Observação dos astros

Escola Básica e Secundária do Porto Moniz
Ano Letivo 2012/2013
Disciplina: Físico-química
Docente: Prof. Ana Maria
Elaborado por:
Abílio Silva, nº 1
Emanuel Ferreira, nº 5
Francisco Sousa, nº 7
Luís Filipe Ponte, nº 14
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Neste trabalho vamos falar sobre a Observação dos Astros.
Nós vamos falar mais pormenorizadamente sobre os
Telescópios, Radiotelescópios, Sondas Espaciais, Satélites
Artificiais, Estações Orbitais, Robôs Espaciais.
Vamos abordar também as empresas mais conhecidas a
nível mundial que apoiam este projeto.
Ciência dos astros, dos corpos celeste e da estrutura do
Universo. Considerada como a mais antiga das ciências, a
astronomia é também a mais popular. Milhares de astrónomos
amadores observam o céu estrelado nos quatro cantos do
globo.
Galileu Galilei –
Conseguiu aperfeiçoar o telescópio tendo
conseguido uma ampliação superior a 30x , fazendo observações
pormenorizadas fez com que a teoria heliocêntrica continuasse a ser
defendida.
Em 1633, é julgado pela Inquisição por ter apoiado a teoria
heliocêntrica. Para não ter uma pena muito pesada renega a teoria
heliocêntrica
Nasceu a 15 de fevereiro de 1564 e morreu a 8 de janeiro de 1642, com
77 anos.
Nicolau Copérnico - Foi um astrônomo e matemático polaco que
desenvolveu a teoria heliocêntrica do Sistema Solar. Foi também cónego
da Igreja Católica, governador e administrador, jurista, astrólogo e
médico.
Sua teoria do Heliocentrismo, que colocou o Sol como o centro do
Sistema Solar, contrariando a então vigente teoria geocêntrica (que
considerava a Terra como o centro), é tida como uma das mais
importantes hipóteses científicas de todos os tempos, tendo constituído o
ponto de partida da astronomia moderna.
Nasceu a 19 de fevereiro de 1473 e morreu a 24 de maio de 1543, com 70
anos.
Isaac Newton - Foi um cientista inglês, mais reconhecido como físico e
matemático, embora tenha sido também astrónomo, alquimista, filósofo
naturas e teólogo.
Em uma pesquisa promovida pela Royal Society, Newton foi considerado
o cientista que causou maior impacto na história da ciência.
Entre1970 e 1972, Newton trabalhou intensamente em problemas
relacionados com a ótica e a natureza da luz. Ele demonstrou, de forma
clara e precisa, que a luz branca é formada por uma banda de cores
(vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta) que podiam
separar-se por meio de um prisma.
Criou o primeiro telescópio refletor, também conhecido por telescópio
newtoniano, sendo criado para evitar a dispersão das cores ao atravessar
uma lente. Newton também acreditava que existiam outros tipos de forças
entre partículas, capazes de agir à distância, agiam na maneira análoga
à força gravitacional.
Nasceu a 4 de janeiro de 1643 e morreu a 31 de março de 1727, com 84
anos.
Graças a evolução da ciência e tecnologia tiveram a
necessidade de procurar maneiras de poder observar o
céu, por isso desenvolveram vários projetos desde
telescópios a estações orbitais.
 Telescópio
 Radiotelescópios
 Sondas espaciais
 Satélites artificiais
 Estações orbitais
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O que são?
Um telescópio ou luneta astronómica é um instrumento que permite estender a
capacidade dos olhos humanos de observar e mensurar objetos longínquos.
Pois, permite ampliar a capacidade de enxergar longe, como seu nome indica
[Do Grego "Tele" = Longe + Scopio = Observar], através da coleta da luz dos
objetos distantes (Celestes ou não), da focalização dupla dos raios de luz
coletados em uma imagem ótica real e sua ampliação geométrica.
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Telescópios
Óticos
Um telescópio ótico é um telescópio que é usado para coletar e concentrar a luz
principalmente da parte visível do espectro eletromagnético para ver diretamente uma
imagem ampliada para fazer uma fotografia, ou coleta de dados através de sensores de
imagem eletrônica.
Há três tipos principais de telescópio ótico: refratores que usam lentes (dióptrica), refletores
que usam espelhos e telescópios catadióptricos que usam lentes e espelhos em
combinação.
Ex.: VLT; E-ELT
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Telescópios
Espaciais
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Um telescópio espacial é um telescópio que é lançado para o espaço, para estar acima
da atmosfera terrestre (devido a que a atmosfera terrestre diminui a qualidade das
imagens e absorve certas radiações emitidas por alguns astros).
