Astronáutica e Exobiologia

1 - Existe e vida fora da Terra? As mensagens enviadas terão possibilidades de terem respostas?

As formas de vida que conhecemos são constituídas de moléculas complexas, ou seja, moléculas baseadas em elementos capazes de construírem longas cadeias, e capazes de se reproduzirem. O carbono é um elemento capaz de fornecer a base para tais moléculas, como se estuda no segundo grau. Algumas moléculas baseadas em carbono já foram detectadas no meio interestelar, mas isso não quer dizer que exista vida fora da Terra.

A vida deveria ocorrer em planetas com condições estáveis e não extremas, como acontece nos maiores planetas do Sistema Solar. A identificação de planetas em outros sistemas solares é algo muito recente, iniciada nesta década. Os planetas que foram identificados não satisfazem as condições que consideramos adequadas à existência de vida. Nao possuímos ainda instrumentos potentes o suficiente para detetar planetas rochosos como a Terra em outros sistemas planetários. Além disso, nossas teorias de formação do Sistema Solar não estão completas o suficiente para, dado uma estrela e seu maior planeta, podermos deduzir todo o sistema.

Agora, quanto à vida inteligente, a referência à vida terrestre é necessariamente maior. Podemos distiguir três formas básicas de identificar a existência de vida inteligente:

i) Que a civilização extra terrestre produza uma missão que aterrise em nosso planeta;

ii) Que uma tal civilização produza, intencionalmente ou não, sinais de rádio que possamos identificar como não naturais ou

iii) Construindo objetos de civilização claramente detetáveis para nós.
Até o momento, todos os esforços no sentido destes três itens foram infrutíferos ou não conclusivos.

Com o conhecimento existente hoje, não existe a menor base para que seja feita uma estimativa real da probabilidade de que os sinais que nós enviamos sejam respondidos.



2 - Antes do ano 2010, está prevista uma viagem tripulada à Marte. Os tripulantes precisariam de trajes especiais para descer lá ou a atmosfera de Marte permite que seres humanos tenham contato com ela?

Verificamos na homepage da NASA e do JET PROPULSION LABORATORY que as próximas missões ao planeta Marte são Mars Surveyor 1998 e 2001, ambas previstas para órbitar e pousar no planeta e ainda a Mars Surveyour 2003, apenas proposta. Nao encontramos notícias a respeito de missões tripuladas a Marte. Você poderá obter diretamente essas informações, além de outras referentes a missões passadas, presentes e futuras, no endereço:

http://www.jpl.nasa.gov/missions/

Entretanto, se algum dia o homem pousar em Marte, ele encontrará lá uma atmosfera muito rarefeita, constituída em quase sua totalidade (95,3%) por dióxido de carbono (CO2), com traços de oxigênio e nitrogênio. Tal quadro torna necessária a utilização de trajes especiais, menos em virtude da composição de sua atmosfera (dificuldade que poderia ser superada pela utilização de uma máscara de oxigênio), mas principalmente pela violenta diferença de pressão entre a Terra e Marte.



3 - Quantas sondas já foram enviadas para Marte? Onde encontro uma fonte de informações?

Naves enviadas a Marte

 

Lançamento

Chegada

Observação

 Marte 1960A (URSS)

10/10/60

-

 Fracasso no lançamento

 Marte 1960B (URSS)

14/10/60

-

 Fracasso no lançamento

 Marte 1962A (URSS)

24/10/60

-

 Fracasso no lançamento

 Marte 1 (URSS)

01/11/62

-

  Viajou 106.000 km e silenciou

 Marte 1962B (URSS)

04/11/60

-

 Fracasso no lançamento

 Zond 2 (URSS)

30/11/64

-

  Silenciou durante a viagem

 Cosmos-419 (URSS)

10/05/71

-

 Fracasso no lançamento

 Marte 2(URSS)

-

27/11/71

  Destruída na tentativa de pouso

 Marte 3(URSS)

-

01/12/71

  Enviou sinais por 120 segundos afetada por tempestade de areia

 Marte 4(URSS)

22/07/73

10/02/74

 Não conseguiu entrar em órbita

 Marte 5(URSS)

23/07/73

12/02/74

 Orbitou e enviou fotos

 Marte 6(URSS)

