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O mundo da astronomia vive hoje uma corrida pela construção do primeiro megatelescópio. Atualmente, os maiores telescópios ópticos usados têm o diâmetro na casa dos oito metros. De tempos em tempos a tecnologia empurra esse valor para cima. Na década de 1980 tivemos os telescópios da classe de quatro metros, como o UKIRT e o CFHT no Havaí e o Blanco no CTIO, Chile. Já a década de 1990 viu o comissionamento dos telescópios de classe de oito metros, como os VLTs no Chile, os Kecks no Havaí e o Gemini em ambos hemisférios. O telescópio de Monte Palomar tem um espelho com cinco metros de diâmetro, que foi construído em 1949 com a tecnologia da época, ou seja, ele é um bloco único de vidro espelhado.

Agora, vivemos a época de planejar e construir os telescópios da próxima geração, chamados de um modo mais genérico de telescópios gigantes ou megatelescópios. Temos atualmente três projetos em desenvolvimento: o Telescópio Gigante de Magalhães (GMT, na sigla em inglês) com 25 metros de diâmetro; o Telescópio de Trinta Metros (TMT, em inglês) que, como seu nome diz, terá 30 metros diâmetro; e o E-ELT, sigla em inglês para Telescópio Europeu Extremamente Grande, que deverá ter uns 39 metros.

Os avanços da ciência vão empurrando esses limites constantemente, mas a tecnologia não consegue acompanhar tão prontamente e, por vezes, é preciso esperar 10, 20 anos entre uma geração e outra de telescópios. Hoje, a demanda por instrumentos gigantescos como esses é ditada pela pesquisa de exoplanetas, energia escura e dos primórdios do Big Bang, principalmente.

Só que construir um Leviatã desses é tarefa muito cara para uma instituição ou um país bancarem sozinhos. A solução é criar consórcios, juntando sócios que dividam o valor da construção e operação dos observatórios. Na verdade isso já acontece faz tempo. O mais famoso desses consórcios, o Observatório Europeu do Sul (ESO em inglês), é uma associação de 14 países europeus que opera há 50 anos dois complexos de observatórios no Chile.

Dos três megaprojetos, o GMT é o que está em estado mais avançado, com três dos sete espelhos já prontos. Mas, na real, nenhum dos consórcios está fechado. Nem mesmo o ESO.

O TMT está previsto para ser construído no Havaí e aí já começam os problemas, já que os havaianos consideram o local da construção como terreno sagrado. O consórcio envolve atualmente seis sócios, recebeu uma forte injeção de recursos de uma fundação e tem previsão de iniciar suas operações em 2022.

Tanto o ELT, quanto o GMT serão construídos no Chile. O Cerro Armazones foi escolhido para sediar o ELT, mas atualmente os membros do ESO não possuem todo o dinheiro para construí-lo. E aí que entre o Brasil na jogada.

No final de 2010, o então ministro da Ciência e Tecnologia foi procurado pelo diretor do ESO com a proposta de fazer o Brasil se tornar o último membro da associação. Assinado o protocolo de intenções, o Brasil se tornou um membro em ascensão e, desde janeiro de 2011, nós já fazermos parte do ESO. Membro em ascensão significa que qualquer astrônomo brasileiro pode pedir tempo em qualquer um dos vários telescópios mantidos pelo consórcio, mas ainda não pode participar dos conselhos diretivos. Isso só vai ocorrer quando o Congresso Nacional ratificar o acordo. Esse trâmite é necessário, pois se trata de um acordo entre países, então é preciso que isso se dê através do parlamento. Só que o convite não veio sem segundas intenções.

