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Observatório do CDCC - USP/SC. Setor de Astronomia (OBSERVATÓRIO) (Centro de Divulgação da Astronomia - CDA) Centro de Divulgação Científica e Cultural.

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1 Observatório do CDCC - USP/SC

2 Setor de Astronomia (OBSERVATÓRIO) (Centro de Divulgação da Astronomia - CDA) Centro de Divulgação Científica e Cultural - CDCC Universidade de São Paulo - USP Endereço: Av. Trabalhador São-Carlense, n.400 São Carlos-SP Tel: 0-xx (Observatório) Tel: 0-xx (CDCC) Localização: Latitude: 22° 00' 39,5"S Longitude: 47° 53' 47,5"W Imagem: O Inicio do Observatório

3 Sessão Astronomia

4 As Sessões Astronomia são palestras proferidas pela equipe do Setor de Astronomia todos os sábados às 21h00. Iniciadas em 1992, foram criadas com o objetivo de falar sobre Astronomia ao nosso público em uma linguagem simples e acessível a todas as faixas etárias. Estas palestras se tornaram uma opção de diversão e informação para a comunidade local e também para visitantes de nossa cidade. Os temas abordados são os mais variados possíveis. O material multimídia contido aqui consiste numa opção audiovisual complementar que o professor do Sistema de Ensino pode utilizar como auxílio às suas aulas. O conteúdo das Sessões Astronomia pode ser acessado no seguinte endereço: Crédito do logo: Sessão Astronomia, CDCC-USP/SC, criado por Andre Fonseca da Silva Observação: Padrão e resolução da apresentação: 800 x 600 pixel com imagens a 96 dpi ou 38 pixel por centímetro com dimensão de 8,35 polegadas x 6,26 polegadas ou 21,2 cm x 15,9 cm respectivamente. Editado normamente em Office 97, podendo haver incompatibilidade de execução no Office XP e vice-versa.

5 Lixo Espacial

6 A atividade espacial foi iniciada em 1957 com o lançamento do primeiro satélite artificial, Sputinik 1. Isso possibilitou inúmeras tecnologias, indispensáveis ao homem moderno. Previsão do tempo, telecomunicações, telefonia celular, navegação (GPS), estudos diversos da superfície, atmosféricos e orbitais (Google Earth). Assim como qualquer outra atividade humana, a atividade espacial produz lixo. Nessa palestra examinaremos suas conseqüências.

7 Composição do Lixo Espacial satélites abandonados; ** 200 tonelada/ano ** restos de explosões e choques; estágios superiores de foguetes; cintas metálicas (junções); luvas e ferramentas; escória de alumínio eliminada na exaustão dos foguetes;

8 Composição do Lixo Espacial Milhões de resíduos menores que 1 cm **3 mil toneladas de Lixo flutuando no espaço próximo 30 mil quilômetros por hora objetos entre 1 e 10 cm objetos com tamanho superior a 10 cm

9 Descrever composição do lixo. Esse lixo percorre suas órbitas a velocidades de cerca de 30 mil km/h Vanguard 1, lançado em 1958, é o lixo espacial mais antigo que permanece em órbita conhecido. (segundo slide)

10 O Primeiro Lixo Espacial (Russia 1957) Lançamento do Sputnik 04/out/1957 em um R7

11 Um avião, um satélite... Não, é lixo espacial!!!

12 Explicar que o lixo espacial permanece em órbita da Terra, que é possível observá-lo e pode atrapalhar estudos astronômicos. Imagem produzida computacionalmente pela NASA.

13 Qual o problema?? Ele está lá longe, quieto, girando... Perigo de Colisão com Satélites, Estação Espacial, Astronautas...

14 O maior congestionamento está acima dos 600 quilômetros de altura, embora a faixa onde circulam os ônibus espaciais, entre 300 e 600 km, também precise ser observada sempre que há astronautas em órbita. Diversas vezes, os ônibus espaciais são instruídos a ganhar ou perder altura para desviar do lixo. Um pequeno fragmento em órbita pode estar viajando a velocidade impressionante, em torno de 28 mil km/h, sendo capaz de rasgar uma espaçonave ou satélite como papel.

