O QUE GANHÁMOS COM O PROGRAMA APOLLO?

O regresso da espécie humana à Lua por volta de 2020 está agora dentro dos planos da NASA. O que pensamos receber com tal programa? Seria então importante olhar para o primeiro programa lunar, Apollo, e compreender o que ganhámos com ele, além dos 385 kg de rochas e solo lunar - fascinante para os geólogos, mas talvez não para todos. De seguida passamos a enumerar algumas das mais importantes recompensas oriundas do programa Apollo.

Insígnia do programa Apollo.
Crédito: NASA
(clique na imagem para ver versão maior)

O que foi o "Programa Apollo"? Houve muito mais que "um pequeno passo" para Neil Armstrong, e até mais que as seguintes cinco aterragens lunares - em que qualquer uma poderia ter sido um feito gigantesco. Primeiro, o programa Apollo começou com o Programa Gemini, que foi somente um aquecimento tecnológico para a Apollo. A Gemini foi na verdade a primeira nave americana: com propulsão, radar, computadores de bordo e capacidade para actividades extraveiculares ("passeios espaciais"). Foram lançadas para o espaço dez missões tripuladas, desenvolvendo as capacidades tecnológicas e operacionais necessárias para o seguinte programa lunar. No entanto, os astronautas do programa Gemini levaram a cabo muitas experiências científicas, além de praticar várias técnicas de voo espacial, como por exemplo os encontros orbitais.

As missões lunares do programa Apollo pertencem agora aos livros de História. No entanto, existiram duas missões orbitais em torno da Terra, a Apollo 7 e 9, que foram utilizadas para fazer mais experiências, entre elas fotografia terrestre multriespectral. Isto usa combinações de diferentes tipos de luz, como o infravermelho e o ultravioleta, que revelam coisas não possíveis de observar no visível, tal como árvores e campos de cereais com doenças. Esta técnica fotográfica foi um teste para o Landsat (lançado em 1972). Mas houve muito mais em torno do Programa Apollo. Primeiro, o hardware da Apollo foi usado para a primeira estação espacial americana, Skylab, em 1972 e 1973. Os astronautas do Skylab levaram a cabo dúzias de experiências científicas, como o radar orbital mar-superfície, e a operação de um observatório solar com resultados extremamente valiosos.

Imagem do Skylab, tirada pela missão Skylab 4.
Crédito: NASA
(clique na imagem para ver versão maior)

Em 1975, a nave Apollo voou pela última vez, no qual ocorreu um encontro e acoplagem com uma nave soviética Soyuz. Este esforço cooperativo foi pelo menos uma ponte por cima da grande barreira política da Guerra Fria. Em suma, o Programa Apollo, correctamente definido, foi muito mais abrangente do que as pessoas pensam. Mais, não foi enormemente caro relativamente ao orçamento federal americano da altura. Os vários sub-programas mencionados acima custaram um total de cerca de 30 mil milhões de dólares no fim do Ano Fiscal de 1975. Em termos comparativos: o orçamento anual da NASA em 1975 foi de 3,3 mil milhões de dólares e o orçamento anual do programa de Ajuda Alimentar dos EUA durante o mesmo ano foi de 5,5 mil milhões de dólares.

O que foi ganho com estes 30 mil milhões de dólares? O termo "spin-off" é aqui muitas vezes usado, mas isso tende a banalizar os resultados da Apollo. No entanto, aqui estão alguns dos eventuais resultados do programa Apollo.

Primeiro, e talvez o mais importante: acreditou-se, na altura da proposta do presidente Keneddy em 1961, que a motivação principal para enviar um homem à Lua era política, não científica. A União Soviética na altura era considerada a líder no voo espacial, e era uma potência beligerante e expansiva na Guerra Fria. Será que a Apollo terminou a Guerra Fria? Claro que não. Mas isso não impediu o laureado com o prémio Nobel, Andrei Sakharov, e outros dois colegas, de emitir uma carta aberta ao governo Soviético em 1970, pedindo a democratização da União Soviética, especificamente citando a aterragem na Lua como prova da superioridade da democracia. A União Soviética também tinha um programa lunar com o objectivo de levar o Homem à Lua, mas como todo o mundo viu, os EUA ganharam essa corrida.

Mesmo se as missões Apollo nunca tivessem aterrado na Lua, o programa como um todo estimulou os projectos que trouxeram enormes quantidades de informação sobre o nosso próprio planeta, a Terra. O mais antigo e agora um dos mais produtivos destes projectos foi o Landsat, aceite até pelos mais severos críticos da NASA como sendo um programa com enorme valor. Mas como pode o Landsat ser considerado um resultado da Apollo?