Para se tornar membro efetivo, além da aprovação pelo Congresso, o país tem de desembolsar algo em torno de R$ 560 milhões. Ao longo de 10 anos, a estimativa é que os gastos cheguem a mais de R$ 1 bilhão. Mas esse não é o total dos gastos, pois é preciso pagar uma anuidade que varia de país para país. Ela depende de uma conta que envolve o tamanho do PIB e da comunidade de astrônomos do país membro. Hoje, o Brasil seria o terceiro maior contribuinte (atrás da Alemanha e da França) e algumas projeções mostram que em 15, 20 anos teríamos a maior anuidade entre os sócios. Só que essa dinheirama toda não garante o uso dos telescópios do ESO. Fazer parte do ESO apenas garante o direito de pedir tempo de telescópio, através de propostas submetidas a cada seis meses. As propostas de todos os países são analisadas e o tempo é distribuído entre as melhores, sem distinção da nacionalidade delas. Isso significa que, mesmo pagando, um país pode não ter nenhuma proposta atendida.

E aí vem o ponto crítico para o ELT. Sem a adesão brasileira ele não sai e o ESO não parece disposto a aceitar outro candidato a membro efetivo. Com um custo estimado em 1,2 bilhões de euros e previsto para entrar em operação em 2021, o ELT começa a ficar ameaçado com o atraso brasileiro. Se até 2015 o Congresso brasileiro não se posicionar a respeito, o cronograma da construção estará seriamente ameaçado e é bem possível que o ESO desista de esperar.

Já o GMT é um consórcio que tem atualmente 10 sócios, entre universidades e institutos de pesquisa, e tem como meta estar funcionando em 2020. O espelho principal do telescópio será, na verdade, uma composição de sete espelhos de 8,4 metros de diâmetro que dará uma área coletora equivalente a de um único espelho de 22 metros. Três espelhos já foram fabricados e estão sendo finalizados e tudo leva a crer que esse deve ser mesmo o primeiro a ser inaugurado. E o que o Brasil tem a ver com esse projeto?

Com a demora na ratificação da adesão ao ESO e com os demais consórcios finalizando o processo de captação de recursos, estávamos assistindo a astronomia brasileira perder o acesso à nova geração de telescópios. Para tentar evitar que essa tragédia acontecesse, um grupo de astrônomos de instituições científicas baseadas no estado de São Paulo (no qual eu me incluo) enviou uma proposta à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) solicitando US$ 40 milhões para se associar ao GMT. Essa verba garantiria o acesso a 4% do tempo, 12 ou 13 noites por ano. Isso não é pouco, mas o melhor é que esse tempo seria administrado por brasileiros e distribuído para astrônomos brasileiros. Na verdade, por se tratar de um projeto para a Fapesp, o acesso seria de astrônomos baseados em São Paulo, mas é claro que ele poderia se estender aos colegas de outros estados através de colaborações científicas.

A proposta passou por um processo de análise por assessores internacionais, que deram pareceres extremamente favoráveis, mas a resposta final ainda não foi dada. Nesta semana, a revista Nature publicou uma reportagem informando que a Fapesp deve anunciar o resultado da proposta agora em abril. Para essa mesma reportagem, a revista quis saber minha opinião a respeito dessa adesão. O fato de possuirmos uma quantidade fixa de tempo de telescópio, com a capacidade de podermos administrá-la da forma que quisermos é, para mim, fundamental. Pesquisadores em início de carreira, ou até mesmo estudantes, poderão ter acesso mais fácil a um telescópio de ponta. Assim tem sido com o consórcio Gemini, com uma participação de 6%, ou o SOAR, com 30% do tempo. Essa estratégia alavancou o desenvolvimento de centros novos e programas de pós-graduação.

Quanto ao resultado, estou bem otimista. O projeto está bem escrito e todos os pontos levantados durante a análise foram muito bem explicados, inclusive as oportunidades de participação na construção do observatório e o fornecimento de instrumentos. O jeito é esperar e torcer pela aprovação.

Crédito da imagem: GMT

Ganimedes é um mundo curioso. Descoberto por Galileu em 11 de janeiro de 1610, ele é a maior lua do sistema de satélites naturais de Júpiter. Aliás, com mais de 5.200 quilômetros de diâmetro, Ganimedes é a maior lua do Sistema Solar e junto com Io, Europa e Calisto, forma o conjunto de satélites galileanos. Os satélites galileanos têm uma importância histórica muito grande, pois Galileu usou sua descoberta como um argumento de que outros sistemas planetários poderiam existir, ou seja, não apenas o Sol teria um cortejo de astros o circulando. Ainda que não fosse uma estrela rodeada por planetas, nesse caso.

