13 de maio de 2019

NASA detalha missão que irá interceptar asteroide


O impacto deverá alterar a órbita do asteroide-lua em torno de seu companheiro maior. [Imagem: JHAPL]

Defesa contra asteroides

A NASA revelou novos detalhes sobre seu plano de atingir um asteroide naquele que será o primeiro exercício de defesa planetária contra impactos de pedregulhos espaciais que calhem de vir em nossa direção.

A agência espacial selecionou o foguete Falcon 9, da SpaceX, para lançar a sonda espacial DART, sigla em inglês para Teste de Redirecionamento de Asteroide Duplo.

O lançamento será feito em Junho de 2021 e, em Outubro de 2022, a sonda espacial deverá interceptar o asteroide Didymos B, um asteroide lunar com cerca de 150 metros de diâmetro que orbita um corpo maior, o Didymos A.

Segundo a agência, melhoramentos de engenharia permitiram encurtar o tempo da missão, reduzindo-o para cerca de 16 meses do lançamento ao impacto. Esses melhoramentos incluíram a adoção de pequenos propulsores de hidrazina e de um motor principal de propulsão elétrica, um motor iônico já utilizado pela agência em outras missões, chamado Next-C (sigla em inglês para NASA’s Evolutionary Xenon Thruster Commercial).

Um ponto no espaço

Uma campanha internacional está agora fazendo observações, usando telescópios em todo o mundo para tentar entender o estado do sistema binário Didymos.

"O sistema Didymos é muito pequeno e está muito longe para ser visto como algo maior do que um ponto de luz, mas podemos obter os dados que precisamos medindo o brilho desse ponto de luz, que muda conforme Didymos A gira e Didymos B orbita," disse Andy Rivkin, um dos coordenadores da equipe.

Os pesquisadores ainda não têm certeza sobre a composição do alvo: se é composto de rocha sólida, entulho solto ou areia "mais macia". Uma superfície mais macia absorveria grande parte da força de impacto e não poderia ser empurrada tão drasticamente como se a sonda espacial atingisse uma superfície mais dura.

Filmando o impacto com um asteroide

Além de estudos sobre como desviar um asteroide, os cientistas vão aproveitar para estudar sua composição, com vistas a uma eventual mineração espacial futura. [Imagem: ESA/AOES Medialab]

Será possível ver o sistema binário de asteroides Didymos apenas brevemente, pouco antes do impacto, graças a uma câmera a bordo da DART e a um cubesat que está sendo desenvolvido pela Agência Espacial Italiana, o LICIACube.

Pouco antes do impacto, o LICIACube, do tamanho de uma caixa de sapatos, vai se soltar da nave principal para documentar o impacto e suas consequências.

A câmera a bordo da DART, na verdade o único instrumento a bordo da sonda, chama-se DRACO, sigla em inglês para câmera para navegação óptica e reconhecimento do asteroide Didymos. Sua principal função será como sistema de navegação óptica da sonda DART, capturando imagens que ajudarão a sonda a atingir seu alvo.

A sonda se chocará contra o asteroide a uma velocidade de aproximadamente seis quilômetros por segundo. A colisão mudará a velocidade da pequena lua em sua órbita ao redor do asteroide principal em uma fração de 1%, o suficiente para ser medida usando telescópios na Terra.

A principal informação colhida pela missão será como calcular velocidade e massa de uma sonda de impacto para desviar asteroides de um tamanho específico. Estudar a composição do asteroide também trará informações úteis para a mineração espacial.
Fonte: Inovação Tecnológica

Novas pistas sobre as primeiras galáxias do Universo


Esta imagem ultraprofunda do céu obtida pelos telescópios Hubble e Spitzer é dominada por galáxias, incluindo algumas muito ténues e distantes com um círculo vermelho. A inserção em baixo e à direita mostra a luz recolhida de uma dessas galáxias durante uma observação com um tempo de exposição longo. Crédito: NASA/JPL-Caltech/ESA/Spitzer/P. Oesch/S. De Barros/I. Labbe


O Telescópio Espacial Spitzer da NASA revelou que algumas das primeiras galáxias do Universo eram mais brilhantes do que o esperado. O excesso de luz é um subproduto das galáxias que libertam quantidades incrivelmente altas de radiação ionizante. A descoberta fornece pistas para a causa da Época da Reionização, um grande evento cósmico que transformou o Universo de opaco à brilhante paisagem estelar que vemos hoje.

Num novo estudo, investigadores relatam observações de algumas das primeiras galáxias formadas no Universo, menos de mil milhões de anos após o Big Bang (ou há pouco mais de 13 mil milhões de anos). Os dados mostram que, em alguns comprimentos de onda específicos no infravermelho, as galáxias são consideravelmente mais brilhantes do que os cientistas antecipavam. O estudo é o primeiro a confirmar este fenómeno para uma grande amostra de galáxias deste período, mostrando que não eram casos especiais de brilho excessivo, mas que até as galáxias médias presentes naquela época eram muito mais brilhantes nestes comprimentos de onda do que as galáxias que vemos hoje.

