A EVOLU

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A EVOLUÇÃO DOS INSTRUMENTOS DE OBSERVAÇÃO
ASTRONÔMICA E O CONTEXTO HISTÓRICO-CIENTÍFICO
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Módulo IIERA MODERNA
Perez, E.P. Força, A.C. Quintilio, M.S.V.
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Instrumentos Astronômicos Modernos
? Até 1609 todas as observações astronômicas eram
feitas a olho nu. Foi nesse ano que Galileu
Galilei, tendo ouvido falar sobre um instrumento
capaz de aproximar as imagens, construiu uma
luneta, e pela primeira vez, o homem pode ver o
céu de mais perto.
Via Láctea a olho nu
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Binóculos
? Depois da observação a olho nu, a evolução
natural para um astrônomo amador é a aquisição de
um binóculos.
? Os binóculos devem, para a astronomia, ter uma
relação entre o diâmetro da lente de seu aumento.
Quanto maior o número desta relação, mais luz
entrará na retina dos olhos, portanto um número
maior de objetos podem ser observados.
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Binóculos
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Luneta ou Telescópio Refrator
? A luneta foi descoberta na Holanda e usada por
Galileu pela primeira vez para observar o céu.
? É composta basicamente de um tubo, sendo que
uma das extremidades há uma lente convergente
objetiva, que coleta a luz, e na outra lente
ocular que serve para ampliar a imagem.
? O diâmetro da objetiva chama-se abertura da
luneta. O foco da objetiva é o ponto para onde
convergem os raios luminosos, e a distância até a
objetiva é chamada de distância focal.
? A razão entre as distâncias focais da objetiva
e da ocular definem o aumento da luneta.
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Lunetas ou Telescópios Refratores
Com uma objetiva apocromática de 1 metro de
diâmetro e 19 metros de distância focal, o
refrator de Yerkes é a maior Luneta do mundo.
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? Vantagens de um telescópio refrator

• os telescópios refratores são robustos. Depois
  do alinhamento inicial, é mais resistente ao
  desalinhamento do que os telescópios refletores.
• a superfície de vidro dentro do tubo está
  selada, de modo que raramente precisa de limpeza.
• Uma vez que o tubo é isolado, os efeitos de
  variações de temperatura são eliminados. Isto
  significa que as imagens são mais estabilizadas.

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? Desvantagens de um telescópio refrator

• todos os telescópios refratores sofrem de um
  efeito chamado aberração cromática (distorção ou
  desvio da cor).
• a luz ultravioleta não passa de modo algum
  através das lentes.
• à medida que a espessura da lente aumenta, a luz
  que passa através das lentes diminui.
• é difícil fazer uma lente de vidro sem
  imperfeições e com uma curvatura perfeita em
  ambos os lados da lente.

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Telescópio Refletor
? No início do século XVII, Newton propôs
substituir a lente coletora por um espelho
côncavo que faria o mesmo trabalho coletar a luz
proveniente dos astros e focalizá-la num ponto
para poder ser observada pela ocular.
? Assim nasceu o telescópio refletor, baseado em
espelhos e não mais em lentes.
? Com o barateamento do custo da parte óptica,
grandes telescópios refletores puderam ser
construídos.
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? Atualmente ao invés de se fazer um único grande
espelho côncavo, constrói-se diversos espelhos
menores e então eles são agrupados lado a lado
(como um ladrilho no chão) e orientados por um
computador como se fossem um único grande
espelho. Telescópio com essas características
recebem o nome de multi-espelhos (ou
Multi-Mirrors).
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Telescópios Multi-Mirrors
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Telescópios Refletores
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? Vantagens de um telescópio refletor

• não sofrem aberração cromática porque tosos os
  comprimentos de onda serão refletido pelo espelho
  do mesmo modo.
• os telescópios refletores são mais baratos de
  fazer do que os refratores do mesmo tamanho.
• como a luz é refletida para a objetiva, em vez
  de passar através dela, somente um lado da
  objetiva precisa ser perfeito.

? Desvantagens de um telescópio refletor

• é fácil colocar a óptica fora de alinhamento.
• o tubo do telescópio refletor é aberto para o
  lado de fora e a óptica precisa de freqüente
  limpeza.
• um espelho secundário freqüentemente é usado
  para redirecionar um ponto de visão mais
  conveniente.

