4 de jun de 2013

SpaceLiner: conheça o avião hipersônico europeu

Há uma grande semelhança do hiperavião com os antigos ônibus espaciais norte-americanos. [Imagem: DLR]

Aviões hipersônicos

Enquanto alguns se perguntam se os aviões hipersônicos vão se tornar realidade, uma equipe europeia mostrou que os projetos para isso estão mais adiantados do que se imaginava. Uma equipe da Alemanha, Áustria, Bélgica, Espanha, Holanda, Itália e Suíça apresentou os resultados do projeto Fast20XX (Future high-Altitude high-Speed Transport - transporte futuro de alta altitude e alta velocidade, em tradução livre). O avião hipersônico resultado do projeto foi batizado de SpaceLiner. 
O que mais impressiona é a semelhança do hiperavião com os antigos ônibus espaciais norte-americanos. O SpaceLiner será lançado na vertical, como um foguete. A grande diferença é que o tanque principal é ele próprio um avião, que retorna e pousa normalmente em um aeroporto - nos ônibus espaciais, o tanque principal entrava em órbita e se queimava na reentrada, não sendo reaproveitado.
 
Os passageiros, contudo, vão a bordo do avião propriamente dito, uma autêntica cápsula espacial com capacidade para 50 passageiros. Ela entra em órbita cerca de 8 minutos depois do lançamento, e desliza em microgravidade a Mach 20 - uma velocidade 20 vezes maior que a velocidade do som. Isto deverá fazer com que os mais puristas levantem uma sobrancelha - os aviões hipersônicos propriamente ditos, cujos motores estão em desenvolvimento, pretendem atingir velocidades hipersônicas na atmosfera, e não no espaço. De qualquer forma, os cálculos indicam que o SpaceLiner poderá pousar no outro lado do mundo cerca de 80 minutos depois do lançamento - o pouso também será feito em um aeroporto comum.

Hiperdesafios

Ao contrário dos ônibus espaciais, que apenas faziam um planeio, o SpaceLiner terá um voo controlado até o aeroporto. [Imagem: DLR]

Martin Sippel, diretor do projeto, afirma que várias tecnologias ainda terão que ser desenvolvidas e testadas para que o SpaceLiner torne-se uma realidade: "O SpaceLiner é um desafio tanto em termos de tecnologia quanto de operações. Contudo, de posse do projeto, as sete agências espaciais envolvidas já estão se concentrando na parte específica do desenvolvimento que tocou para cada uma - a integração do avião hipersônico ficará a cargo da DLR, a agência espacial alemã. Um dos maiores desafios é o resfriamento do avião conforme ele reentra na atmosfera, atingindo temperaturas que deverão chegar aos 1.800º C. A solução adotada foi o resfriamento ativo no nariz da aeronave e nos bordos de ataque das asas. A ideia é aspergir água a partir de componentes cerâmicos porosos, resfriando a superfície conforme a água se evapora. Outro problema é lidar com a aerodinâmica variável a que o avião estará sujeito, em sua fase em órbita baixa, durante a reentrada, e em seu voo normal até o aeroporto. Mas os pesquisadores vão dar uma atenção especial também aos passageiros. Afinal, astronautas são treinados para suportar um lançamento de foguete e uma reentrada na atmosfera. Será que o voo hipersônico será tolerável para passageiros fisicamente menos preparados?
 
Projeto Alpha
 
Tudo isso será testado antes que o SpaceLiner vire realidade. Segundo Martin Sippel, os testes serão feitos pelo Projeto Alpha, um misto de avião e nave espacial que será lançado de um Airbus A330 a cerca de 14 quilômetros de altitude. O Alpha levará dois passageiros e um piloto, e deverá atingir uma altitude de 100 quilômetros. "O turismo espacial feito dessa forma deverá ser o primeiro passo e deverá ser alcançado nesta década. Será um teste para ver se existe mercado para esse tipo de veículo espacial," disse Sippel.
Fonte: Inovação Tecnológica

Como seria Nova York se ela ficasse em outro planeta?