Cada um dos satélites galileanos possui uma característica marcante: Europa tem uma casca de gelo espessa e por baixo dela um oceano liquefeito pelas forças gravitacionais de Júpiter. Io é um mundo com vulcões ativos cuspindo enxofre. Calisto é a segunda maior lua do sistema de Júpiter e a terceira do Sistema Solar, atrás de Titã, que parece possuir um núcleo rochoso, uma camada de gelo e por cima de tudo uma crosta rochosa.

Ganimedes por sua vez possui um núcleo de ferro líquido, similar ao da Terra, um manto de silicatos e por cima uma camada extensa de gelo. Por cima de tudo uma crosta de gelo e rocha. O calor do núcleo de ferro derretido seria capaz de manter parte da camada interna de gelo sob forma líquida, criando um oceano subterrâneo. Todas essas suposições são baseadas nas missões Voyager e Galileo, que estudaram Júpiter e seus sistemas de satélites. Elas também foram responsáveis pela descoberta do campo magnético de Ganimedes, fazendo com que ela seja a única lua conhecida com essa característica.

As imagens das sondas Voyager (1979) e Galileo (1995-2003) foram agora compostas em um atlas geológico de Ganimedes. Todas as fotos disponíveis dessas missão foram compiladas e agregando as informações obtidas dos sobrevoos da Galileo, foi possível construir um mapa das estruturas geológicas da superfície dessa lua.

O atlas de Ganimedes, o primeiro de um corpo celeste mais distante que a Lua, revelou um aspecto interessante da sua evolução geológica. A superfície de Ganimedes possui dois tipos de terreno, um mais antigo, com um aspecto escuro e cravejado de crateras, e outro um pouco mais jovem, de aspecto mais claro e cortado por encostas e vales longos.

Com esse mapeamento também foi possível estabelecer que Ganimedes passou por três eras geológicas distintas. A primeira dominada pela produção de crateras de impacto, a segunda por um intensa atividade tectônica, provavelmente por causa da movimentação de seu oceano interno e a terceira caracterizada por um forte declínio na atividade geológica em geral.

Esse novo atlas será muito útil na análise da superfície de outros satélites compostos de gelo, pois todas as estruturas esperadas para esse tipo de terreno podem ser encontradas em Ganimedes.

O mapa compilado pelo Centro de Ciência em Astrogeologia do Departamento de Supervisão Geológica dos EUA pode ser baixado aqui: https://pubs.usgs.gov/sim/3237/

Crédito da foto: USGS

Ainda está na memória o recente pouso da sonda chinesa Chang’e-3 na superfície lunar, depois de um hiato de mais de 30 anos. Mais legal ainda a sonda ter carregado um jipinho lunar, o Yutu, para andar por perto, realizando experiências.

O pouso foi no último 6 de dezembro no Mare Imbrium, ou o Mar das Chuvas, e no dia 14 o jipe desceu uma rampa do módulo e começou o seu passeio. Munido de diversos instrumentos científicos, o Yutu, que quer dizer “coelho de jade” em chinês, já tinha até mandado os primeiros resultados da análise do regolito lunar, uma camada de poeira bem fina que recobre a superfície lunar, como você leu aqui no Observatório.

Além dos instrumentos científicos, o Yutu conta com dois painéis solares para produzir sua energia e uma bateria atômica para gerar calor e manter os circuitos eletrônicos aquecidos. Essa estratégia de manter os componentes eletrônicos aquecidos é necessária, pois na Lua a temperatura pode chegar a -170ºC facilmente. Um dia na Lua dura aproximadamente 28 dos nossos dias, o que significa que por lá há luz batendo na superfície durante 14 dias terrestres, o que implica que a noite lunar dura igual período de tempo. É nesse período que a temperatura cai mais até do que -170ºC e, se a eletrônica de qualquer sonda na superfície lunar não estiver protegida e aquecida, ela pode nunca mais funcionar.

