Impulsionador do Tamanho de uma Caneta

Quando se trata de exploração espacial, o lema “mantenha a simplicidade” nem sempre é seguido! Na maior parte, satélites, naves espaciais, telescópios e muitas outras tecnologias que permitem aos humanos estudar e explorar o Universo são o resultado de proezas de engenharia altamente técnicas e complexas. Mas, às vezes, são as ideias mais simples que oferecem as soluções mais inovadoras.

O sistema de propulsão Fenix, um conceito para um booster CubeSat desenvolvido pela empresa de tecnologia italiana D-Orbit. Crédito: D-Orbit

Isto é especialmente verdadeiro quando se trata das agências espaciais de hoje, que estão preocupadas em cortar custos e aumentar a acessibilidade ao espaço. Um bom exemplo é o sistema de propulsão Fenix, uma proposta criada pela empresa de tecnologia italiana D-Orbit. Como parte do Masters de Exploração Espacial do ano passado, este booster do tamanho de uma caneta permitirá ao CubeSats manobrar mais facilmente no espaço.

O Space Exploration Masters, que a Agência Espacial Européia (ESA) iniciou em 2017, busca incentivar a inovação baseada no espaço e proporcionar oportunidades de desenvolvimento comercial. Como tal, esta competição anual tornou-se central para a implementação da estratégia de exploração espacial da ESA. Para a sua candidatura no ano passado, a D-Orbit recebeu conjuntamente o prêmio da ESA e do Space Application Services.

O sistema de propulsão Fenix, como seria montado em um CubeSat. Crédito: D-Orbit

O próprio protótipo do propulsor mede apenas 10 cm de comprimento e 2 cm de largura e contém propelente sólido que é acionado por um sistema de ignição elétrica simples. Os boosters são projetados para serem colocados em cada canto de um CubeSat de 10 x 10 x 10 cm, ou podem ser dobrados para maior empuxo. Graças ao seu tamanho leve e compacto, eles não ocupam muito espaço no instrumento ou aumentam significativamente o peso do CubeSat.

Atualmente, os CubeSats são implantados diretamente no espaço. Mas com esse propulsor simples de propelente químico, o CubeSats poderia funcionar por períodos mais longos e seria capaz de assumir missões mais complicadas. Por exemplo, se eles podem manobrar em órbita, eles serão capazes de estudar a Lua e os asteróides de diferentes ângulos.

Além disso, os boosters permitirão que os CubeSats  reduza a ameaça de detritos espaciais. De acordo com o último relatório do Escritório de Detritos Espaciais no Centro Europeu de Operações Espaciais (ESOC), cerca de 19.894 pedaços de lixo espacial estavam circulando nosso planeta até o final de 2017, com uma massa combinada de pelo menos 8.135 toneladas.

Impressão artística de uma série de CubeSats orbitando a Terra. Crédito: ESA / Medialab

Este experimento, que não envolverá disparar o sistema de propulsão real, ajudará a garantir que o booster possa operar de maneira segura e eficaz no espaço. Sensores e câmeras registrarão as faíscas, desencadeadas por um impulso elétrico, enquanto a equipe conta com o centro de controle dedicado da unidade ICE Cubes para fornecer a eles oportunidades de visualização remota a partir do solo.

Os boosters Fenix devem ser lançadoa para a ISS até o final do próximo ano e, se forem bem-sucedidos, a D-Orbit provavelmente obterá permissão para testar seu sistema de propulsão no espaço. E se tudo correr bem, as futuras gerações de CubeSats, que já tornaram a Órbita Terrestre Baixa (LEO) acessível as empresas privadas e institutos de pesquisa serão capazes de executar muito mais tarefas em órbita.
Para mais informações sobre os Mestres de Exploração Espacial deste ano, confira a página do site da ESA [Aqui]
Fonte: https://www.universetoday.com

Tectônica de Placas

A tectônica de placas é o estudo de como a crosta terrestre é formada por forças geológicas. Ele se baseia no entendimento de que a crosta está dividida em pedaços grandes, ou placas, que se assentam no magma derretido do planeta. Correntes no do interior da crosta fazem as placas se moverem, o que causa diversos eventos geológicos, incluindo terremotos e  formação de montanhas e vulcões. Entender como as placas se movem e interagem é o principal objetivo do estudo das placas tectônicas.