A resposta leva-nos até ao Programa Gemini, no qual os astronautas tiraram centenas de fotografias a cor e a alta-resolução, da Terra, com as suas câmaras de 70mm, como parte das experiências fotográficas de terreno e meteorologia. Mesmo em 1965, as imagens de satélites eram já familiares, mas as fotos das Gemini eram colossalmente melhores. Publicadas mundialmente em revistas como a National Geographic (a circulação em 1966 rondava os 6 milhões), despoletaram o interesse na fotografia espacial da superfície da Terra, distinguível da sua atmosfera.

Lua e nuvens sobre o Pacífico Oeste, visto pela nave Gemini 7.
Crédito: NASA
(clique na imagem para ver versão maior)

Para resumir uma história longa e complexa: como dito pelo director do USGS (U.S. Geological Survey) da altura, Bill Pecora, o valor das fotos das Gemini e Mercury estimularam o Departamento do Interior dos EUA a propôr um programa de desenvolvimento de satélites de observação dos recursos terrestres, EROS, em 1966. Depois de várias negociações entre agências, este satélite proposto tornou-se no ERTS (Earth Resources Technology Satellite), sobre a gerência do Centro Aeroespacial Goddard, pouco tempo depois renomeado Landsat. Por isso, o Landsat foi na realidade um resultado normal do Programa Apollo.

O Centro de Naves Tripuladas, agora o Centro Espacial Johnson, foi construído para o Programa Apollo. Chegou-se à conclusão que teriam de ser feitos muitos reconhecimentos orbitais da Lua para as aterragens Apollo. De acordo, o CEJ começou um largo programa de estudos remotos, usando câmaras e outros instrumentos aéreos, em preparação para a Lua. Este programa levou ao enorme progresso do estudo remoto em geral, e em combinação com as fotografias das Gemini, levou ao Landsat e posteriormente a satélites homólogos como o francês SPOT (Systeme pour l’Observation de la Terre). Estes progressos tecnológicos foram depois aplicados com sucesso à Lua, mas também estimularam as técnicas de estudo orbital da Terra, técnicas que há muito que expandiram os programas espaciais, e também os programas internacionais. Esta revolução nos estudos remotos deve muito ao programa Apollo.

Impressão de artista do satélite Landsat 1.
Crédito: NASA

Como mencionado acima, o Skylab fez parte do Programa Apollo, e levou a cabo muitas observações remotas análogas àquelas do Landsat. No entanto, uma não análoga era o altímetro radar de mar-superfície. O Skylab tinha um radar apontado à Terra, incluindo aos oceanos. As microondas não penetram nos condutores eléctricos, tais como o metal ou água, e o radar enviado de volta a partir dos oceanos vinha da fundo rochoso do mar. Descobriu-se que, estando o radar por cima de depressões do chão do oceano, como por exemplo na fossa de Porto Rico, na realidade mostrava uma réplica atenuada de tais depressões por baixo do chão do oceano. Em montes oceânicos - como por exemplo vulcões subaquáticos - o chão forma pequenas elevações. "Pequenas" é um termo relativo - as depressões da superfície subaquática perto da fossa de Porto Rico, têm mais de 20 metros de profundidade.

A explicação para esta descoberta surpreendente é que a matéria em excesso de, por exemplo, um monte subaquático, puxa o chão em volta na horizontal para si, e por isso produzindo um ligeiro bojo na superfície subaquática. O efeito oposto ocorre numa fossa, que é uma deficiência de massa. Os resultados de radar do Skylab despoletaram estudos a longo-termo da geomorfologia oceânica, que levou aos detalhados mapas globais do chão oceânico, impossíveis de alcançar por qualquer outro método. Por isso, o Programa Apollo também ajudou a explorar parte do nosso planeta, escondido de nós pelos oceanos.

Mapa de grandes características subaquáticas.
Crédito: NOAA
(clique na imagem para ver versão maior)

Links:

Programa Apollo:
NASA
Wikipedia

Programa Gemini:
NASA
Wikipedia

Skylab:
NASA
Wikipedia

Programa Landsat:
NASA
Wikipedia

OS CONTÍNUOS MISTÉRIOS DO SOL

O Sol situa-se no coração do nosso Sistema Solar, mas ainda esconde muitos segredos da Ciência. A descoberta destes mistérios poderá trazer alguma luz sobre a misteriosa actividade vista em outras estrelas e até mesmo salvar vidas.