Depois do sucesso do pouso e das primeiras experiências realizadas, o jipinho entrou em hibernação para passar a primeira das suas noites lunares. Para isso, ela literalmente se encolhe de frio! O mastro que suporta as câmeras panorâmicas se recolhe e os painéis solares se dobram sobre o chassi do jipe, que é um remanescente de uma estrutura usada nos pousos da missão Apolo. Tudo isso para melhorar o isolamento térmico e manter o calor gerado pelas baterias atômicas dentro do Yutu. Quando voltou a luz do dia, o jipe despertou e voltou às suas operações normais.

Mas quando o Yutu se preparava para sua segunda noite na Lua, que começou dia 25 de janeiro, “anomalias de controle mecânico” foram reportadas. Sem que a agência espacial chinesa desse muitos detalhes, foi reportado que um dos painéis solares falhou em se dobrar sobre o chassi, prejudicando o isolamento térmico necessário aos equipamentos. Analistas estrangeiros — os chineses não se pronunciaram mais a respeito —  especularam que, além de uma falha mecânica nas engrenagens que fazem o painel dobrar, o tal do regolito lunar poderia ser o causador da anomalia. As missões Apolo sofreram muito com essa poeira fina que se agrega a tudo e dificilmente se desprega depois. Se o regolito cair nas engrenagens ou contaminar o material lubrificante delas, as chances de qualquer parte móvel emperrar são grandes.

Outra possibilidade levantada é o grande contraste de temperatura na superfície da Lua. Como não há atmosfera para distribuir o calor, onde bate sol a temperatura passa dos 100ºC, mas onde faz sombra a temperatura chega fácil a -150ºC. Com isso, a diferença de temperatura entre as partes iluminadas e as partes que não recebem luz do jipe chega a mais de 200ºC! Isso é mais do que suficiente para arruinar componentes mecânicos sensíveis.

Assim que o sol voltou a brilhar sobre o jipe, os técnicos chineses tentaram fazer contato com ele por dois dias (terrestres) e não houve nenhuma resposta. O silêncio do Yutu levou muita gente a acreditar e anunciar que o coelho de jade tinha encontrado seu fim.

Nesta última quarta feira (12), todavia, justamente quando os epitáfios para o Yutu estavam pipocando pela internet, surgiu a notícia de que radioamadores estavam captando sinais enviados pelo jipe! Desde o início da exploração espacial, com o lançamento do Sputnik e das primeiras missões tripuladas, tornou-se um hobby de parte da comunidade de radioamadores acompanhar as comunicações das naves com a Terra. Mesmo que nem sejam comunicações de voz, apenas transmissão de dados via rádio.

Ao que parece, são dados de telemetria do jipe, que deve estar em algum modo de segurança respondendo aos comandos enviados da Terra. Sem muito alarde, o porta-voz da missão confirmou que o Yutu “acordou” e que a análise do problema que motivou sua falha estava em curso. Ontem, o perfil do jipinho no microblog chinês Weibo publicou uma singela mensagem: “Oi, tem alguém aí?” e a agência de notícias chinesa confirmou que o Yutu estava acordado e era capaz de receber sinais da Terra. Por outro lado, a Academia Nacional de Ciências da China foi mais lacônica e se pronunciou dizendo simplesmente algo do tipo “acordado, mas ainda com problemas”.

Deve demorar para saber o que se passou com o painel solar do jipe, que não quis se fechar — se é que o regime chinês vai divulgar alguma informação. O que dá para especular é que a essa hora os técnicos da missão estão debruçados na irmã gêmea do Yutu. É que existe uma réplica idêntica do jipe à disposição para simular qualquer problema que ocorra na Lua. Com a simulação do problema, é possível buscar uma solução em Terra e mandar as instruções para o jipe na Lua e torcer para dar certo.