15 Estação Espacial Internacional Maior superfície em risco Vida humana a bordo Módulos vitais para funcionamento da Estação

16 Colisões com Astronautas

17 Colisões com Satélites Long Duration Exposure Facility (LDEF 1) colisões

18 O maior congestionamento está acima dos 600 quilômetros de altura, embora a faixa onde circulam os ônibus espaciais, entre 300 e 600 km, também precise ser observada sempre que há astronautas em órbita. Diversas vezes, os ônibus espaciais são instruídos a ganhar ou perder altura para desviar do lixo. Um pequeno fragmento em órbita pode estar viajando a velocidade impressionante, em torno de 28 mil km/h, sendo capaz de rasgar uma espaçonave ou satélite como papel. Lixo espacial pode interromper telecomunicações. Se um lixo espacial destruir um satélite, quem pagara por ele? Quem produziu o lixo? Em 16 de Setembro de 1991, o vaivém espacial americano Discovery quase foi abalroado por um pedaço de ferro velho do tamanho de um caminhão, proveniente de um andar do foguete soviético Cosmos 955, lançado 13 anos antes Long Duration Exposure Facility (LDEF) satélites que tinham a missão de permanecer no espaço por um longo período, realizando experimentos diversos com sementes, dinâmica dos gases, cristalização, etc. O LDEF 1 (satélite em forma de cilindro slide 3) permaneceu em órbita por quase 6 anos, era constituído por um cilindro de 9,14 m de altura e diâmetro de 4,27 m. Em 1990 esse satélite foi resgatado por um ônibus espacial, possibilitando o estudo dos impactos encontrados no satélite cerca de objetos e meteoróides colidiram.

19 Mas tudo que sobe... 75% da Terra é coberta por oceanos

20 Outro perigo importante é o risco de queda em regiões habitadas da Terra. Ao cair, o lixo entra em contato com a atmosfera, o atrito causado devido a alta velocidade do lixo faz com que esse se desintegre em alguns casos inteiramente, em outros eles podem atingir a Terra com conseqüências desastrosas. (similar a um meteoro ou estrela cadente). Para lixos de grande porte, há casos relatados que se observa um rastro de fumaça e queda com dois minutos de duração. Apesar da probabilidade da queda de objetos em regiões povoadas ser pequena, existem inúmeros casos:

21 Desce Delta 2 – Texas e Oklahoma, EUA

22 Em 1997, pedaços do foguete Delta 2 se espalharam entre o Texas e Oklahoma, nos Estados Unidos, e um fragmento de isolante térmico atingiu uma mulher na cidade de Turley, sem causar ferimentos graves.

23 Desce estagio de um foguete soviético (OVINs??) - Rio de Janeiro 20?? - Ariadne 3, caiu sobre uma casa em Kasambya, na Uganda Saturno II (38 Toneladas!!!) - Oceano Atlântico, ao sul dos Açores

24 Um dos maiores objetos espaciais que já reentraram na atmosfera foi o estagio do foguete Saturno II que lançou o Skylab, em Seu peso era de 38 toneladas, e a sua queda ocorreu em 1975, no Oceano Atlântico, ao sul dos Açores. Em 11 de marco de 1978, às 1h20min da madrugada, o terceiro estagio de um foguete soviético reentrou na atmosfera em cima do Rio de Janeiro. O espetáculo pirotécnico formado por inúmeros fragmentos que brilhavam com uma luz intensamente azulada levou a maior parte dos observadores do acontecimento a acreditar ser aquilo uma frota de discos voadores. No ano passado (????), uma esfera de titânio do foguete francês Ariadne 3 caiu sobre uma casa em Kasambya, na Uganda.

25 Desce Manitowoc, EUA. Sputnik IV

26 Uma das quedas de resíduos espaciais ocorreu justamente na área urbana da cidade americana de Manitowoc, no estado de Winconsin. De fato, em 1962, o satélite soviético Sputnik 4, ao reentrar na atmosfera, abriu uma cratera bem no centro comercial daquela cidade. PESQUISAR MAIS SOBRE O SPUTNIK 4!!!!