Ilustrador mostra, de maneira cientificamente correta, como seria a paisagem da cidade em diversos pontos do Sistema Solar. Em alguns lugares, a poeira e o pó obscurecem o horizonte; em outros, a Estátua da Liberdade seria destruída por poderosos ventos. Em todos, a vida seria impossível. A Terra é um ambiente único no Sistema Solar. Vários fatores, como a distância em relação ao Sol, a atmosfera e o clima relativamente ameno, forneceram ao planeta condições singulares para o desenvolvimento da vida. O homem, e toda a civilização decorrente de sua evolução, não poderiam surgir em nenhum outro local. Para deixar isso claro, o ilustrador americano Nickolay Lamm mostrou o que aconteceria com uma região urbana se ela fosse transportada para outros planetas do Sistema Solar. O ponto escolhido foi a cidade de Nova York — uma das paisagens mais conhecidas do planeta —, com a Estátua da Liberdade à frente.
 
Mercúrio
"Mercúrio é envolto por uma fina camada de gás — que mal dá para chamar de atmosfera. O vento solar retira de modo contínuo qualquer gás que possa ser capturado ou retido pela gravidade do planeta. A tênue atmosfera é feita primariamente de hidrogênio, tornando-a transparente para o escuro do espaço e o brilho do Sol. O vento solar interage com o campo magnético do planeta, lançando colunas de poeira e partículas carregadas para o topo da atmosfera. A superfície do planeta é perfurada pelo impacto de crateras e coberta por poeira vulcânica, parecida com a que existe na lua da Terra."
 
Vênus
"Por causa de sua grande atividade vulcânica, Vênus está envolto em uma atmosfera de CO2, com nuvens de ácido sulfúrico. Isso cria uma cobertura amarelada de ar quente e sulfuroso, que obscurece o horizonte de Nova York e o Sol. A paisagem é desprovida de água e coberta por crateras, lava, e poeira de enxofre, além de outras características criadas pelos vulcões do planeta."
 
Terra
 
Com as ilustrações, Nickolay Lamm quis demonstrar o quanto a vida depende de uma série de condições específicas encontradas somente no planeta Terra — e ausentes de qualquer outro lugar do Sistema Solar. O ilustrador questiona o que aconteceria se a cidade de Nova York fosse levada a qualquer outro planeta da região. E responde: "A vida como conhecemos deixaria de existir. Apesar de raramente pensarmos em nosso universo infinito, o fato de vivermos onde estamos é um milagre."
 
Marte
 
"Marte possui uma atmosfera bastante fina e fria, composta principalmente por CO2. A composição química da atmosfera resulta em propriedades oxidantes que convertem grandes quantidades de materiais metálicos em várias formas de ferrugem, o que fica evidente na paisagem da cidade. Fortes correntes na atmosfera também originam frequentes tempestades de areia, que cobrem grandes extensões do planeta e duram por meses. A paisagem de Nova York fica, portanto, envolta por poeira e enquadrada no ambiente vermelho de Marte."
 
Júpiter
"Jupiter é o maior dos planetas gasosos. Sua atmosfera é tão grande e densa que o hidrogênio e o hélio se tornam líquidos — e até mesmo metálicos — perto da base da atmosfera. A cerca de cem quilômetros acima dessa superfície líquida, o ar possui uma pressão similar à da Terra, mas com uma composição química capaz de enferrujar qualquer superfície metálica, incluindo a da Estátua da Liberdade. A paisagem é ilustrada como se estivesse nesse nível dos cem quilômetros, flutuando na atmosfera. Essa área do céu é formada por uma grande massa de hidrogênio gasoso. Nova York está localizada perto de grandes nuvens de água, amônia e gases do enxofre (as nuvens claras na parte inferior da imagem), que às vezes formam grandes tempestades. Por sobre a paisagem paira uma neblina amarela de hidrocarbonetos."
 
Saturno
"Saturno possui uma atmosfera similar à de Júpiter, contendo uma mistura de hidrogênio e hélio que se condensam na base da atmosfera. Nova York está ilustrada como se estivesse a cem quilômetros dessa superfície líquida, onde o hidrogênio se encontra em pressões semelhantes à da atmosfera terrestre e contem nuvens suaves, cores de creme, feitas de gelo de amônia, com ocasionais tempestades (como mostrado na parte inferior da imagem). Assim como Júpiter, os gases atmosféricos iriam dissolver de modo devagar qualquer superfíce metálica, como a que cobre a Estátua da Liberdade. Nuvens brancas de amônia e leves hidrocarbonetos flutuam por sobre a paisagem."
 