As notícias são boas, mas o tempo está passando. Estamos entrando na Lua Cheia, tipo como se fosse meio dia na Lua e daqui a uma semana a noite gelada vai cair de novo sobre o Yutu. Sem resolver o problema, pode ser que o coelho de jade não resista.

*Foto: Peter Parks / Arquivo / AFP Photo

Mercúrio é o menor planeta do Sistema Solar. Sua  distância média até o Sol é de 58 milhões de quilômetros, pouco mais de um terço da distância da Terra até o Sol. Isso o faz um mundo interessante de ser estudado: com essa proximidade toda, ele leva quase 88 dias terrestres para completar uma órbita em torno do Sol.

Só que a esta distância, Mercúrio sofre o efeito da intensa força gravitacional, provocando um fenômeno chamado de ressonância gravitacional do tipo 3:2, isto é, para cada 2 voltas em torno do Sol, Mercúrio completa 3 voltas em si mesmo. Ou seja, em 2 anos, temos só 3 dias em Mercúrio; o dia mercuriano tem 59 dias terrestres. Nesse mundo esquisito, as temperaturas estão entre -170 (onde bate uma sombrinha) e 500 graus Celsius onde o Sol bate.

Justamente por sua proximidade com o Sol, mandar uma nave que consiga estabelecer e manter uma órbita estável ao redor do planeta é uma tarefa muito difícil. Pense bem, a nave está indo em direção ao Sol, ou seja, sendo constantemente acelerada e as manobras para inserir a nave numa órbita ao redor de Mercúrio exigiriam grandes quantidades de combustível.

Por esse motivo, apenas duas sondas já o exploraram: a Mariner 10, em 1975 e a Messenger, lançada apenas em 2004. A Mariner 10 efetuou apenas 3 sobrevoos de Mercúrio e ficou claro que nesses mesmos moldes um segunda missão necessitaria de uma nave muito maior e portanto de um lançador muito mais potente. Somente em 1985, foi estabelecida uma maneira mais econômica de fazer essa viagem, com disparos ocasionais dos seus propulsores, mas principalmente com o uso da força gravitacional da Terra e de Vênus.

Levou quase 7 anos para que a sonda chegasse a Mercúrio e entrasse em órbita ao seu redor. Nesse meio tempo, ela passou 2 vezes pela Terra e por Vênus e precisou fazer 3 sobrevoos de Mercúrio antes de estabelecer sua órbita definitiva.

O primeiro dos sobrevoos aconteceu em janeiro de 2008 e desde então a Messenger vem estudando o planeta com diversos instrumentos e já tirou mais de 200 mil fotos da superfície do planeta, como a imagem acima, que mostra uma aparência não muito diferente da Lua.

Não obstante a temperatura em Mercúrio chegar a ser tão alta a ponto de derreter chumbo, acredita-se que possa existir gelo no fundo de crateras onde nunca bate Sol. Nessas regiões, a temperatura ficaria sempre em -170 graus C e, coberto por uma camada fina de poeira, o gelo não evaporaria para o espaço. Estimativas dizem que seria possível haver em Mercúrio até 1% de todo o gelo antártico! Só que até agora ninguém conseguiu explicar de onde veio tanto gelo assim.

Outra descoberta surpreendente da Messenger é que o planeta possui uma tênue atmosfera. Mercúrio é pequeno e muito quente para reter gases e, na verdade, o que existe é uma quantidade ínfima de hélio, hidrogênio, sódio, cálcio e potássio formando uma exosfera. Hidrogênio e hélio vêm do vento solar, enquanto que os outros elementos devem ser originários do decaimento radioativo das rochas. Até mesmo traços de vapor d’água foram detectados, provavelmente fruto do impacto de cometas com a superfície.

A missão da Messenger terminou em 2012, mas como ela está perfeitamente operacional, uma extensão foi aprovada para 2013 e uma sequência para 2014 está aguardando por aprovação.

Crédito da imagem:  Nasa/JHU/Carnegie.