27 Desce... MIR - Estação Espacial Foram 10 anos de desenvolvimento ( ) e 15 anos de operação ( ). 120 toneladas !!!

28 O lançamento foi feito com sucesso no dia 20 de fevereiro de 1986, coincidindo com o 27º Congresso do partido Comunista e com o desastre do ônibus espacial norte americano Challenger. Ao estar concluída, a estação espacial Mir possuía um peso aproximado de 118,58 toneladas, e um formato de um T com medidas de 19,1 metros de comprimento (Mir - Kvant) por 24,3 metros (Kvant 2 - Kristall) por 25 metros (Spektr - Priroda). Sua largura média era de 4,5 metros. Além disso, possuía 380 metros cúbicos de área disponível e 235 metros quadrados de painéis solares que geravam 32,3 KW. Todos esses valores desconsideram os satélites Progress e as naves tripuladas Soyuz TM. Foram 10 anos de desenvolvimento ( ) e 15 anos de operação ( ). Durante todo este tempo foi visitada por 104 astronautas que tiveram que resolver 3 mil problemas, ou um a cada dois dias. Quinze anos no espaço, 104 astronautas visitantes, 26 mil experimentos e 78 caminhadas espaciais. Baseado nas profecias de Nostradamus, o estilista Paco Rabanne tentou convencer ao mundo de que a Mir cairia sobre Paris em Ele mesmo fechou suas lojas e oficinas, provocando uma escalada de pânico que exigiu a interferência do governo francês. A Mir foi derrubada (queda controlada) num ponto predefinido do Oceano Pacífico em 23 de março de 2001, devido à falta de fundos para manter suas operações, e para concentrar os esforços russos na construção da ISS. A manobra de destruição da estação foi feita em 23 de março de 2001, por um cargueiro Progress-M, acoplado a estação desde janeiro de Foi dividida em 3 partes:

29 Desce... Em setembro de 1987, o vaqueiro Valmir dos Santos assistiu à queda do satélite norte-americano ISEE-1 sobre o município de Floriano, a 200km da Teresina, no Piauí. Eu tinha acordado cedo para tirar leite das vacas e vi uma estrela caindo e se esfarelando. Corri para casa e fiquei esperando o fim do mundo e a morte junto de meus filhos, declarou mais tarde o vaqueiro.

30 Em setembro de 1987, o vaqueiro Valmir dos Santos assistiu à queda do satélite norte-americano ISEE-1 sobre o município de Floriano, a 200km da Teresina, no Piauí. Eu tinha acordado cedo para tirar leite das vacas e vi uma estrela caindo e se esfarelando. Corri para casa e fiquei esperando o fim do mundo e a morte junto de meus filhos, declarou o mais tarde o vaqueiro.

31 Desce – Saturno - Apollo 11 – atinge um barco alemão em alto mar

32 Um caso que desafia as estatísticas ocorreu em 1969, quando um fragmento de 30 centímetros do foguete norte-americano Saturno, usado no lançamento da Apolo 11, atingiu um barco alemão em alto-mar.

33 Desce...

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35 Perigo Radioativo!!!!!! Cosmos-954 (satélite militar soviético) - Canadá 49 quilos de urânio-234 enriquecido

36 Mas bem mais preocupante é a queda de satélites portando substancias radioativas, como aconteceu com o Cosmos-954, um engenho militar soviético que caiu próximo ao lago dos Escravos, no Canadá, em janeiro de 79. Ele carregava um reator nuclear que alimentava o seu radar. Os cientistas soviéticos haviam elaborado um sistema que permitia separar o reator do satélite e enviá-lo para uma órbita maior, onde permaneceria por 600 anos até seus produtos de fissão nuclear se esgotassem. Os satélites do tipo Cosmos tinham cerca de 14 metros de comprimento e mais de 5 toneladas. O reator nuclear tinha cerca de 2,5 metros de diâmetro e pesava 508 quilos, onde 49 quilos eram de urânio-234 enriquecido. Os americanos, que acompanhavam a trajetória do Cosmos através de sua rede de radares, quando compreenderam que os cientistas soviéticos haviam perdido o controle da situação, lançaram um alarme atômico generalizado – embora discreto – para todas as capitais dos países ocidentais. A sonda Cassini, que portava uma carga de plutônio que seria usado para energizar a nave quando já estivesse longe o bastante do Sol para carregar as suas baterias solares, foi lançado há alguns anos atrás, com vários protestos da comunidade cientifica e de organizações civis, temendo que a nave explodisse e liberasse uma chuva de plutônio sobre o planeta. Apesar dos protestos contra os lançamentos de satélites com reatores nucleares, não se acredita que eles deixem de ser postos em orbita. O mais lógico será desenvolver métodos de maior proteção. Um satélite em orbita é menos perigoso que um reator na superfície. Mas recentemente, estão testando um novo método de propulsão de sondas e satélites, usando propulsão iônica, como foi testado com o Deep Space. Snapshot, satélite lançado em 1965 pela NASA, possui um reator nuclear de 435 quilos, permanece em órbita até hoje.