Estão equipados com câmaras e outros instrumentos de recolha de dados, conseguem
obter imagens com muita nitidez de astros situados a grandes distâncias.
Por vezes, estão instalados em satélites artificiais.
Ex.: Hubble; Kepler
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Um telescópio refletor é um telescópio ótico que usa uma simples ou uma
combinação de espelhos curvos que refletem a luz e formam uma imagem.
Embora os telescópios produzem outros tipos de aberrações* óticas, é um projeto
que permite para objetivos de grande diâmetro
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Um telescópio refrator é um tipo de telescópio ótico que usa uma lente como
objetivo para formar uma imagem (também conhecida por um telescópio
dióptrico). O projeto de telescópio refrator foi originalmente usado em óculos de
espião e telescópios astronômicos, mas serve também para lentes de câmara de
foco longo.
Telescópio
Refletor
Telescópio
Refrator
*Encontra-se no glossário do relatório
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Telescópios catadióptricos são telescópios óticos que combinam especificamente
em forma de espelhos e lentes para formar uma imagem. Isso geralmente é feito
para que o telescópio pode ter um total de maior grau de correção de erro do
que suas contrapartes de lente ou espelho todos com uma aberração*,
consequentemente, mais ampla livre de campo de visão.
Telescópio
Catadióptrico
*Encontra-se no glossário do relatório
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Eram assim:
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Passaram a ser assim
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Telescópios Óticos
Os melhores telescópios
óticos possuem um
dispositivo chamado CCD,
que capta a luz numa
dada gama de espectro,
com o auxilio de filtros, e
converte-a em corrente
elétrica, para ser medida
por outros aparelhos.
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Telescópio Espacial
Hubble
O Hubble custou à NASA 8
biliões de dólares e o seu
sucessor James Webb só
custa 6,5 biliões de dólares.
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O que são?
Um radiotelescópio consiste num instrumento para deteção e medição da
radiação eletromagnética de radiofrequência.
Os radiotelescópios funcionam de forma semelhante às antenas de televisão
(captam as ondas de rádio e transformam-nas em impulsos elétricos) e
permitem estudar, por exemplo, núcleos de certas galáxias (como a nossa),
estrelas de neutrões, buracos negros e o meio interestelar, que são fortes
emissores de ondas de rádio e por astros que emitem energia sob a forma de
rádio.
Funcionam também como recetores e emissores nas comunicações entre os
investigadores e sondas espaciais.
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ALMA
ALMA é uma matriz de radiotelescópios no deserto do Atacama, norte
do Chile. Está sendo construída no planalto Chajnantor a 5000 metros
de altitude. Composta por 66 telescópios de rádio 12 metros e 7 metros
de diâmetro, observando-se em comprimentos de onda de milímetros
e sub-milímetro, ALMA é esperada para fornecer uma visão geral sobre
o nascimento de estrela, durante o início do universo e imagens
detalhadas de formação local de estrela e planeta.
Vídeo: ALMA
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APEX
APEX é um radiotelescópio localizado a 5.100 metros acima do nível do mar, no
Observatório Llano de Chajnantor no deserto de Atacama, no norte do Chile, 50
quilômetros a leste de San Pedro de Atacama. O prato principal tem um diâmetro
de 12 metros e é composto por 264 painéis de alumínio com uma precisão de
superfície média 17 micrómetros (r.m.s). O telescópio foi oficialmente inaugurado
em 25 de setembro de 2005.
Vídeo: APEX
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Os Telescópios Espaciais e Sondas Espaciais
No caso das sondas e telescópios espaciais, o envio das instruções só pode fazer-se
mediante de ondas de rádio, que viajam à velocidade da luz. Dependentemente das
distâncias a que se encontram, captam essas informações com um certo atraso,
executando depois as instruções recebidas.
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O que são?
Sonda espacial é uma nave espacial não-tripulada, utilizada para a exploração
remota de outros planetas, satélites, asteroides ou cometas. Normalmente as
sondas tem recursos de telemetria, que permitem estudar à distância suas
características físico-químicas, tirar fotografias e por vezes também o seu meio
ambiente, ou seja, são naves robotizadas concebidas para passarem próximo
de planetas ou de outros corpos celestes, como por exemplo os cometas.
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Sonda Pioneer 10
Pioneer 10, sonda interplanetária norte-americana, foi uma missão
interplanetária desenvolvida a partir do Programa Pioneer, que consistiu no
desenvolvimento e gestão de oito missões interplanetárias (Pioneer 6, 7, 8, 9, 10,
11, Venus Orbiter e Venus Multiprobe), das quais teve 3 missões principais:
1.Explorar o meio interplanetário para além da órbita de Marte;
2.Investigar a cintura de asteroides e verificar os perigos que esta
representa para as sondas nas missões para além da órbita de Marte, e
3.Explorar o sistema de Júpiter.