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Radiotelescópios
? O olho humano só é capaz de perceber radiações
que correspondem à faixa visível do espectro
eletromagnético.
? O espectro eletromagnético completo engloba as
cores, raios-X, ultravioleta, o infravermelho e
as ondas de rádio.
? Muitos astros emitem parte de sua energia em
forma de ondas de rádio. Para estudar melhor tais
astros, foram concebidos e construídos os
radiotelescópios, que conseguem detectar as ondas
na faixa rádio do espectro eletromagnético.
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? Devido às características das ondas de rádio,
os rádios telescópios que trabalham na faixa
visível do espectro. Por isso, os
radiotelescópios costumam ter antenas coletoras
de vários metros de diâmetro, chegando a algumas
centenas de metros.
? Os radiotelescópio são os responsáveis pelos
estudos de pulsares, quasares, regiões nebulosas
ricas em hidrogênio e etc.
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(No Transcript)
18
(No Transcript)
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(No Transcript)
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Telescópios Espaciais
? Um dos grandes empecilhos para a melhoria nas
imagens obtidas por telescópios baseados em solo
terrestre é a atmosfera da Terra.
? Para eliminar estas influências sobre as
observações, optou-se por instalar telescópios em
satélites artificiais e pô-los em órbita em torno
da Terra, numa altura em que a atmosfera
terrestre fosse quase inexistente, surgindo assim
a Astronomia Espacial.
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? Isentos da interferência da atmosfera
terrestre, os telescópios espaciais puderam
observar os astros de uma forma totalmente
impossível antes do advento da tecnologia
espacial.
? Astros que emitiam luz numa região do espectro
que era totalmente absorvida pela nossa
atmosfera, agora podem ser observados e estudados
a partir do espaço.
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Telescópio Espacial Hubble
? Começou a ser pensado em 1977, mais construído
em 1985, seu nome é em homenagem ao astrônomo
norte-americano Edwin Hubble que, entre outras
contribuições à ciência, descobriu a existência
de novas galáxias e provou que o universo está em
constante expansão.
Edwin Hublle
? Devidos alguns problemas, seu lançamento só
ocorreu em 24 de abril de 1990.
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? Apresentando problemas desde o início, ele
necessitou de reparos, o que ocorreu em órbita em
1993.
? A habilidade de observar as galáxias jovens com
clareza de imagens e perguntar como elas foram
formadas e mudaram com o passar do tempo, é sem
dúvida uma das mais importantes contribuições do
Hubble.
? O Hubble se tornou um instrumento básico na
Astronomia Moderna. Duas visitas do Ônibus
Espacial já estão programadas, para algumas
atualizações e reparos sejam feitos. E como tudo
termina um dia, o final da missão Hubble está
previsto para o ano de 2010.
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Hubble Space Telecope
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(No Transcript)
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Dobson Space Telescope
Planck Space Telescope
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Telescópio SOAR
? Inaugurado em abril de 2004, o telescópio SOAR
(Southem Astrophysical Research Telescope), no
qual o Brasil investiu R 40 milhões, representa
um grande avanço para as pesquisas nacionais na
área da astronomia.
? O Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT), por
meio do CNPq, financiou maior parte da cota
nacional do telescópio, que deve fornecer imagens
na faixa do infravermelho melhores que as
captadas pelo telescópio espacial Hubble.
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? O equipamento foi construído no Chile por um
consórcio formado por instituições americanas e
brasileiras. Foram gastos mais de seis anos de
trabalhos.
? A parte científica dos trabalhos é coordenada
pelo Laboratório Nacional de Astrofísica (LNA),
que seleciona as pesquisas a serem desenvolvidas
durante o tempo que o país tem direito.
? Segundo Bruch, Há 30 anos o Brasil tinha meia
dúzia de doutores em astronomia, número que
saltou para 300 hoje. A comunidade científica
nacional, a partir de agora, conta com um
equipamento que pode levá-la para a fronteira da
ciência em astronomia.
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(No Transcript)
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Projeto Gemini
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Gemini South Chile
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Mauna Kea - Hawaii
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AS NAVES ESPACIAS VOYAGER 1 E 2
No ano de 1977 foram lançadas duas naves ao
espaço, com o objetivo de estudar os planetas
exteriores. A essa missão deu-se o nome Missão
Interplanetária Voyager. Originalmente o projeto
da Missão Voyager era fazer um "Grand Tour" por
Júpiter, Saturno, Urano, Netuno e Plutão, uma vez
que estes encontravam-se em uma disposição tal
que seria possível enviar as naves para estes
cinco planetas.
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(No Transcript)
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Foi alcançado em 2005 um marco histórico as
sondas espaciais Voyager 1 e 2, que foram
lançadas em 1977, neste ano ultrapassaram a
fronteira do Sistema Solar, numa viagem sem volta
aos confins do espaço interestelar da Via Láctea.
Trata-se do primeiro artefato humano a cruzar
esta fronteira e dirigir-se para o espaço
exterior.
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Posição das voyagers em 2005
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Os Golden Records
Ainda que silenciosas, as Voyager estarão
realizando a sua última missão levar um disco
contendo mensagens da Terra para os confins da
Via Láctea. Este disco, de cobre folheado a ouro,
possui gravadas 115 imagens, saudações em 55
idiomas, sons de trovões, pássaros, músicas, etc.
No disco há instruções de como toca-lo, bem como
a localização da Terra em relação à 14 pulsares.