Trajectórias de sondas e assistências gravitacionais (I)

A leitura de algumas das páginas da Wikipédia sobre a New Horizons fez-me pensar em algumas coisas. Nomeadamente no mecanismo de assistência gravitacional (que é estudado em algumas cadeiras de Mecânica ou Física em certos cursos em certas universidades).
Em particular, nesta animação que gerei há uns anos quando passava os olhos pelo problema dos 3 corpos (e que é, pelo menos por agora, a minha "foto" no Google+).

Nota-se que quando os corpos se aproximam uns dos outros, há uma aceleração. Já tinha observado o fenómeno com dois corpos.
(Neste caso em particular, os três corpos têm igual massa e estão em cada instante nos vértices de um triângulo equilátero...)
E no facto de os objectos que lançamos para o espaço estarem a ser lançados de um planeta em rotação e translação, o que pode justificar, pelo menos parcialmente, a trajectória quase espiral de muitas das sondas que foram enviadas para o espaço, até sofrerem os efeitos gravitacionais de outros corpos celestes.

(Fonte: Wikipédia)

Na verdade, podem ser bons exercícios. Recorrendo a conhecimentos de Mecânica clássica e Matemática:

• Descrever a trajectória de um objecto que saia da Terra a uma velocidade v.
• Descrever matematicamente o mecanismo de assistência gravitacional...sem recorrer, pelo menos directamente a coisas como "a conservação da energia mecânica"
• Gostou da minha animação dos 3 corpos? Deduza equações genéricas para as posições dos 3 corpos, sabendo que estão nos vértices de um triângulo equilátero, que têm a mesma velocidade(em módulo), e estão sob o efeito da gravidade (dos 3 corpos)

Até à próxima.

Algumas ideias sobre a missão da New Horizons (I)

Continuo a acompanhar via Facebook, e via Nasa TV as notícias sobre a New Horizons, assim como o que vai passando nos media.
Por vezes tenho algum receio que a pressa em dar notícias faça com que saiam algumas conclusões "apressadas", mas não podemos deixar de ter em conta que não são uns tipos quaisquer a dar-nos as notícias. São os responsáveis por haver uma sonda nas vizinhanças de Plutão!
Tenho ali links com muita informação (que está disponível para toda a gente em toda a Internet, só que, estando eu a acompanhar, há a possibilidade de dar-lhe um toque pessoal e partilhar aqui, junto com algumas ideias minhas). Na possibilidade de eu estar errado, não terei qualquer problema em corrigir-me deixando como nota uma informação sobre a correcção no final de cada texto, junto com um um comentário e até a identificar os responsáveis pela correcção.
Procuro o conhecimento e não vou sequer fingir ser dono dele. O meu objectivo é aprender e partilhar conhecimento, com quem estiver interessado.

 Até breve.

PS: Vi algumas imagens artísticas da New Horizons. Será que posso sugerir à NASA e às outras agências espaciais que arranjem forma de as sondas tirarem algumas selfies? Gostaria de ver versões reais de imagens como a que partilho hoje, que encontrei no site da NASA.

Actualizações: sim ou não?

Ontem, pela exame informática descobri que a New Horizons usa processador da PlayStation original. A NASA prefere usar tecnologia já com provas dadas em vez de apostar em novidades que possam trazer risco acrescido,lê-se em subtítulo.

Eu penso que é uma boa política.
Por exemplo algumas das recentes actualizações ao Windows 8.1 puseram um dos meus computadores num ciclo de ecrãs azuis...
O meu já velhinho Scratchy que tem 9 anos e um sistema operativo Linux Debian 7.8 continua funcional (e rápido, mas isso pela forma como o configurei).
O aborrecido é que o modo padrão do Windows, impõe actualizações automáticas ao sistema operativo e poucas pessoas têm paciência para alterar isso.
Aliás, há ali uma série de definições padrão que devem ter sido impostas sem terem sido bem pensadas, ou sem haver uma boa comunicação com os fabricantes de hardware, mas isso é outra história.
Actualizações ao computador devem ter a mesma filosofia que a NASA usa com as suas sondas: Se como está funciona e não apresenta falhas (principalmente de segurança), se calhar é melhor é não fazer a actualização e não arranjar problemas.
A "brincadeira" custou-me algum tempo para voltar a por o computador funcional.
Como se não fosse suficientemente mau um sistema operativo em acordês, com umas características que provavelmente estariam melhores num tablet do que num PC(e mesmo assim tenho muitas dúvidas se eu gostaria de ter isto num tablet).
Ninguém pode dizer que não dei uma oportunidade ao Windows 8.1. Já o uso há alguns meses, e tendo em conta o uso que lhe dou estou seriamente a pensar em desinstalá-lo e instalar um Linux.
Tal como fiz ao Scratchy há anos atrás.

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PS: Scratchy foi o nome que dei ao portátil que comprei em 2006, quando precisei de um computador novo em Lisboa. Neste momento, é a minha "TV", e ao mesmo tempo, computador para processamento numérico. Tarefas que continua a desempenhar de modo muito satisfatório.

As cicatrizes de Plutão e Caronte

Por estes dias, antes de adormecer vou ao site da NASA, à secção da Nasa TV.
Por mais interessantes que sejam as imagens de Plutão que temos visto até agora, eu gostaria mesmo de ver fotos a cores reais e não imagens monocromáticas ou recoloridas. Certamente há bons motivos técnicos para as imagens que temos tido, (por exemplo, transmissões mais rápidas), mas numa época em que tiramos fotos com resoluções bem altas com os nossos telemóveis, isto sabe a pouco.
Na verdade, recorde-se que New Horizons foi lançada em 2006 e não teve upgrades de hardware desde essa altura.
(eu podia ter lhes emprestado o meu Nokia 3650 da altura e tínhamos imagens a cores com a resolução 640x480...cof cof e "sem qualidade nenhuma" quando comparadas com as que temos visto) Estas são as "grandes" imagens de ontem:
A superfície de Plutão, revela vales e montanhas

E Caronte (Charon)...também!

