Einstein - Teoria da Relatividade

Albert Einstein em seu artigo de 1905, intitulado “A Eletrodinâmica dos Corpos em Movimento”. apresentou a teoria especial da relatividade. Neste trabalho, ele mostrou como a relatividade do tempo é uma idéia inimaginável.
A teoria da relatividade de Einstein revolucionou o pensamento científico com novas concepções de tempo, espaço, massa, movimento e  gravitação.

Sua famosa equação E = mc² (energia é igual a massa vezes a velocidade da luz ao quadrado), se tornou a pedra fundamental no desenvolvimento da energia atômica.
A teoria do relativamente está fundamentada na idéia de que só o movimento relativo pode ser medido. As conseqüências dessa noção são profundas, e quebram a concepção newtoniana do mundo. Tanto o espaço e o tempo coexistem.
Todo o movimento pode ser medido apenas em relação ao observador que realiza a medição. Hora e posição são todos relativos ao observador: por isso teoria tem sido chamada relatividade de Einstein.
Albert Einstein completou sua teoria da gravitação, conhecida como a teoria da relatividade geral, em 25 de novembro de 1915. Einstein apresentou a teoria da relatividade geral para a Academia Prussiana de Ciências em 1915.

A teoria da gravidade de Albert Einstein, que descreve as forças gravitacionais, em termos de a curvatura do espaço-tempo causada pela presença de massa. Como o físico americano John Wheeler disse: “O espaço diz à matéria como se mover, a matéria diz ao espaço como se curvar.”
Os passos de Einstein que o levou a desenvolver sua teoria da relatividade especial são as seguintes:
Einstein tentou entender o que deve ser deduzido do fato de que a luz viaja a uma certa velocidade independente de sua origem.
A partir daí, ele percebeu que o tempo e o espaço não são simplesmente dois conceitos independentes, mas sim, devem ser ligados em um sistema de tempo-espaço, cujas propriedades aparecem mais dramaticamente quando os objetos se movem muito rápido e são observados por dois diferentes observadores que se deslocam em relação a um outro.
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Procurando sinais de inteligência extraterrestre !

Esta semana, a organização sem fins lucrativos Breakthrough Listen anunciou que estava entrando em parceria com cientistas da missão NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Essa nova colaboração direcionará os recursos do primeiro com dados e experiência do último para a busca de inteligência extra-terrestre (SETI) como nunca antes!
O anúncio foi feito durante o 70º Congresso Astronáutico Internacional , que ocorreu na semana passada em Washington, DC. Esta conferência anual, organizada pelo Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica (AIAA), reúne cientistas e especialistas de várias nações para discutir os últimos desenvolvimentos nos campos de exploração espacial, pesquisa e tecnologia.

Essa colaboração recém-formada reúne duas potências nos campos do SETI. Lançada em abril de 2018, a missão TESS usará suas quatro câmeras de campo amplo para observar 85% do céu em busca de curvas de luz. Em essência, isso consiste em monitorar milhares de estrelas ao mesmo tempo em busca de quedas periódicas no brilho, o que pode ser uma indicação de planetas passando na frente deles (também em trânsito) em relação ao observador.
Ao conduzir estudos de acompanhamento de exoplanetas identificados pelo TESS, o Breakthrough Listen tentará discernir "assinaturas tecnológicas" que são possíveis indicações de vida inteligente. Essas, por definição, são assinaturas identificáveis ​​que indicam a presença de atividade tecnológica. A mais pesquisada delas foram as transmissões de rádio, mas nada definitivo foi encontrado até o momento.

Enquanto missões anteriores como a O Telescópio Espacial Kepler é responsável pela maioria dos mais de 4.000 exoplanetas que foram descobertos até o momento. Espera-se que o TESS encontre até 10.000 novos planetas. Isso se deve aos instrumentos mais sensíveis do TESS, capazes de medir as curvas de luz de 20.000 estrelas a cada 2 minutos.