37 Foguete Chinês cai no Brasil Reentrada 31dez h30 Taquarussu-MS Nova Londrina-PR Euclides da Cunha paulista-SP

38 Última Atualização: Quinta-feira, 4 jan h03 Foguete chinês entra na atmosfera e se desintegra sobre cidades brasileiras Na noite do dia 31 de dezembro, pouco antes da virada do ano, um objeto, muito parecido com uma bola de fogo, pode ser visto em diversas cidades brasileiras, em especial na Região Centro- Oeste. Não se tratava de fogos de artifício ou de Ovni, como pensaram alguns. O objeto em questão era um foguete chinês do tipo Longa Marcha, que 13 anos após seu lançamento, se desintegrou em chamas sobre a atmosfera brasileira. De acordo com cálculos de reentrada, propostos pelo Centro de Estudos de Orbitais e Lixo Espacial, dos EUA, o foguete iniciou seu atrito nas altas camadas da atmosfera às 22h50 pelo Horário de Brasília, sobre a região montanhosa do Himalaia. Como cálculos de reentrada não-controlada são complexos, o processo de desintegração provavelmente se iniciou entre 22h10 e 23h20. Centenas de observadores na cidade de Foz do Iguaçu, PR, testemunharam o evento aproximadamente às 23h30 e o descreveram como um objeto traçante, que se deslocava quase que paralelo ao horizonte, no sentido oeste para leste. No Mato Grosso do Sul o bólido pode ser visto às 22:45 no horário local. Segundo testemunhas, o objeto parecia uma bola incandescente cruzando todo o céu do oeste para leste em baixa velocidade e deixando um enorme rastro de fumaça e fragmentos menores para trás. Segundo Douglas Bortolanza, do grupo Próxima Centauri de observações astronômicas, foram registradas observações do objeto no Paraguai, em toda região sul do Mato Grosso do Sul, e também nos estados do Paraná e São Paulo. "Os curiosos menos informados espalharam pela mídia que se tratava de OVNI, ET, discos voadores, cometas ou estrelas cadentes. As rádios locais receberam várias ligações de pessoas dizendo ter fotogrado e até filmado o objeto.", disse Bortolanza. Ao checar as informações, Bortolanza e seus colegas conseguiram identificar o objeto visto, e confirmaram que se tratava de um foguete chinês lançado em fevereiro de Segundo Bortolanza, o artefato iniciou sua ruptura, ao que tudo indica, dividindo-se em pelo menos 5 partes, sendo que a maior delas nao deve ter perdido muita "massa". De acordo com o pesquisador, o foguete tinha formato cilíndrico, com 8 metros de comprimento e 3 metros de diâmetro e pode não ter sido completamente desintegrado na atmosfera, e cita as cidades de de Taquarussu-MS, Nova Londrina-PR e Euclides da Cunha paulista-SP, como um possível local da queda dos destroços. Foto: Reentrada do foguete Longa Marcha sobre a cidade de Fátima do Sul, MS. Crédito e gentileza da Radio Grande FM de Dourados, MS.

39 Rastreamento Localizado na Califórnia, o radar acima é capaz de detectar objetos de até 2 mm em altitudes abaixo de 1000 km. USA SSN (Space Surveillance Network): sistema de radares militares (rádio) e telescópios (óptico) em 24 sítios no mundo. RUSSIA SSS (Space Surveillance System): uma rede menor que a SSN.

40 Soluções Para foguetes: Reentrar na atmosfera com algum combustível extra Para satélites: Órbitas lixão (além da GEO) Aspod – Autonomous Space Processor for Orbital Debris, robô lixeiro espacial

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42 Bibliografia Lixo Espacial, Carlos Eduardo, Sessão Astronomia 2001; Astronáutica, do sonho a realidade, Ronaldo Rogério de Freitas Mourão ORBITAL DEBRIS EDUCATION PACKAGE, NASA Johnson Space Center


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