Urano
"Urano é um frio gigante gasoso que gira de modo perpendicular ao plano de sua órbita. Em certas latitudes, o planeta possui ventos muitos rápidos, causados pela aquecimento desproporcional de sua superfície. Esses ventos são mais velozes do que o furacão mais poderoso da Terra e seriam capazes de destruir diversas estruturas como a Estátua da Liberdade. A atmosfera é composta primariamente por hidrogênio e hélio, com nuvens ocasionais de metano e trechos de neblina de hidrocarbonetos (como as nuvens vistas acima da linha do horizonte). A atmosfera também contém uma fração considerável de metano, dando ao ar uma bela coloração marinha."
 
Netuno
"Netuno é o planeta mais externo do sistema solar e, por isso, o mais escuro. Assim como os outros gigantes gasosos, ele abriga ventos extremos que iriam destruir prédios e outras estruturas. A atmosfera consiste primariamente de hidrogênio e hélio, com traços de amônia e água, dando ao ambiente uma coloração azulada. Amônio e gelo de água flutuam como nuvens coloridas acima da paisagem urbana."
Fonte: Veja

Quantas dimensões existem no Universo?

A teoria de Einstein diz que são 4, mas há cientistas que falam em 11 ou mais. Afinal, quem é que está certo?
No início do século 20, a resposta para essa pergunta era tão óbvia quanto velha. Euclides, lá na Grécia antiga, já havia sacado que são 3 as direções possíveis para qualquer movimento: para cima (ou para baixo), para a esquerda (ou para a direita) e para a frente (ou para trás). Portanto, o espaço possui 3 dimensões. Fácil, não?
 
Até que, em 1905, Einstein começou a bagunçar tudo. Nesse ano, ele fez 3 descobertas importantes e uma delas demonstrava que, ao contrário do que dizia a física até então, o espaço e o tempo não eram fixos e imutáveis. Na verdade, eles eram flexíveis e manipuláveis, de modo que era possível, sob certas condições, encolher o tamanho de um centímetro ou esticar a duração de um segundo.
 
E o pior: a modificação sobre um estava atrelada à transformação do outro. Ou seja: o tempo era, do ponto de vista físico, indistinguível do espaço. Com isso, deixou de ser possível falar em 3 dimensões – já que o tempo não podia mais ser colocado em uma gaveta distinta da das outras dimensões. Ficou claro que tudo era uma coisa só: um continuum espaço-tempo, como os físicos hoje adoram dizer.
 
O fim da velha geometria
Até aí, bastava incorporar o tempo, que até Euclides conhecia, à lista das 3 dimensões existentes. Mas Einstein fez questão de complicar as coisas quando, em 1915, conseguiu aprofundar sua Teoria da Relatividade. Ao estudar os movimentos acelerados, ele percebeu que a gravidade era nada menos do que uma distorção na geometria das 4 dimensões. Saía de cena a geometria euclidiana e vinha em seu lugar uma geometria não-euclidiana (em que a soma dos ângulos de um triângulo não necessariamente dá 180 graus e linhas paralelas podem se cruzar).
 
Não satisfeito em pôr de cabeça para baixo a geometria básica do Universo, Einstein decidiu que o passo seguinte era unificar a física toda num só conjunto de equações. Naquela época, em que ninguém conhecia ainda as forças que agiam dentro dos átomos, a tão sonhada unificação era apenas uma questão de costurar a relatividade (que explicava a gravidade) e o eletromagnetismo (responsável, como você pode imaginar, pelos fenômenos elétricos e magnéticos, ambos relacionados à partícula que aprendemos a chamar de elétron).
 
Dimensões ocultas
Einstein não foi muito adiante com seus esforços, mas outros foram inspirados por sua busca. Entre eles, dois se destacaram muito cedo: Theodor Kaluza e Oskar Klein. Trabalhando individualmente em meados da década de 1920, os dois perceberam que, se a relatividade geral fosse reescrita para acomodar 5 dimensões, em vez de 4, as equações do eletromagnetismo brotavam naturalmente dela. Mas tinha um probleminha: até onde se pode ver, o Universo não tem 5 dimensões, apenas 4. Klein, em 1926, sugeriu que não podíamos ver a 5a dimensão porque ela estaria enrolada em si mesma, como um tubinho minúsculo.
 