O Sol, visto pelos olhos da SOHO.
Crédito: SOHO-EIT

Uma estrela explosiva

O Sol está literalmente explodindo de energia, expelindo violentamente proeminências solares, ejecções de massa coronal e outros tipos de erupções na ordem das centenas de vezes por ano. O número de explosões e manchas solares que o Sol liberta tende a aumentar e a diminuir ao longo de um "ciclo solar" com a duração aproximada de 11 anos, ciclo este que permanece ainda incerto.

Os astrofísicos geralmente concordam que o ciclo solar é conduzido pelo dínamo solar - o gás electricamente carregado dentro do Sol que gere o seu campo magnético - e por flutuações magnéticas que despoletam explosões solares. "Mas está ainda por descobrir qual dos modelos de dínamo solar é o correcto," disse o físico solar, Paul Charbonneau, da Universidade de Montreal.

O estudo do dínamo solar pode ajudar a prever quando as explosões solares ocorrem, "que podem pôr em perigo as vidas dos astronautas, os satélites no espaço e danificar as linhas eléctricas na Terra," disse Charbonneau. Mas a questão de saber se os cientistas podem ou não prever o ciclo solar permanece ainda sem resposta - há quem diga que é fisicamente impossível de prever.

A coroa super-quente

Tal como um fogo parece mais quente quanto mais próximo estamos dele, assim é o núcleo do Sol em relação à sua superfície. Misteriosamente, no entanto, a coroa - a atmosfera do Sol - é bem mais quente que a sua superfície. A superfície do Sol tem uma temperatura da ordem dos 5500 graus Celsius. A coroa, por outro lado, tem entre um a três milhões de graus, ou mais.

O porquê da coroa ser super-quente é um tema de debate bastante quente. Alguns cientistas sugerem que os campos magnéticos do Sol aquecem a coroa, enquanto outros propõem que este super-aquecimento é impulsionado por ondas do Sol. "Não me surpreenderia se estes dois mecanismos trabalhassem em conjunto. Não são mutuamente exclusivos," disse Bernhard Fleck, cientista do projecto SOHO (Solar and Heliospheric Observatory).

O Mínimo de Maunder

Estranhamento, o ciclo solar parece já ter "ido de férias" uma vez durante 70 anos. Apenas 50 manchas solares foram observadas durante este Mínimo de Maunder entre 1645 e 1715, em contraste com as esperadas 40.000 a 50.000.

A pesquisa na realidade sugere que semelhantes fases de baixa actividade já ocorreram várias vezes nos últimos 10.000 anos, o Sol estando neste modo "quieto" durante 15% do tempo, disse Charbonneau. O porquê disto acontecer é ainda incerto, embora existam modelos do Sol que sugiram que o dínamo solar possa aumentar ou diminuir o ciclo solar.

O Mínimo Maunder também coincidiu em parte com a Pequena Idade do Gelo, levando a debates sobre se o Sol teria ou não sido a causa da mudança climática passada, ou se também desempenha um papel na actual mudança climática global. "O acordo entre a maioria dos cientistas enumera que embora o Sol tenha tido um papel influente no clima da Terra no passado, as recentes e dramáticas mudanças climáticas não são provocadas pelo Sol mas são devidas aos efeitos de estufa provocados pelo Homem," disse Fleck.

Parentes erráticos

A maioria das estrelas como o Sol na realidade comportam-se mais erraticamente que o nosso Sol. "Mais de metade das estrelas tipo-Sol ou têm ciclos que estão lentamente a aumentar ou a diminuir (no que respeita à sua actividade ao longo do tempo) em vez de permanecerem estáveis, ou são completamente irregulares," disse o físico solar Karel Schrijver do Centro de Tecnologia Avançada da Lockheed Martin em Palo Alto, Califórnia, EUA. "Na realidade não sabemos porquê."

A futura sonda da NASA, Observatório Dinâmico Solar, poderá ajudar a responder a algumas destas questões sobre o Sol e sendo assim, também sobre os seus parentes estelares, disse Schrijver.

Links:

Sol:
Wikipedia
Núcleo de Astronomia do Centro Ciência Viva do Algarve

Vídeos sobre o Sol no YouTube:
O Sol a 19.5 nm
Imagens da atmosfera solar, pelo Hinode