Vídeo: Sonda Pioneer
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Programa Voyager
Sonda Voyager 1: Voyager 1 é uma sonda espacial norte-americana
lançada ao espaço em 5 de setembro de 1977 para estudar o Sistema Solar exterior e,
posteriormente, o espaço interestelar. Em operação há mais de 35 anos, a sonda
espacial recebe comandos de rotina e transmite dados para a Terra até hoje. É a
primeira sonda a deixar o Sistema Solar e o mais longínquo objeto criado pelo homem
no espaço.
Sonda Voyager 2: A Voyager 2 é uma nave robótica norte-americana
lançada pela NASA a 20 de Agosto de 1977. Aproximou-se dos quatro planetas
gigantes do Sistema Solar, produzindo valiosíssimos resultados científicos e as melhores
fotografias daqueles corpos e dos seus satélites obtidas até então. Tornou-se o quarto
artefato humano a ultrapassar a órbita de Plutão em 1989, e em 2005 encontrava-se a
uma distância de cerca de 75 UAs da Terra.
Video: Sonda Voyager
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Sonda Voyager
As sondas do programa Voyager transportavam consigo discos
de ouro.
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O que são?
Um satélite artificial é qualquer corpo feito pelo homem e colocado
em órbita ao redor da Terra ou de qualquer outro planeta. Hoje em
dia, ao contrário do que ocorria no início da história dos satélites
artificiais, o termo satélite vem sendo usado praticamente como um
sinônimo para "satélite artificial". O termo "satélite artificial" tem sido
usado quando se quer distingui-los dos satélites naturais, como a Lua.
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Atualmente estão em órbita, para além dos satélites do Sistema de
Posicionamento Global, satélites de comunicações, satélites
científicos, satélites militares e uma grande quantidade de lixo
espacial, ou seja, não se deve se referir à satélites apenas como um
meio de transporte de dados ou apenas um meio de mapear ou
espionar o sistema terrestre.
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Vídeo: Satélites Artificiais
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O 1º satélite artificial a ser posto em
órbita foi o Sputnik 1
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O que são?
As estações espaciais são grandes satélites colocados em
órbita, habitados por astronautas que aí vivem e trabalham
durante algumas semana ou mesmo meses.
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ISS- Estação Espacial Internacional
A Estação Espacial Internacional é um laboratório espacial atualmente
em construção, cuja montagem em órbita começou em 1998. A
estação encontra-se em órbita baixa (entre 340 km e 353 km), que
possibilita ser vista da Terra a olho nu, e viaja a uma velocidade média
de 27.700 km/h, completando 15,77 órbitas por dia.
Vídeo: ISS
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O que são?
Um robô de exploração é um veículo (todo o terreno) capaz de
recolher imagens e amostras da superfície dos astros por si explorados.
Possui vários tipos de câmaras e antenas, para transmissão de dados, e
um grande contentor que se destina ao armazenamento das amostras
recolhidas.
 "Spirit"
e "Oppurtunity"
Estes dois robôs gémeos enviados para a superfície de Marte já são um
dos maiores sucessos da NASA. E isto porquê? Talvez, devido ao facto
de estes dois recolherem desde amostras da superfície marciana até
belíssimas imagens deste planeta.
Foram planeados para uma missão de três meses, mas por lá
permaneceram a investigar as rochas e a constituição da litosfera
marciana pelo menos por mais de 18 meses.
Vídeo: Robôs de Exploração
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1957 – O primeiro satélite artificial, Sputnik 1, é lançado da órbita terrestre pela Rússia. Lanika, a
cadela russa, tornou-se no primeiro ser vivo a orbitar a Terra.
1961 - Yuri Gagarin é o primeiro humano a viajar no espaço.
1968 – A nave americana Apolo 8 é a primeira missão tripulado por humanos a abandonar a
gravidade da Terra e a orbitar a Lua.
1969 – Neil Armstrong e Buzz Aldrin são os primeiros humanos a caminhar na Lua.
1971– A Rússia lança a primeira estação espacial – Salyut.
1975 – A nave norte-americana Apolo 18 e a russa Soyuz 19 realizam a primeira reunião espacial
internacional.
1976 – A nave norte-americana, Viking 1 é a primeira a aterrar com sucesso em Marte.
1977 – É lançada a Voyager 1, a mais antiga nave que ainda continua no espaço.