De lá para cá, outras forças que agiam no interior do átomo foram descobertas e, por algum tempo, a idéia de dimensões extras foi esquecida. Foi então que surgiu a Teoria das Supercordas – a noção de que as partículas que compõem o Universo poderiam ter a forma de cordas vibrantes (com cada vibração dando as características da partícula). Os físicos desconfiam que, a partir dessa premissa, seria possível descrever todos os componentes da natureza numa única teoria – mas só se o Cosmos possuísse nada menos que 26 dimensões.
 
Uma dimensão enrolada escondida, vá lá. Mas quem vai acreditar em 22 dimensões escondidas? Como explicar que 4 dimensões são aparentes e as outras todas ficam ocultas? Pois é, como os próprios físicos achavam essa idéia difícil de engolir, começaram a trabalhar numa forma de reduzir o número de dimensões necessárias. Hoje eles já conseguiram fechar com 10 ou 11 dimensões – e muitos pesquisadores acreditam que o número não vai cair muito mais que isso. Ou seja, se a Teoria das Supercordas estiver certa, o Universo deve estar cheio de dimensões enroladas e, portanto, invisíveis.
Fonte: Super Interessante

Outros mundos

Na semana passada, cientistas da Nasa puseram o telescópio espacial Kepler em uma espécie de coma tecnológico: a sonda, desenhada para buscar planetas semelhantes à Terra girando em torno de estrelas na nossa vizinhança cósmica, falhou de uma forma que parece irremediável. Lançada em 2009, a Kepler encontrou 132 planetas e 2.700 outros astros que podem passar no teste e esperam estudos mais detalhados. A confirmação será feita por telescópios terrestres que agora sabem para onde olhar nos céus. Custando US$ 550 milhões, a sonda Kepler revolucionou nossa visão do Universo e do nosso lugar nele.
 
A noção de que estrelas têm planetas girando à sua volta é muito antiga, remontando ao menos à Grécia Antiga, onde filósofos como Epicuro, já no século 4º a.C., sugeriram a existência de outros mundos: "Existem infinitos mundos parecidos e diferentes do nosso. Pois os átomos, infinitos em número, se espalham pelas profundezas do espaço." A noção foi elaborada por Giordano Bruno ao final do século 16 em seu tratado "Sobre o Universo Infinito e os Mundos". Para Bruno, esses outros mundos seriam semelhantes à Terra, também habitados. Era claro que, caso existissem outras Terras, a centralidade da nossa estaria ameaçada. No debate sobre a existência de outros mundos, essa era a questão essencial: somos únicos e, portanto, especiais de alguma forma, ou apenas a norma do que existe pelos confins do espaço?
 
Foram necessários 413 anos após a morte de Bruno para que tivéssemos uma resposta ao menos parcial a essa pergunta. Em quatro séculos, passamos da mera especulação sobre a existência de outras Terras à observação concreta de planetas que, se não são como o nosso, ao menos podem ser semelhantes. Hoje, temos uma disciplina em astronomia chamada de planetologia comparada, na qual as propriedades de planetas diversos são examinadas e estudadas em detalhes. Mesmo que ainda em sua infância, aprendemos já várias coisas: que estrelas, na sua maioria, têm planetas girando à sua volta; que a vida só é possível naqueles que respeitam uma série de regularidades nas suas propriedades astronômicas e que têm composição química bem específica.
 
Note que quando cientistas falam de vida em outros planetas se referem à vida como nós a conhecemos, isto é, baseada em compostos de carbono e em soluções aquosas. Outros tipos, mesmo que interessantes, são provavelmente ficção. (A menos que a vida tenha evoluído de tal forma que tenha deixado para trás sua carcaça de carbono, existindo numa espécie de rede digital definida em campos eletromagnéticos, sem existência física.)
 
Se estamos ainda na infância de nossa exploração cósmica, podemos ao menos nos contentar com o que já aprendemos: há centenas de bilhões de planetas na nossa galáxia; se não são infinitos, esses mundos são incontáveis; talvez existam alguns com propriedades semelhantes às do nosso; detalhes da vida nesses mundos dependem da história de cada um e, por isso, somos únicos no Universo, produtos da Terra e de sua história única. Outras sondas mais poderosas do que a Kepler continuarão a busca. Mas o que já aprendemos demonstra nossa importância cósmica.
Créditos: Marcelo Gleiser
Marcelo Gleiser é professor de física e astronomia do Dartmouth College, em Hanover (EUA).

