resolução mais alta, mas alcançar uma qualidade óptica ótima tem na atmosfera um grande empecilho. Por isso é absolutamente necessário fazer essas correções."

Espelho deformável adaptativo

O princípio de um "espelho deformável adaptativo" não é novo, e a implementação da ideia vem ocupando astrônomos há mais de cinquenta anos. Mas a adoção do conceito em todo o seu potencial vinha esbarrando na tecnologia disponível. Por exemplo, os atuadores usados nos espelhos deformáveis anteriores geravam muito calor, fazendo com que os próprios sistemas de correção se transformassem em uma fonte de distorção.
´´Ao contrário dos sistemas anteriores, este novo sistema tem um espelho ultrafino, exigindo pouca energia para a sua deformação", explica Hamelinck. "Isto, juntamente com o uso de atuadores eletromagnéticos de alta eficiência, reduz a geração de calor do sistema a um nível muito baixo. Graças a isso, não é necessário nem mesmo fazer uma refrigeração ativa."
O protótipo de espelho deformável adaptativo construído por Hamelinck tem um diâmetro de apenas cinco centímetros. Mas o design é escalável e expansível usando múltiplos módulos, tornando a solução adequada para telescópios de grandes dimensões, como o futuro E-ELT (European Extra Large Telescope), que terá um espelho de 42 metros.
O protótipo de espelho deformável adaptativo construído por Hamelinck tem um diâmetro de apenas cinco centímetros, mas é escalável para qualquer dimensão. [Imagem: Roger Hamelinck]

Óculos novos

A solução apresentada por Hamerlinck entusiasmou tanto os astrônomos que seu espelho adaptativo começará a ser comercializado imediatamente. A universidade onde o pesquisador trabalha percebeu uma grande oportunidade para o chamado retrofitting - uma atualização tecnológica - dos telescópios atuais.
"[O sistema] pode ser incluído em qualquer telescópio do mundo," afirma Ben Braam, desenvolvedor de negócios da universidade. "Quando você liga o sistema, a imagem melhora instantaneamente. É como se você pusesse óculos novos."
Quanto ao preço desses óculos adaptativos novos, Braam afirma acreditar que o sistema deve valer entre cinquenta e cem mil euros cada um.

Futuro para os telescópios espaciais

Mas, embora a solução possa questionar os custos econômicos do lançamento de novos telescópios espaciais, é bem sabido que ele também não corrige tudo. Nuvens, por exemplo, continuarão a ser um problema. Consequentemente, ainda que não seja o espaço, os telescópios de grande precisão continuarão exigindo lugares especiais. As altas montanhas do Chile parecem talhadas para a tarefa, com seu céu limpo e baixa umidade.
E esta discussão contempla basicamente os telescópios na faixa visível do espectro eletromagnético. Telescópios de outras frequências, como o Herschel e Planck, com suas exigências de sensores resfriados até próximo ao zero absoluto, continuarão a abrir novas fronteiras no espaço.
Quando chegarmos à Lua, a melhor solução para um telescópio lunar provavelmente utilizará espelhos líquidos. Por outro lado, os caminhos para os telescópios terrestres realmente do futuro já estão sendo traçados pela astrofotônica.
Fonte:Site Inovação Tecnológica

Rho Ophiuchi e o centro da Galáxia

Na parte de baixo desta imagem podemos ver a banda brilhante da nossa galáxia Via Láctea, surgindo por cima a nuvem Rho Ophiuchi, uma das regiões de formação de estrelas mais conhecidas na nossa galáxia. Esta imagem de infravermelho estende-se por mais de 60 graus no céu. As cores azul, verde e vermelha correspondem às bandas de 12, 60 e 100 micron observadas pelo Infrared Astronomical Satellite (IRAS) durante a década de 80. As zonas mais brilhantes correspondem a nuvens de gás e poeira existentes no disco da nossa galáxia. Rho Ophiuchi situa-se acima deste disco, a cerca de 500 anos-luz de distância de nós. O seu brilho intenso deve-se a numerosas estrelas jovens existentes no seu interior que aquecem o gás e o fazem emitir.
Fonte:portaldoastronomo.org

Nasa divulga imagem de estrela em formação

 Essa imagem em infravermelho foi feita pelo Wide-field Infrared Survey Explorer, ou WISE da NASA e mostra uma nuvem de formação de estrelas repleta de gás, poeira e estrelas recém nascidas massivas. O WISE que está vasculhando todo o céu no comprimento de luz infravermelho, é particularmente sensível a poeira quente que permeia as nuvens de formação de estrelas como essa. Dessa maneira as imagens feitas pelo WISE servem de complemento para as observações feitas na luz visível.
A missão também complementa o trabalho do Hubble e de outros telescópios mostrando a região de maneira geral que depois é então estudada para observações mais detalhadas. O aglomerado aqui mostrado possui algumas das estrelas mais massivas de que se tem conhecimento. ventos e radiação proveniente das estrelas estão evaporando e desaparecendo com o material da nuvem onde elas se formaram, esquentando assim a poeira fria e o gás que envolve a parte central da nebulosa. O halo esverdeado de material quente da nuvem é visto melhor pelo WISE devido ao seu grande campo de observação e devido também a sua sensibilidade muito melhor do que as antigas missões que foram desenvolvidas para vasculhar o céu no infravermelho.
Créditos:NASA
Fonte:noticias.terra.com.br