O Parkes Telescope em Novo Gales do Sul, Austrália. Crédito: Roger Ressmeyer / Corbis

Um dos benefícios que o TESS traz para a mesa é a capacidade de estudar planetas consideravelmente mais próximos da Terra do que os vistos pelo Kepler, permitindo assim a busca por transmissões mais fracas. Outro é o fato de que os instrumentos TESS conseguem detectar planetas de ponta a ponta, o que apresenta vantagens quando se trata de busca de transmissões de rádio.

Na Terra, aproximadamente 70% do vazamento de rádio é emitido a partir do plano da órbita da Terra (isto é, ao redor do equador). Se o mesmo se aplica a transmissores de rádio de origem extraterrestre, observando os sistemas de ponta a ponta nossas chances de detectá-los. Enquanto isso, o Breakthrough Listen trará à mesa pesquisa mais sensível, abrangente vida avançada.
As principais instalações da Listen incluem alguns dos mais avançados telescópios ópticos e de rádio do mundo, que monitoram o céu regularmente quanto a sinais de transmissão de rádio ou lasers poderosos (que podem ser usados ​​para comunicações ou propulsão ). Entre eles, o Green Bank Telescope na Virgínia Ocidental, o Parkes Telescopes na Austrália, o MeerKAT Observatory na África do Sul e o Automated Planet Finder na Califórnia.

O Allen Telescope Array (ATA) dos institutos do SETI, localizado na Califórnia. Crédito: SETI

Por último, mas não menos importante, as curvas de luz do TESS serão examinadas para procurar sinais de outro comportamento estranho, o que poderia permitir que os astrônomos realizassem estudos sobre novas e interessantes fatos da astrofísicas.
Fonte: Breakthrough Listen, NASA, Universe Today.

Lixo Espacial

O Homem é o único bicho que produz lixo e depois não sabe o que fazer com ele...! Até no espaço...!
Para a espécie humana não basta entupir a Terra com o lixo de todo tipo. Esse problema já chegou ao espaço, tem lixo na órbita terrestre, lixo na Lua, em Marte, Júpiter, Vênus e sabe-se lá onde mais...!
O primeiro pedaço de lixo da era espacial apareceu em 4 de outubro de 1957, quando o último estágio do foguete que lançou o Sputnik-1, permaneceu em órbita.

Desde então o lixo orbital não parou mais de crescer, veja os exemplos abaixo:
- Satélites que chegaram ao fim da sua vida
- Satélites e naves espaciais que falharam
- Estágios de foguetes que lançaram satélites para o espaço
- Cones do nariz, capas de carga, mortalhas, parafusos e outros hardware de lançamento
- Escória de propelente sólido
- Fragmentos de deterioração, pintura descascando por exemplo,
- Fragmentos de baterias que explodem, tanques de combustível (não totalmente vazio), etc
- Fragmentos das colisões, tanto acidental como deliberada

A principal preocupação sobre detritos espaciais é a possível colisão com satélites ativos ou naves espaciais. Partículas tais como flocos de tinta (abaixo de 1 mm) pode causar pequenas crateras em paredes e janelas. Quase 100 pára-brisas do ônibus espacial tiveram de ser substituído (a partir de 2008) devido a buracos causados por esses impactos.
Parece improvável que um floco de tinta pode causar uma cratera em um pára-brisas do ônibus espacial. No entanto, a razão é a velocidade dos impactos de detritos espaciais. Um impacto típico ocorre a uma velocidade de fechamento de 10 km/s ou 36.000 quilômetros por hora...! Para se ter uma idéia; ao ser atingido por um fragmento de 10 mm à uma velocidade de 10Km/s é como ser atropelado por uma moto grande a 120 km/hora.