05/08/73

12/03/74

 Transmissão por 120 segundos

 Marte 7 (URSS)

09/08/73

09/03/74

 Fracasso no pouso

 Mariner 3 (EUA)

05/11/64

-

 Fracasso. Permanece em órbita heliocêntrica

 Mariner 4 (EUA)

28/11/64

14/07/65

 Sobrevoou Marte. Envio de dados sobre atmosfera e crateras

 Mariner 6 (EUA)

24/02/69

156 dias após

 Obteve dados sobre temperatura e cobriu 20% da superfície do planeta

 Mariner 7 (EUA)

27/03/69

133 dias após

 Obteve dados sobre temperatura e cobriu 20% da superfície do planeta

 Mariner 8(EUA)

08/05/71

-

 Não atingiu Marte

 Mariner 9 (EUA)

30/05/71

167 dias após

 Entrou em órbita. 7329 fotos de Marte e satélites. 100% da superfície coberta

 Viking 1 (EUA)

20/08/75

304 dias após

 Fotos coloridas e mapeamento do planeta

 Viking 2 (EUA)

09/09/75

332 dias após

 Fotos coloridas e mapeamento do planeta

 Fobos 1 (URSS)

07/07/88

-

 Falha de comando durante a viagem

 Fobos 2 (URSS)

12/07/88

-

 Entrou em pane a 800km de Fobos

 Mars Observer(EUA)

25/09/92

-

 Silenciou próximo a Marte

 Marte-96(Rússia)

16/11/96

-

 Explodiu no lançamento. 270g de material radioativo afundaram no Pacífico

 Mars Pathfinder(EUA)

1996

Jul/97

 Pousou com sucesso em 4/07/97

 Mars Global Surveyour (EUA

nov/1996

-

 Entrou em órbita de Marte em 12/09/97


Existe ainda uma missão chamada "Mars Surveyour", a ser lançada em 1998. Maiores informações sobre as missões a Marte poderão ser encontradas nas páginas: http://www.nasa.gov, http://www.jpl.nasa.gov e http://www.jpl.nasa.gov/missions


4 - Onde estão as Voyager 1 e 2? Se possível, fale também um pouco das naves e das trajetórias percorridas até hoje.

As sondas Voyager 1 e 2, lançadas em 5 de setembro e em 20 de agosto de 1977 respectivamente, foram os primeiros artefatos enviados para estudar os planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno). Ambas as naves tiveram encontros com Júpiter e Saturno, mas apenas a Voyager 2 visitou Netuno e Urano. Abaixo, a tebela mostra as datas dos encontros e a com os planetas.

 

Voyager1

Voyager2

Júpiter

09/07/79

05/03/79

Saturno

12/11/80

25/08/81

Netuno

-

24/01/86

Urano

-

25/08/89


A missão Voyagers e considerada uma das missões mais bem sucedidas da NASA. Entre as muitas descobertas feitas pelas duas sondas destacam-se a descoberta da existência de magnetosferas em Urano e Netuno, a descoberta de 22 novos satélites planetários (3 em Júpiter, 3 em Saturno, 10 em Urano e 6 em Netuno), a descoberta de anéis em Júpiter e de estruturas nos anéis de Saturno, a revelação da existência de atividade vulcânica em Io (satélite de Júpiter) e de geisers em Tritão (satélite de Netuno) e a presença de distúrbios atmosféricos de grande escala em Netuno.

Ambas as sondas continuam em operação, transmitindo informações sobre os campos magnéticos, plasma e partículas carregadas do meio interplanetário. As duas sondas continuam se afastando do Sol a uma velocidade aproximada de 3 UA/ano e devem, eventualmente, passar pela heliopausa e por fim sair do Sistema Solar em direção ao espaço interestelar. A heliopausa é a região onde o vento Solar (fluxo de partículas carregadas e plasma proveniente do Sol) encontra o vento estelar, e a se espera que ao menos uma das sondas ainda esteja em operação quando passar por esta zona. Mesmo após o esgotamento de seus combustíveis radioativos, em torno do ano 2020, a missão das Voyager continuará, uma vez que ambas carregam discos dourados com informações sobre a vida em nosso planeta, que num futuro distante poderão eventualmente ser encontrados por inteligência alienígena. Atualmente (abril de 1998), a Voyager 2 se encontra a 55 unidades astronômicas (AU) do Sol, enquanto que a Voyager 1, a 70,6 UA do Sol, é atualmente o objeto feito pelo homem que mais se afastou de nosso planeta.



