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.

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1 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

2  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.

3 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.

4 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.

5 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.

6 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

7  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.

8 Telescópios Óticos Telescópios Espaciais  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-ELTVLTE-ELT  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; KeplerHubbleKepler

9 Telescópio Refletor Telescópio Refrator  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.  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 *Encontra-se no glossário do relatório

10 Telescópio Catadióptrico  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. *Encontra-se no glossário do relatório

11  Eram assim:  Passaram a ser assim

12  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.  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.

13  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.

14 ALMA APEX  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: ALMAALMA  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: APEXAPEX

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16  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.

17  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.

18  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 PioneerSonda Pioneer

19  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 VoyagerSonda Voyager

20  Sonda Voyager As sondas do programa Voyager transportavam consigo discos de ouro.

21  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.

22  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.  Vídeo: Satélites ArtificiaisSatélites Artificiais

23  O 1º satélite artificial a ser posto em órbita foi o Sputnik 1

24  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.

25  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: ISSISS

26  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.

27  "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 ExploraçãoRobôs de Exploração

28  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 Churymov- Gerasimenko.  2011 – Última viagem do vaivém Atlantis, pondo fim ao programa de vaivéns da NASA.

29  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 diretor- geral 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.

30  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)

31  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

32  Com este trabalho conseguimos concluir que desde muitos anos o conhecimento do Universo veio a aumentar de inúmeras maneiras.

33  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

34  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.

35 Fim