A velocidades de objetos no espaço são determinados pelas leis da física e do campo gravitacional do corpo em torno do qual orbitam a objetos (no caso, a Terra). Veja na figura abaixo, alguns exemplos de lixo espacial orbital...
Um objeto precisa ser acelerada a uma velocidade de cerca de 7 km por segundo para ficar na órbita baixa da Terra.
Os objetos estão em diferentes órbitas ao redor da Terra, alguns viajando na direção oposta aos outros. Com essas altas velocidades orbitais, é natural que as velocidades de colisões, será correspondentemente elevado.
No caso de objetos espaciais naturais (meteoritos) que orbitam em torno do Sol, essas  velocidades são ainda maiores. Para se manter em sua órbita em torno do Sol, a Terra tem que se mover a 30 km/seg. Outros objetos que se aproximam da Terra podem ter velocidades relativas que variam de 11 km/seg a 72 km/seg. A velocidade média de colisão entre um meteoróide e um satélite é de cerca de 20km/seg.

Em 2008 o número de pedaços de lixo espacial artificial em órbita ao redor da Terra é estimada em:
Faixa de Tamanho Número de fragmentos
1 - 10mm......................50.000.000
10 - 100 mm ................300.000
> 100 mm.....................2.000
Estima-se que pedaços de lixo espacial caem na superfície da Terra quase todos os dias. A maioria deles são muito pequenos e provavelmente caindo nos oceanos ou em uma região despovoada da superfície da Terra. Muito poucos são recuperados, para a decepção dos cientistas de reentrada.
A probabilidade de ser atingido por um pedaço de lixo espacial é extremamente baixo, mas não custa nada ficar atento...!
O maior "produtor" de o lixo espacial é ninguém menos que os EUA, seguidos de perto por um empate entre a Rússia e a China. Curiosamente, a China aumentou exponencialmente o número de resíduos apesar de ter apenas a metade do número de satélites ativos em comparação com a Rússia, ou 1/10 do número de satélites dos Estados Unidos.

NOTA: 
- Estima-se mais de 3 mil toneladas de lixo espacial dando voltas na Terra.
- Cerca de 6 mil objetos de tamanhos diversos.
- Acredita-se também que haja cerca de 330 milhões de partículas menores de um milímetro (originadas, em sua maioria, de explosões) em órbita.
- Todo esta enorme quantidade de  lixo está fadado a cair na Terra mais cedo ou mais tarde, conforme forem perdendo velocidade.
- A média de objetos do lixo espacial que reentram na atmosfera terrestre é 35 por mês.
- Alguns, por suas dimensões e constituição, serão consumidos pelo atrito com a atmosfera terrestre.
- Um dos maiores objetos que já reentrou na atmosfera foi um estágio do foguete Saturno (Skylab) que caiu no oceano Atlâncico em 1975 pesando 38 toneladas .

O que é uma Kilonova ?

Você provavelmente sabe o que é uma supernova: uma explosão estelar que sinaliza o fim do jogo para certos tipos de estrelas. Abaixo, no entanto, há uma imagem de uma kilonova, que acontece quando dois objetos densos se juntam.

Essa "bola de fogo" surgiu depois que uma explosão de raios gama de curto prazo (1/10 de segundo) e apareceu no telescópio espacial Swift, o Telescópio Espacial Hubble olhou para a mesma área para ver se havia remanescentes e avistou um leve objeto vermelho que foi confirmado em observações independentes.
É a primeira vez que os astrônomos conseguem ver uma conexão entre explosões de raios gama e kilonovas, embora isso tenha sido previsto antes. Eles estão dizendo que esta é a primeira evidência de que surtos de raios gama de curta duração surgem quando dois objetos estelares super densos se juntam.

Então, qual é a conexão ? Os atrônomos suspeitam que seja essa sequência de eventos:

• Duas estrelas binárias de nêutrons (estrelas muito densas) começam a se aoroximar uma da outra;
• O sistema envia radiação gravitacional que produz ondulações no espaço-tempo;
• Essas ondas fazem as estrelas se aproximarem ainda mais;
• Nos milissegundos antes da "explosão" as duas estrelas "se fundem em uma espiral mortal que libera material altamente radioativo" como afirma a NASA;
• A kilonova ocorre com a detonação de uma anã branca, embora seja 1.000 vezez mais brilhante que uma nova, é apenas 1/10 a 1/100 o brilho de uma supernova comum.