Nesta imagem, "as cicatrizes" de Caronte são bem evidentes. A NASA, sugere motivos geológicos para as superfícies acidentadas dos dois corpos, visto que não estão sob o efeito gravitacional de um grande planeta, como por exemplo nas luas (ou satélites naturais) de Saturno e Júpiter.
Pessoalmente tenho as minhas dúvidas. O centro de massa do sistema Caronte-Plutão está fora de ambos os planetas, e ambos exercem forças gravitacionais um sobre o outro relativamente maiores do que a Lua exerce sobre a Terra, porque a diferença de massas entre os dois é relativamente menor que a diferença entre a Lua e a Terra, mas segundo os especialistas da Nasa, não é suficiente para explicar estas imagens, pelo menos em Plutão.
Hei... os especialistas são eles!
Eu não passo de um tipo formado em Matemática, com a mania que é matemático, a dar palpites.:)
Dando um clique sobre cada uma das imagens será redireccionado para a descrição oficial de cada imagem dada pela NASA.
A NASA mostrou-nos ainda uma imagem pixelizada de Hydra, outro satélite de Plutão, e uma imagem espectral de infravermelhos que lhe permitiu avaliar a distribuição de metano e azoto congelados sobre Plutão.

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Actualização:
De facto, tem de haver qualquer coisa que explique porque é que não vemos tantas crateras de impacto em Plutão, e uma explicação geológica dá essa explicação. Mas aquele tipo de terreno em Caronte, penso que é também explicável por forças gravitacionais. Estou apenas a sugerir hipóteses e naturalmente não as testei.

Plutão

Há anos que espero por este dia.
Desde aquele dia em que através de um documentário no youtube me apresentaram a missão New Horizons.

Até à hora esta é a melhor imagem de Plutão da História.
Confesso que olho para a imagem com algumas suspeitas... mas tendo em conta que é fornecida pela NASA no seu Instagram (dê um clique sobre a imagem), tenho de assumir que é mesmo o melhor que conseguimos. Agora, resta-nos esperar pelo "flyby", para termos acesso às melhores imagens de Plutão com as melhores resoluções de sempre.

Parabéns NASA. Parabéns humanidade!

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Agradecimentos e correcções técnicas: Professor Doutor Maurício Reis, UMa

Voyager I, a lua e ...?

Não é novidade. Recentemente a NASA anunciou que a sonda Voyager I entrou em espaço interestrelar, isto é, atravessou a fronteira do sistema solar.. para sair dele.
A sonda foi enviada em 1977, e foi a primeira sonda a enviar-nos fotos com "close-up"s de Júpiter, Saturno e de alguns dos satélites naturais (ou luas, se preferir) de ambos.
Estamos em 2013 e continuamos a receber sinais daquela, que é a sonda humana mais afastada da Terra.

Continua a funcionar, sem manutenção e com uma capacidade de armazenamento considerada anedótica pelos padrões de hoje em dia..
Mas..
Hoje em dia será que temos algo tão duradouro?
A maioria dos computadores e calculadoras que temos requer manutenção ao fim de algum tempo.
Claro que podemos sempre alegar que a sonda está no espaço, e que por isso ficou mais bem conservada...

Mas será que o capitalismo (selvagem) de hoje em dia permite que as empresas fabriquem algo duradouro?
Será que um DVD gravado há 10 anos será legível num leitor de daqui a 20 anos? Ou daqui a 200?
(Basta fazerem uma pesquisa online e já vêm que não..)
Na idade da informação, a informação é mais volátil do que nunca, e como já observei, mais poluída do que em qualquer outro ponto anterior na história.

Já que falamos da NASA, sabem quando foi a última viagem que levou tripulantes humanos à Lua?
De acordo com os registos oficiais, em Dezembro de 1972 (Missão Apolo 17).
Portanto, há quase 41 anos.

O facto de nunca mais termos lá ido está a fazer crescer o mito de que nunca lá fomos...e outras teorias da conspiração no mínimo ridículas.
Hoje em dia, por mais ridícula que seja uma teoria tem sempre seguidores e divulgadores, por isso, não é de estranhar.
Com a tecnologia que temos actualmente, já mandámos sondas para Vénus (missões Venera), Marte (várias), Plutão (Sonda New Horizons:se tudo correr bem, em 2015 teremos as primeiras imagens de Plutão)...
Mas nunca mais pusemos um homem na Lua. Sítio onde, a meu ver, até já devíamos ter uma base ou estação espacial.

Mas eu compreendo. É preferível apostar em orçamento militar para nos matarmos uns aos outros, em bancos e cargos políticos para pessoas que desconhecem a realidade nos sugarem o pouco que temos...

A exploração espacial, a saúde e a alimentação da poptulação mundial deviam estar no topo das nossas  prioridades

Por vezes ouço o estúpido argumento de que o que se gasta aqui ou ali dava para matar a fome a não sei quantas pessoas.
Muitas vezes é um argumento estúpido, fruto de pensar pouco ou nada no que se diz (mas nem sempre). Conhecem aquele ditado:
"Dá um peixe a um homem, e estás a alimentá-lo por um dia. Ensina-o a pescar e estás a alimentá-lo por uma vida"?
Ao investir em investigação, estamos a distribuir canas e redes de pesca...

No caso da investigação espacial está a render-nos tecnologias que utilizamos no dia a dia
(O leitor tem a internet ao seu dispor... pesquise e confirmará por si próprio o que digo).

Bom fim-de-semana.