1981 – É lançado o primeiro vaivém espacial norte-americano, Columbia.
1986 – É lançado, em órbita terrestre, o primeiro módulo da estação espacial russa Mir.
1990 – É lançado o telescópio espacial Hubble.
1993 – É lançado o primeiro satélite português, o Po-Sat 1.
1998 – É lançado o primeiro módulo da Estação Espacial Internacional.
2004 – A nave europeia Rosetta inicia a sua viagem de 10 anos até ao cometa ChurymovGerasimenko.
2011 – Última viagem do vaivém Atlantis, pondo fim ao programa de vaivéns da NASA.
 NASA
National Aeronautics and Space
Administration é uma agência do
Governo dos Estados Unidos da
América, responsável pela pesquisa e
desenvolvimento de tecnologias e
programas de exploração espacial.
Sua missão oficial é "fomentar o
futuro na pesquisa, descoberta e
exploração espacial". A NASA foi
criada em 29 de julho de 1958,
substituindo seu antecessor, o NACA National Advisory Committee for
Aeronautics (Comitê Consultivo
Nacional para a Aeronáutica).[
 ESA
Agência Espacial Europeia é uma
organização intergovernamental
europeia dedicada à exploração
espacial.
Com sede em Paris e instalações ao
redor do mundo, em 2007 empregava
1 900 pessoas e o seu orçamento era
de 2,9 bilhões de euros. O seu diretorgeral é Jean-Jacques Dordain.
É constituída pela Alemanha, Áustria,
Bélgica, Dinamarca, Espanha,
Finlândia, França, Grécia, Países
Baixos, Irlanda, Itália, Luxemburgo,
Noruega, Portugal, Reino Unido,
Suécia e Suíça. Possui acordos de
estreita colaboração com o Canadá,
a Hungria e a República Checa.
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Material
1 tubo cilíndrico com, aproximadamente, 1m de comprimento e 5 cm de diâmetro (1)
1 tubo cilíndrico com, aproximadamente, 40 cm de comprimento e um pouco menos de 5 cm de
diâmetro (2)
1 lente com uma distância focal de 1 m e 5 cm de diâmetro (3)
1 lente com uma distância focal de 10 cm e com diâmetro igual ao do tubo de 40 cm (4)
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Procedimento
1.Colar a lente de distância focal de 1 m ao tubo maior
2. De seguida, colar a lente de distância focal de 10 cm ao tubo menor
3. Fazer uma montagem idêntica à da figura (5)
4. focar, deslizando o tubo interior até que a imagem do objeto em observação apareça nítida (a
imagem irá aparecer invertida)
Nota: Podes arranjar tubos cilíndricos em cartão grosso em lojas de tecidos. Podes obter as
lentes numa ótica
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Com este trabalho conseguimos concluir que desde muitos
anos o conhecimento do Universo veio a aumentar de
inúmeras maneiras.
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Sites
http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_telescope
http://en.wikipedia.org/wiki/Refractor_telescope
http://en.wikipedia.org/wiki/Reflecting_telescope
http://en.wikipedia.org/wiki/Catadioptric_system#Catadioptric_telescopes
http://www.infopedia.pt/$radiotelescopio
http://en.wikipedia.org/wiki/Atacama_Large_Millimeter_Array
http://pt.wikipedia.org/wiki/Galileu_Galilei
http://pt.wikipedia.org/wiki/Nicolau_Cop%C3%A9rnico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Nasa
http://pt.wikipedia.org/wiki/ESA
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sondas_espaciais
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pioneer_10
http://pt.wikipedia.org/wiki/Voyager_1
http://pt.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%A7%C3%A3o_Espacial_Internacional
https://sites.google.com/site/trabalhox/robosespaciais
http://pt.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%A7%C3%A3o_espacial
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sat%C3%A9lite_artificial
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Livros
C=FQ7, Terra no Espaço, Adelaide Amaro Rebelo e Filipe Rebelo, Raiz Editora
Ciências Físico-Químicas 7 – Saber Mais Sobre Astronomia, Rui Jorge Agostinho e Pedro Sequeira, Santillana
Constância
“À Descoberta do Planeta Azul” de Noémia Maciel e Carlos Alberto Duarte, Porto Editora;
”Explora”, de Ângelo Filipe de Castro, Eliana do Carmo Correia e Duarte Nuno Januário, Porto Editora;
“ Enciclopédia Infantil das Ciências Simples: o Sistema Solar”, Resomnia Editores;
“O Universo: origens, teorias, perspetivas”, Caminho;
“Cientic” de José Salsa, Orlando Guimarães e Rui Cunha, Porto Editora.
Fim