Fonte: Hubble Site, Revista Nature, NASA, Universe Today

James Webb testa seu protetor solar. Por enquanto, tudo bem

Testes rigorosos estão no centro de qualquer missão espacial bem-sucedida. O Telescópio Espacial James Webb (JWST) estará a um milhão de quilômetros de distância quando implantar seu protetor solar de missão crítica e, se não funcionar como planejado, é isso. Fim de jogo.
O Webb é o telescópio espacial mais avançado já construído. É um telescópio infravermelho e altamente sensível. Mas para alcançar a extrema sensibilidade que lhe permitirá estudar exoplanetas e o distante universo inicial, ele precisa ser mantido fresco. Muito legal. E esse é o trabalho do protetor solar.

O protetor solar é fundamental no design do telescópio. O James Webb estará no Lagrange Point 2 (L2), em uma órbita de halo que mantém a Terra, a Lua e o Sol atrás dele. O Sol é a principal fonte de calor do telescópio, e a Terra e a Lua são apenas fontes secundárias. A blindagem bloqueia efetivamente toda a energia proveniente dos três corpos e mantém o osciloscópio em sua temperatura operacional, abaixo de -220 graus Celsius.
Haverá uma diferença extrema de temperatura entre o lado do protetor solar do JWST e o lado do osciloscópio. A NASA diz que o protetor solar pode atingir temperaturas de 110 ° C (230 F; 383 K), quentes o suficiente para ferver um ovo, enquanto o lado do telescópio sombreado estará frio o suficiente para congelar o oxigênio.

Técnicos e engenheiros acabaram de testar todas as cinco camadas do escudo solar e colocaram o escudo na mesma posição em L2, a 1,6 milhão de quilômetros da Terra. A NASA disse em um comunicado de imprensa que esses testes usaram os próprios sistemas da espaçonave para implantar o escudo e que os testes foram bem-sucedidos.
O escudo solar é composto por cinco camadas de um material chamado Kapton . Cada uma das camadas tem uma espessura específica e são separadas por uma distância específica. O escudo também possui costuras e outros recursos que o reforçam contra meteoros. Cada uma das camadas é revestida com alumínio, e as duas camadas mais próximas do Sol, as Camadas 1 e 2, têm o que é chamado de revestimento de "silício dopado" para refletir a energia ultravioleta do Sol de volta ao espaço.

O espelho precisa ser tão grande para cumprir seus objetivos da missão, que incluem observar a luz das primeiras estrelas e galáxias no universo e estudar exoplanetas, entre outras coisas. Mas o espelho e a necessária sombra solar são grandes demais para caber em um foguete. É por isso que tanto o espelho quanto a sombra do sol são dobrados para o lançamento e só são implantados quando o telescópio está a caminho de seu destino, uma manobra complicada. Não apenas isso, mas todos os testes estão sendo feitos na gravidade da Terra, enquanto a implantação real ocorrerá na ausência de gravidade.

E é disso que trata todos os testes. Ao contrário do Hubble, que está na Órbita da Baixa e era acessível aos astronautas para missões de reparo, o JWST está fora de alcance. É possível que uma futura espaçonave possa lidar com o James Webb para corrigir quaisquer erros graves de implantação. Mas os componentes não podem ser substituídos. Em essência, há apenas uma chance de colocar o espelho e seu protetor solar adequadamente.
Com esse importante teste, os engenheiros e técnicos agora precisam guardar cuidadosamente o protetor solar na configuração de lançamento, dobrando-o na posição exata necessária para uma implantação bem-sucedida. Depois disso, mais testes.
Ainda existem testes elétricos abrangentes que precisam ser realizados, bem como testes mecânicos que imitam as forças que o escopo experimentará durante o lançamento do foguete Ariane 5 que o levará ao espaço.
O lançamento está agendado para 30 de março de 2021. Houve uma série de atrasos para o JWST, que deveria ser lançado entre 2007 e 2011.
Fonte: NASA’s James Webb Space, Telescope Universe Today.