• A tectônica de placas é uma teoria relativamente nova e só aceita na década de 1960 onde os geólogos, com a ajuda de pesquisas oceânicas começaram a entender o que se passa debaixo dos nossos pés.
• A superfície da Terra é composta de uma série de placas.
• Estas placas estão em constante movimento viajando a poucos centímetros por ano.
• Os pisos oceânicos estão em continuo  movimento, espalhando-se do centro e afundando nas bordas.
• As correntes de convecção abaixo das placas se movem em direções diferentes.
• A fonte de calor das correntes de convecção é o decaimento radioativo que está acontecendo nas profundezas da Terra. 
• A intensa atividade geológica, como terremotos, vulcões e montanhas ocorrem geralmente nas bordas dessas placas, onde elas se movem umas contra as outras.

Principais placas tectônica:

• Placa de Nazca - Com 10 milhões de quilômetros quadrados, e está localizada no leste do oceânico Pacífico.
• Placa do Pacífico - Com  70 milhões de quilômetros quadrados, essa é a maior placa oceânica, abrange a maior parte do oceano Pacífico.
• Placa Sul-Americana - É uma placa continental que possui 32 milhões de quilômetros quadrados.
• Placa Africana - Com 65 milhões de quilômetros quadrados.
• Placa Norte-Americana - Com 70 milhões de quilômetros quadrados, e abrange a América do Norte, a América Central e a Groelândia.
• Placa Antártica -  Placa continental com 25 milhões de quilômetros quadrados. 
• Placa Indo-Australiana - Formada pela Placa Australiana e a Indiana, com 45 milhões de quilômetros quadrados englobam a Índia, a Austrália, a Nova Zelândia e uma parte do oceano Índico.
• Placa Euroasiática Oriental - Com  40 milhões de quilômetros quadrados. Abriga o continente asiático.
• Placa Euroasiática Ocidental – Com 60 milhões de quilômetros quadrados, nele estão o continente europeu e o extremo oeste da Ásia.
• Placa das Filipinas -  Com 7 milhões de quilômetros quadrados, nela estão presentes quase a metade dos vulcões ativos da Terra.   É uma placa oceânica, localizada no oceano Pacífico. 
• As placas movem-se  a uma taxa de cerca de 1 a 3 polegadas (2,5 a 7,5 cm) por ano, criando vários tipos de eventos geológicos.

Se você olhar em um mapa, a África parece se encaixar muito bem na costa leste da América do Sul e do mar do Caribe. Em 1912, um cientista alemão chamado Alfred Wegener propôs que esses dois continentes já foram unidos e que de alguma forma se distanciaram. Ele propôs que todos os continentes já foram uma grande massa de terra chamado Pangea (figura abaixo).

Era difícil imaginar que essas grandes grandes lajes maciças de rochas poderiam deslizar ao redor do globo. Os cientistas precisavam de uma prova de como os continentes se moviam. A descoberta de cadeia de montanhas que se encontram sob os oceanos era um dos indício de que eles estavam precisando.
Outra evidência era que fósseis de plantas e animais da mesma idade foram encontrados em rochas na África e na América do Sul. Isto sugere fortemente que os dois já foram unidos. Os tipos de rochas encontrados em cada continente hoje, mostram estratos e idades semelhantes.
Mais adiante voltaremos a esse tema.

Limulus - Caranguejo Ferradura

Limulus (caranguejo ferradura) é um artrópode (parente próximo das aranhas). Na verdade, tem mais  relação com aranhas do que os caranguejos. Os Artrópodes possuem um sistema circulatório semi-fechado. Nós, os mamíferos temos literalmente milhares de quilômetros de vasos sanguíneos que levam sangue para os nossos tecidos através de vastas redes de capilares. Bactérias que entram no nosso corpo através destes capilares são inicialmente limitadas na área onde podem infectar, tendo que “abrir” seu caminho para o corpo através destes canais estreitos, e estão o tempo todo em contato com as células brancas do sangue que são nossa primeira linha de defesa.