O Satélite Swift da NASA Produz O Melhor Mapa Ultravioleta das Galáxias Próximas Grande e Pequena Nuvem de Magalhães

Os astrônomos na NASA e na Universidade do Estado da Pennsylvania usaram o satélite Swift da NASA para criar a mais detalhada pesquisa em luz ultravioleta já feita da Pequena e da Grande Nuvem de Magalhães, as duas maiores galáxias mais próximas da Via Láctea. “Nós fizemos milhares de imagens e as juntamos em retratos do corpo principal de cada galáxia, resultando na pesquisa de mais alta resolução já feita das Nuvens de Magalhães no comprimento de onda ultravioleta”, disse Stefan Immler, que propôs o programa e liderou a contribuição da NASA desde o Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Md.
 
Immler apresentou um mosaico de 160 megapixels da Grande Nuvem de Magalhães, a LMC, e um mosaico de 57 megapixels da Pequena Nuvem de Magalhães, a SMS na 222 conferência da Sociedade Astronômica Americana em Indianapolis, nessa segunda-feira, dia 3 de Junho de 2013. As novas imagens revelam aproximadamente 1 milhão de fontes ultravioletas na LMC e aproximadamente 250000 na SMS.
 
As imagens incluem uma variação de luz de 1600 a 3300 Angstroms, que é o intervalo do comprimento de onda do ultravioleta que na sua maior parte é bloqueado pela atmosfera da Terra. “Antes dessas imagens, haviam relativamente poucas observações UV dessas galáxias, e nenhuma em resolução tão alta por áreas tão vastas, assim, esse projeto preenche uma grande peça faltante no quebra-cabeça científico”, disse Michael Siegel, cientista líder do Swift’s Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT) no Swift Mission Operations Center na Universidade em State College, Pa.
 

A Nebulosa de Orion em Oxigênio, Hidrogênio e Enxofre

Crédito de imagem e direitos autorais: César Blanco González
 
Poucos objetos astronômicos excitam a imaginação, principalmente dos astrônomos como o berçário estelar próximo da Terra, conhecido como Nebulosa de Orion. O gás brilhante da nebulosa circunda as estrelas quentes e jovens na borda de uma imensa nuvem molecular interestelar. Muitas das estruturas filamentares visíveis na imagem acima são na verdade ondas de choque, ou seja, frentes onde o material que se move rapidamente encontra o gás que se move vagarosamente. A Nebulosa de Orion se espalha por aproximadamente 40 anos-luz e está localizada a aproximadamente 1500 anos-luz de distância da Terra, no mesmo braço espiral da nossa galáxia onde está o Sol. A Grande Nebulosa em Orion pode ser encontrada a olho nu um pouco abaixo e a esquerda do facilmente identificável cinturão de três estrelas na popular constelação de Orion. A imagem acima mostra a nebulosa em três cores especificamente emitidas pelo gás hidrogênio, oxigênio e enxofre. Todo o complexo da nuvem da Nebulosa de Orion que inclui a Nebulosa da Cabeça do Cavalo vagarosamente se dispersará nos próximos 100000 anos.
Fonte: http://apod.nasa.gov/apod/ap130604.html

O Resultado Confuso de Uma Colisão Galáctica

Créditos:ESA / Hubble & NASA
Agradecimento: Luca Limatola
Essa nova imagem feita pelo Telescópio Espacial Hubble das agências espaciais NASA e ESA registra uma colisão galáctica que está acontecendo entre duas galáxias – sendo uma galáxia espiral em processo de colisão com uma galáxia lenticular. A colisão parece como se estivesse saltando da tela em 3D, com partes dos braços espirais claramente abraçando o bulbo da galáxia lenticular. A imagem também revela mais evidências da colisão. Existe uma corrente brilhante de estrelas saindo das galáxias em fusão, se estendendo em direção à parte direita da imagem. O ponto brilhante no meio da pluma, conhecido como ESO 576-69, é o que faz a imagem acima ser única. O ponto, acredita-se, seja o núcleo de uma antiga galáxia espiral, que foi ejetado do sistema durante a colisão e que agora está sendo afetado pelas forças de maré para produzir a corrente estelar visível. Uma versão dessa imagem entrou no concurso de processamento de imagens Hubble’s Hidden Treasures por Luca Limatola.
Fonte: http://www.spacetelescope.org/images/potw1321a/

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