Novo telescópio deve procurar por planetas habitáveis

Um telescópio espacial, que pode revelar a origem da misteriosa energia escura e identificar planetas como a Terra, deverá ser a principal prioridade para os astrônomos e astrofísicos durante os próximos 10 anos. O “Wide Field Infrared-Survey Telescope” (WFIRST) deve ser lançado em 2020, com uma nova geração de telescópios que irá procurar planetas habitáveis perto da Terra, testando os limites da física fundamental. O projeto custará quase 2 bilhões de reais.
 
O WFIRST faz parte de uma série de projetos engajados em missões no espaço, todos com custos relativamente altos. O financiamento do governo dos EUA ainda é uma das maiores incertezas dos projetos, apesar do consenso entre os astrônomos e astrofísicos sobre suas prioridades científicas.
 
Os pesquisadores disseram que se o orçamento federal continuar a ser muito limitado, os projetos não poderão ser realizados. Ainda assim, eles se mantêm otimistas em relação não só ao progresso da última década, mas também aos instrumentos adequados para fazer descobertas. Segundo eles, esta é uma oportunidade única de explorar o espaço e construir instalações suficientes de uso geral nele, de modo que seja possível descobrir grandes coisas novas na próxima década.
Fonte:hypescience.com

Asteroide é encontrado em zona morta gravitacional

Os cinco pontos de Lagrange, onde há uma estabilidade gravitacional. Os astrônomos acreditam haver mais asteroides troianos em Netuno, só não descobertos até agora porque estão muito distantes para ser visualizados. [Imagem: Scott Sheppard]
Asteroide troiano

Um grupo de astrônomos descobriu um objeto celeste em uma região da órbita de Netuno considerada uma "zona morta gravitacional" - os chamados pontos de Lagrange - na qual até hoje nenhum corpo astronômico havia sido observado.  O objeto, denominado 2008 LC18, é um asteroide troiano, um tipo de asteroide que divide a órbita de um planeta, posicionando-se à frente ou atrás desse planeta em uma localização estável. O nome deriva da Guerra de Troia, que teria ocorrido entre gregos e troianos por volta de 1.300 a.C. Como os asteroides troianos compartilham a órbita de seus planetas, eles são sensíveis à formação e migração destes. Por conta disso, a descoberta poderá ajudar a compreender melhor questões fundamentais sobre a formação e movimentos dos planetas.

Janela de observação

Júpiter é o planeta do Sistema Solar com o maior número de asteroides troianos conhecidos: mais de 4 mil. Há quatro troianos conhecidos em Marte e outros seis em Netuno, mas nenhum na região em que agora foi encontrado o sétimo. Até então, não se descobriu esses tipos de asteroides nos demais planetas do Sistema Solar, apesar de os cientistas estimarem tal existência. Scott Sheppard, da Instituição Carnegie, e Chad Trujillo, do Observatório Gemini, utilizaram uma nova técnica observacional, que aproveita a formação de grandes nuvens escuras de poeira no espaço para poder bloquear a luz de fundo no plano galáctico. Essa "janela observacional" foi empregada com o auxílio do telescópio japonês Subaru, com espelho de 8,2 metros de diâmetro, instalado no Havaí. A órbita do 2008 LC18 foi determinada com os telescópios Magalhães, de espelhos com 6,5 metros, instalados no Chile.

Difíceis de ver

"Estimamos que o novo troiano em Netuno tenha um diâmetro de cerca de 100 quilômetros e que há cerca de 150 outros asteroides do tipo na região em que observamos o 2008 LC18", disse Sheppard. Isso implicaria que há mais asteroides troianos em Netuno do que o número desses objetos no principal cinturão entre Marte e Júpiter. "Há menos troianos conhecidos em Netuno simplesmente por que eles são mais difíceis de serem descobertos, uma vez que estão tão longe da Terra", disse.
Fonte:Inovação tecnologica

Foto espacial: as montanhas em camadas de Marte

A imagem que você vê são montanhas marcianas, localizadas no fundo da cratera Arabia Terra, no planeta vermelho. Por que elas têm tantas camadas? Os cientistas ainda estão tentando explicar isso. As áreas escuras na foto não são formadas de água, como pode parecer à primeira vista, mas sim de uma areia muito escura. Astrônomos suspeitam que essa areia pode ter um papel crucial na formação das camadas das montanhas, já que seria possível que elas surgiram graças ao vento marciano e ao desgaste que os grãos de areia provocariam, causando erosão. A maioria dessas camadas é larga o suficiente para que um caminhão passe por elas tranquilamente. A imagem acima mostra uma paisagem com três quilômetros de largura. O fotógrafo dessa paisagem marciana foi a sonda Mars Global Surveyor, agora inativa, que capturou a imagem em outubro de 2003.
Fonte:hypescience.com
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