O Limulus é de sangue-frio. Não pode elevar a temperatura do corpo para conter uma infecção. Nem tem a vasta rede confusa de vasos sanguíneos para bloquear uma infecção. Ele precisa agir rapidamente. Os soldados do sistema imunológico nos Limulus são o único tipo de célula do sangue, o Amoebocyte. Como o próprio nome indica, é uma célula ameboide (com motilidade). Essa célula  executa a maioria das funções normais associados com células do sangue, envolvendo células estranhas ou mortas, transporte e armazenamento de materiais digeridos, reparo de feridas etc. Estas células possuem grânulos que contêm fatores de coagulação que são liberadas quando a célula detecta a endotoxina bacteriana.
Uma coisa interessante á a cor do sangue do Limulus, é AZUL. Nos outros animais a cor do sangue é avermelhada, devido ao Ferro (Fe). No Limulus o sangue tem uma cor leitosa-azul devido à molécula de hemocianina  Cobre (Cu) pigmentados que fica azul quando em contato com o oxigênio da mesma forma que nosso sangue fica vermelho.

Onde são encontrados e sua idade ?
Caranguejos ferradura ou Limulus são representados por cinco espécies. As espécies de caranguejo ferradura são encontradas normalmente ao longo da costa leste da América do Norte, da Nova Escócia a  Yucatan, há outros no Oceano Pacífico, Índia e Filipinas. A estrutura desses animais é intermediária entre a de crustáceos (como caranguejos) e aracnídeos (como as aranhas), mas eles estão mais próximos das aranhas que dos caranguejos. Foram encontrados fósseis de caranguejo ferradura que datam do Ordoviciano, com idades entre 500 milhões ano, portanto são Fósseis vivos e estão aqui a mais tempo que os dinossauros.

NOTA: Na escala de tempo geológico o Ordoviciano é o período da Era Paleozoica ocorrido, aproximadamente, entre 510 a 433 milhões de anos, sendo divido em três épocas: Ordoviciano Inferior (mais antigo), Médio, e Superior (mais “recente”). O clima provavelmente era bem ameno, apresentando temperatura mediana e com elevada umidade.

A espécie mais comum, o Xiphosura são marrom escuro e podem chegar a um tamanho de cerca de 60 cm. A cabeça eo tórax se unem e formam um “cefalotórax” cuja parte superior é protegida por uma casca rígida. O abdômen do caranguejo ferradura é coberta com uma carapaça estreita articulada, a concha principal  termina com um esporão. Dois grandes olhos compostos são visíveis na parte da frente do cefalotórax, dois pares de olhos simples menores estão localizados entre os olhos compostos e cinco órgãos sensíveis à luz estão localizados sob a casca. A boca é no meio da parte de baixo do cefalotórax, um par de pinças, como apêndices (quelíceras). Caranguejos-ferradura têm seis pares de pernas. A parte inferior do abdômen tem seis pares de apêndices adicionais, o primeiro cobre a abertura genital e os outros cinco se transformaram em brânquias. Vivem perto das margens, nadam em suas costas e cavam na areia e na lama em busca de pequenos invertebrados dos quais se alimentam.

A Escala de Mohs

Escala Mohs (1824) estabeleceu uma escala de 10 minerais de modo que esses valores podem ser estimado por comparação da dureza relativa de qualquer mineral. Cada mineral tem uma dureza, a qual é expressa pela capacidade de riscar a superfície de outro mineral ou material artificial.

1 – Talco: pode ser arranhado facilmente com a unha (Mg3Si4O10(OH)2)
2 – Gipsita ou gesso: pode ser arranhado com unha com um pouco mais de dificuldade
(CaSO4·2H2O)
3 – Calcita: pode ser arranhado com uma moeda de cobre (CaCO3)
4 – Fluorita: pode ser arranhada com uma faca de cozinha (CaF2)
5 – Apatita: pode ser arranhada dificilmente com um canivete (Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-))
6 – Feldspato / ortoclásio: pode ser arranhado com uma liga de aço (KAlSi3O8)
7 – Quartzo: capaz de arranhar o vidro. Ex.: ametista (SiO2)
8 – Topázio: capaz de arranhar o quartzo (Al2SiO4(OH-,F-)2)
9 – Corindon: capaz de arranhar o topázio. Exs.: safira e rubi (Al2O3)
10 – Diamante: mineral mais duro que existe, pode arranhar qualquer outro e é arranhado apenas por outro diamante (imagem abaixo).