5 - Qual o princípio básico para a colocação de um objeto em órbita do planeta?

O princípio básico é o conceito de queda livre, ou seja, a atração gravitacional como a única força a atuar num dado corpo. Os satélites estão em queda livre em direção à Terra porque estão sendo atraídos gravitacionalmente por ela. Entretanto, eles também estão dotados de uma dada velocidade com direção perpendicular a esta atração. Se esta velocidade é suficientemente grande, a atração gravitacional resultará apenas numa alteração permanente da direção da trajetória dos satélites, de forma que eles desenhem órbitas elípticas ao redor da Terra.



6 - O que significa Velocidade de Escape? Se eu mantiver um objeto deslocando-se com a velocidade de 60km/h, em uma vertical, este não sairá de órbita após um tempo considerável?

Velocidade de escape é um conceito físico. Sua utilidade maior é dar uma noção da intensidade do campo gravitacional de um astro e de sua gravidade superficial. O escape, no caso, significa libertar-se de um campo gravitacional. Qual é a tradução ideal deste libertar-se? A atuação da força gravitacional se extende ao infinito. Logo, o libertar-se dela só pode se dar no infinito (não se esqueca que estamos lidando com a definição de um conceito físico). Mas é preciso ainda uma outra consideração: qual é a condição mínima deste libertar-se? Senão lidarmos com este mínimo, algum outro fator físico estará sendo erroneamente considerado. Evidentemente, se o corpo chegar no infinito, não precisará ir além. Logo, não é necessário que ele esteja dotado de nenhuma velocidade. Esta é a condição mínima.

É por esta razão que a velocidade de escape é definida como a velocidade inicial que dote um dado corpo na superfície de um astro qualquer da energia capaz de fazê-lo chegar ao infinito com velocidade zero. Como é uma medida do campo gravitacional, que exerce uma força sobre o corpo, nenhuma outra força está envolvida neste conceito.

Em termos um pouco mais técnicos, é a velocidade de escape aquela capaz de dotar um dado corpo da energia cinética de igual módulo ao da energia associada ao campo gravitacional. A formulação matemática deste conceito é obtida desta forma:

    Energia Cinética (T):

    Energia Gravitacional(P):

    Velocidade de Escape (ve):

onde,

m : massa do corpo, v : velocidade do corpo, G : Constante Gravitacional, M :  massa do astro e R : Raio do astro.

Não deve ser esquecido, entretanto, que a velocidade de escape é uma medida da intensidade do campo gravitacional. Para que se vença a atração de um campo gravitacional não é necessário que se atinja a velocidade de escape. Elas são muito grandes : a da Terra, por exemplo, é de 11 km/s. E o campo gravitacional da Terra não é, nem de longe, o maior campo gravitacional do Universo.

Na prática, para se vencer um campo gravitacional e se atingir uma distância arbitrariamente grande - que é o significado prático de uma tal vitória, por exemplo, sair da superfície terrestre e chegar na Lua - basta que seja exercida permanentemente uma força sobre o corpo que seja superior àquela exercida pela atração gravitacional.

Para que você mantenha um corpo a uma velocidade constante voce terá que dotá-lo de uma aceleração que se contraponha exatamente àquela produzida pela atração gravitacional, desde que ele já esteja dotado de uma dada velocidade. Os foguetes que chegaram à Lua partiram da Terra a uma velocidade muito inferior à velocidade de escape da Terra. Neste caso, o motor é a origem da força a se contrapor a força gravitacional.



7 - É verdade que foi encontrado água na Lua? Isso já pode ser uma indicação de que poderá ser habitada?


A NASA anunciou, recentemente, que a sonda Lunar Prospector detectou depósitos de gelo na superfície dos pólos da Lua. A quantidade de água encontrada seria suficiente para abastecer cerca de duas mil pessoas durante um século. A descoberta confirma os dados coletados em 96 pela sonda militar "Clementine", que detectou sinais de gelo em uma cratera do satelite. A NASA calcula que pode haver de 11 milhões a 330 milhões de toneladas de gelo dispersas em mais de 46 mil km2 do polo Norte e 18 mil km2 do polo Sul.