Esta impressão de artista mostra o possível aspeto de uma das primeiras galáxias do Universo. Níveis altos de formação e morte estelar violenta teriam iluminado o gás que preenche o espaço entre as estrelas, tornando a galáxia muito opaca e sem uma estrutura clara. Crédito: James Josephides (Swinburne Astronomy roductions)

Ninguém sabe ao certo quando é que surgiram as primeiras estrelas do nosso Universo. Mas as evidências sugerem que entre 100 milhões e 200 milhões de anos após o Big Bang, o Universo estava preenchido principalmente com hidrogénio gasoso neutro que talvez tivesse apenas começado a coalescer em estrelas, que então começaram a formar as primeiras galáxias. Cerca de mil milhões de anos após o Big Bang, o Universo tinha-se tornado num firmamento cintilante. Outra coisa também tinha mudado: os eletrões do hidrogénio gasoso neutro omnipresente haviam sido removidos num processo chamado ionização. A Época da Reionização - a mudança de um Universo cheio de hidrogénio neutro para um preenchido com hidrogénio ionizado - está bem documentada.

Antes desta transformação universal, a luz em comprimentos de onda longos, como ondas de rádio e luz visível, atravessavam o Universo mais ou menos livremente. Mas os comprimentos de onda mais curtos - incluindo luz ultravioleta, raios-X e raios-gama - eram interrompidos pelos átomos de hidrogénio neutro. Estas colisões retirariam os eletrões dos átomos de hidrogénio neutro, ionizando-os.

Mas o que pode ter produzido radiação ionizante suficiente para afetar todo o hidrogénio no Universo? Será que foram as estrelas individuais? Galáxias gigantes? O culpado, a ser um destes dois primeiros colonizadores cósmicos, teria sido diferente da maioria das estrelas e galáxias modernas, que normalmente não libertam grandes quantidades de radiação ionizante. Mesmo assim, talvez outra coisa tenha provocado o evento, como por exemplo quasares - galáxias com centros incrivelmente brilhantes, alimentados por quantidades enormes de material em órbita de buracos negros supermassivos.

"É uma das maiores questões em aberto na cosmologia observacional," disse Stephane De Barros, autor principal do estudo e investigador pós-doutorado da Universidade de Genebra, Suíça. "Sabemos que aconteceu, mas o que a desencadeou? Estas novas descobertas podem ser uma grande pista."

À procura de luz

Para retroceder no tempo, até à era mesmo antes do fim da Época da Reionização, o Spitzer observou duas regiões do céu durante mais de 200 horas cada, permitindo que o telescópio espacial recolhesse luz que havia viajado durante mais de 13 mil milhões de anos para chegar até nós.

Sendo algumas das mais longas observações científicas já realizadas pelo Spitzer, fizeram parte de uma campanha de observação chamada GREATS (GOODS Re-ionization Era wide-Area Treasury from Spitzer; GOODS é ainda outra sigla: Great Observatories Origins Deep Survey, uma campanha que realizou as primeiras observações de alguns alvos do GREATS). O estudo, publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, também usou dados de arquivo do Telescópio Espacial Hubble da NASA.

Usando estas observações ultraprofundas do Spitzer, a equipa de astrónomos observou 135 galáxias distantes e descobriu que eram particularmente brilhantes em dois comprimentos de onda específicos no infravermelho, produzidos por radiação ionizante que interage com os gases hidrogénio e oxigénio dentro das galáxias. Isto implica que estas galáxias foram dominadas por estrelas jovens e massivas compostas principalmente por hidrogénio e hélio. Contêm quantidades muito pequenas de elementos "pesados" (como azoto, carbono e oxigénio) em comparação com as estrelas encontradas nas galáxias modernas comuns.

Estas estrelas não foram as primeiras estrelas formadas no Universo (essas seriam apenas compostas por hidrogénio e hélio), mas ainda assim fazem parte de uma geração muito antiga de estrelas. A Época da Reionização não foi um evento instantâneo, de modo que embora os novos resultados não sejam suficientes para fechar o capítulo sobre este evento cósmico, ainda assim fornecem novos detalhes sobre como o Universo evoluiu neste momento e como a transição decorreu.

"Não esperávamos que o Spitzer, com um espelho não muito maior do que um Hula-Hoop, fosse capaz de ver galáxias tão próximas da aurora do tempo," disse Michael Werner, cientista do projeto Spitzer no JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia. "Mas a Natureza está cheia de surpresas e o brilho inesperado destas primeiras galáxias, juntamente com o excelente desempenho do Spitzer, coloca-as ao alcance do nosso pequeno, mas poderoso observatório."

O Telescópio Espacial James Webb da NASA, com lançamento previsto para 2021, vai estudar o Universo em muitos dos mesmos comprimentos de onda observados pelo Spitzer. Mas o espelho primário do Spitzer mede apenas 85 cm de diâmetro e o do Webb é de 6,5 metros - cerca de 7,5 vezes maior - permitindo que o Webb estude estas galáxias em muito maior detalhe. De facto, o Webb vai tentar detetar a luz das primeiras estrelas e galáxias do Universo. O novo estudo mostra que, devido ao seu brilho nesses comprimentos de onda infravermelhos, as galáxias observadas com o Spitzer serão mais fáceis de estudar com o Webb do que se pensava anteriormente.

"Estes resultados do Spitzer são certamente mais um passo para resolver o mistério da reionização cósmica," disse Pascal Oesch, professor assistente da Universidade de Genebra e coautor do estudo. "Sabemos agora que as condições físicas nestas galáxias iniciais eram muito diferentes das das galáxias típicas de hoje. O trabalho do Telescópio Espacial James Webb será o de descobrir o porquê."
Fonte: Ccvalg.pt
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