Para ajudar na determinação da dureza de um mineral, usam-se outros minerais já identificados com dureza conhecida, além de materiais de fácil acesso. O aço utilizado nas lâminas de aço de canivetes, por exemplo, tem dureza 5 a 5,5 e o do alfinete tem dureza 3,5. A unha tem dureza 2,5.
Resumindo:
A escala de Mohs é constituída por 10 minerais, classificados em ordem crescente de dureza;
A) Cada um dos minerais desta escala risca o anterior, de dureza inferior, e é riscado pelo seguinte na escala, portanto de dureza superior;
B) Para auxiliar na determinação da dureza de um mineral, usam-se outros minerais já identificados e, portanto, com dureza conhecida, bem como outros materiais de dureza relativa conhecida, quando não dispomos da escala de Mohs.
A dureza é uma propriedade importantíssima na identificação dos minerais, mas sozinha não é capaz de dizer que tipo de mineral estamos tentando identificar, portanto precisamos de outros meios de identificação. O que veremos mais adiante…

Os Minerais

Vamos a uma breve introdução e bem compacta do que iremos estudar. Os minerais e as rochas...
Nosso planeta é feito de rochas e minerais. Dentro da terra, existe um núcleo líquido de rocha fundida e do lado de fora existe uma crosta dura. Se você comparar a terra a um ovo, a casca de um ovo é como a crosta da Terra. A crosta é feita de rochas e minerais.
Grande parte da crosta é coberta por água, terra, areia e gelo. Se você cavar ainda mais, você vai sempre encontrar rochas.

A crosta tem menos de 1% da massa da Terra (0,4%). É feita de oxigénio, alumínio, magnésio, cálcio, silício, potássio, sódio, ferro.
Há 8 elementos que compõem os 99% da crosta terrestre.
O Manto é o invólucro sólido da Terra e tem cerca de 2900 km de espessura. Tem cerca de 70% da massa da Terra (68,1%).
É composto de silício, oxigénio, alumínio e de ferro.
O núcleo é feito principalmente de ferro e níquel e compõe cerca de 30% da massa da Terra (31,5%).
As rochas que você vê à sua volta, isto é, as montanhas, desfiladeiros e leitos de rios, são todos feitos de minerais. Uma rocha é constituído por 2 ou mais minerais.

Tipos de Rochas

Um mineral é composto de uma mesma substância. Se você fosse cortar uma amostra mineral, seria o mesmo por toda parte.
Há cerca de 4000 minerais diferentes em todo o mundo.
Os minerais são feitos de elementos químicos, um único elemento ou uma combinação de vários elementos químicos.

Alguns minerais de minha coleção

Existem 103 elementos químicos conhecidos. Os minerais são classificados em 8 grupos:
Elementos nativos - cobre, prata , ouro, níquel, ferro, grafite, diamante
Sulfetos - esfalerita , calcopirita  galena e pirita
Halogenetos - halita, fluorita
Óxidos e Hidróxidos - corindon, hematita
Nitratos, carbonatos, boratos - calcita, dolomita, malaquita
Sulfatos, cromatos, molibdatos, tungstatos - celestite, barita, gesso
Fosfatos, arseniatos, Vanadatos - apatita, turquesa
Silicatos - quartzo, granada, topázio, jadeite, talco.

Um cristal é um sólido cujo os átomos, moléculas ou íons, estão organizados num padrão tridimensional bem definido, que se repete no espaço, formando uma estrutura com uma geometria específica.
Em química e mineralogia, um cristal é uma forma da matéria na qual as partículas constituintes estão agregadas regularmente, criando uma estrutura cristalina.