A descoberta respalda os planos da NASA de estabelecer uma base permanente na Lua, mas a existência de água não basta para a Nasa prosseguir com seus planos. Há obstáculos técnicos e financeiros que precisam ser superados até que a primeira colônia humana se estabeleça no satélite terrestre. Se o gelo puder ser explorado, os astronautas na Lua seriam auto-suficientes no que diz respeito a água e a existência do líquido permitiria que a tripulação obtivesse seu próprio Oxigênio. A Lua também poderia servir como estação de abastecimento para os astronautas, pois a molécula de água (composta por átomos de Hidrogênio e um átomo de Oxigênio) depois de quebrada, poderia fornecer Hidrogênio para ser usado como combustível para os foguetes. Além disso, como a gravidade na Lua é menor do que na Terra, seria necessário menos energia para enviar um foguete da Lua para explorar o Sistema Solar.

De acordo com a NASA, a Lunar Prospector continuará rastreando a superfície da Lua até o final do ano. A sonda está órbitando a Lua a uma altura de cem quilômetros.



8 - Gostaria de saber se é possível a aterrissagem em um cometa como foi mostrado no filme Impacto Profundo.

Cometas são corpos com tamanhos na faixa de dezenas de quilômetros compostos por uma mistura de gelos (de água, CO, CO2 e outros materiais voláteis), poeira e, possivelmente, um núcleo rochoso. Cometas tem em geral órbitas bastante excêntricas, o que significa que suas distâncias ao Sol variam consideravelmente ao longo de suas órbitas. Quando suficientemente próximos do Sol, os gelos são vaporizados, liberando gás e poeira que irão formar as caudas do cometa. A partir de observações in situ feitas por diversas sondas espaciais no cometa Halley, em 1986, se confirmou que esta evaporação não ocorre necessariamente de forma uniforme sobre toda a superfície do cometa, mas pode ocorrer apenas em alguns locais especifícos. Como os planetas, os cometas tem, além da translação em torno do Sol, um movimento de rotação em torno de um eixo, com períodos que podem variar de algumas horas a alguns dias. Além disso, a orientação deste eixo em geral também varia.

Me parece que o maior problema para que algum veiculo pousasse na superfície de um cometa seria, talvez, colocar a nave cirulando o cometa de forma síncrona com seu período de rotação. Outro problema seriam os jatos de gás e poeira, que eventualmente poderiam danificar a nave, e com toda a certeza dificultariam sua navegação. Sendo corpos pouco densos e não muito grandes a atração gravitacional do cometa sobre a nave seria muito pequena, e portanto não constituiria um problema.



9 - Pode haver algum planeta com as mesmas caracteristicas da Terra? Se tiver onde é mais provável que ele esteja?

Todos os planetas extra-solares descobertos (12, até agora) tem tamanhos parecidos com o de Júpiter (11 vezes o raio da Terra) ou maiores. Isto ocorre porque o método usado para descobrir planetas em outras estrelas se baseia no (pequeno) efeito de um sistema planetário sobre a posição e velocidade da estrela, portanto quanto maior for o planeta e mais próximo estiver da estrela, mais fácil é sua detecção. Atualmente, os instrumentos não são precisos o bastante para detectar planetas do tamanho da Terra em torno de outras estrelas. No entanto, modelos teóricos de formação planetária permitem supor que este tipo de planeta pode ser bastante comum.

Outro ponto a considerar é a composição química/mineralógica do planeta. Um planeta com abundâncias de elementos químicos semelhantes a da Terra só poderia existir em torno de uma estrela com abundâncias semelhantes as do Sol. Neste particular, a candidata mais provável a ter um planeta semelhante a Terra seria a estrela 18 do Escorpião, cuja incrível semelhaça com o Sol foi revelada a partir de um trabalho conduzido no Observatório Nacional.



10 - Há possibilidade concreta de, em futuro próximo, o homem viajar a velocidade da luz? Se isso ocorresse, quanto tempo duraria a viagem a estrela mais próxima, tanto na contagem dos astronautas, quanto na contagem dos que permanecerem na Terra?

Sobre a possibilidade "concreta" de, em um futuro próximo, o homem viajar à velocidade da luz a resposta é não. Segundo a nossa velha conhecida "Teoria da Relatividade", viajar com a velocidade da luz é impossível para corpos com massa (a luz, naturalmente, não se encaixa neste caso pois é energia), sendo esta velocidade o que poderíamos chamar de um limite universal. Imagine um corpo em movimento (uma nave espacial, por exemplo) que possa, de alguma forma, ser acelerado indefinidamente. Ao ser acelerado sua velocidade vai aumentando proporcionalmente, como estamos acostumados no nosso cotidiano. Uma das coisas previstas pela Relatividade é que também a inércia do corpo - capacidade que ele tem de resistir a uma aceleração à qual seja submetido - vai aumentar com esta aceleração. Este é um efeito dito relativístico, ou seja, que não é significativo para velocidades pequenas como as que estamos acostumados no nosso dia a dia, mas se torna importante quando as velocidades se aproximam da velocidade da luz. O fato é que, quanto mais o corpo se aproxima da velocidade da luz, maior é sua inércia. É como se a massa do corpo fosse aumentando com a velocidade, de forma que seria sempre necessário mais forca para empurrá-lo. Assim, não adianta continuar acelerando que o corpo nunca vai atingir a velocidade da luz, pois quanto mais se acelera, mais o corpo resiste a ser acelerado.

Mas vamos então apenas supor que algum dia o homem consiga uma forma de acelerar uma nave a uma velocidade bastante próxima da velocidade da luz A estrela mais próxima de nos (excluindo o nosso Sol, é claro) é uma estrela na constelação do Centauro, próxima ao famoso Cruzeiro do Sul, conhecida pelo nome de Kent Toliman, ou alfa do Centauro. Sua distância é de aproximadamente 40 trilhões de quilômetros, ou o equivalente a 4,3 anos-luz. Nessa última unidade de distância, o ano-luz, fica fácil saber quanto tempo a luz demora para percorrer o caminho que a separa de nós, 4,3 anos. Mas e a nossa nave? Há uma complicação neste caso, porque teríamos que considerar o tempo gasto para acelerar a nave até a velocidade da luz e depois o tempo necessário para freá-la. Vamos desprezá-lo apenas para simplificar o raciocínio. Vamos desconsiderar também os efeitos fisiológicos e psicológicos dos nossos astronautas. Se a nave atingisse uma velocidade constante de 99% da velocidade da luz, o tempo de viagem para uma pessoa que ficou na Terra seria de 4,34 anos. Para uma pessoa na nave, no entanto, apenas 221 dias teriam se passado. Se a velocidade da nave fosse de 99,99% da velocidade da luz, a viagem duraria ligeiramente mais do que 4,3 anos para alguém na Terra, mas apenas 22 dias para alguém da nave.



11 - Será possível também o teletransporte de humanos, tal qual já feito com partículas de luz?

Há uma certa confusão a respeito do que foi divulgado pela mídia. O que os pesquisadores da Universidade de Innsbruck conseguiram não foi o teletransporte de uma partícula de luz (chamada fóton), mas o teletransporte da INFORMAÇÃO contida na partícula. No experimento, o estado quântico de um fóton foi copiado para um outro fóton, situado a 1 metro do primeiro, usando um terceiro fóton como intermediário. Com isto, o segundo fóton se tornou uma cópia exata do primeiro.

O próximo passo a ser dado é tentar realizar este teletransporte com átomos, De novo, o que se pretende é copiar as propriedades de um átomo para um outro. O físico brasileiro Luiz Davidovich, que está envolvido neste experimento, deu uma entrevista bastante esclarecedora ao numero de abril de 1998 da revista Ciência Hoje.

As implicações deste experimento são bastante interessantes, mas não se acredita (ao menos neste estágio) que dele possa resultar uma maquina de teletransporte tipo "Jornada nas Estrelas". Em tese, se o experimento com átomos der certo, poderia se tentar o mesmo processo com um conjunto grande de átomos como, por exemplo, um ser humano. Para isto, no entanto, seria necessário que existisse previamente no local de destino o mesmo numero e tipos de átomos do sujeito a ser teletransportado. Também não esta muito claro o que aconteceria com o sujeito original após o teletransporte. Por fim, qualquer erro durante o processo teria conseqüências imprevisíveis.


| Voltar |