Para o ano letivo 2023/2024, propomos o tema “Satélites… de Titã ao Telescópio Espacial Hubble”, com base no documento “Grandes Ideias em Astronomia: Uma Proposta de Definição de Literacia em Astronomia”. Este documento resulta de um projeto internacional do Gabinete de Astronomia para a Educação da União Astronómica Internacional (OAE – IAU), e que o Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) lidera, juntamente com a Universidade de Leiden.
Um satélite é um objeto natural ou artificial que orbita outro de maior massa.
Um satélite natural é, por exemplo, um planeta que orbita uma estrela, ou uma lua que orbita um planeta ou outro corpo celeste que não uma estrela, como um asteroide. Longe de serem objetos de menor importância, as luas podem ser ambientes fascinantes e diversos. Exemplos disso são Io, lua do planeta Júpiter, com vulcões com erupções tão intensas que se observam a partir da Terra, ou Titã, lua de Saturno, que apesar de ser um mundo gelado, é um local promissor para a procura de vida extraterrestre.
Também existem satélites artificiais, equipamentos desenvolvidos na Terra que são enviados para o espaço com vários objetivos como recolher dados sobre a Terra ou o Universo, facilitar as comunicações por telemóvel, rádio ou televisão, ou permitir uma navegação precisa na superfície terrestre. O Telescópio Espacial Hubble, da NASA, ou o PoSat-1, o primeiro satélite português, são exemplos de satélites artificiais.
Sugerimos que cada equipa desenvolva o seu projeto explorando uma ou mais das ideias apresentadas abaixo:
Tema: Satélites… de Titã ao Telescópio Espacial Hubble
Satélites naturais
1. O Sistema Solar é constituído pelo Sol, planetas, planetas anões, luas, cometas, asteroides e meteoroides
O nosso Sistema Solar é constituído por uma estrela central a que chamamos Sol e por todos os objetos em órbita dela, sob a influência da sua gravidade. Nestes objetos incluem-se planetas e os seus satélites naturais, planetas anões, asteroides, meteoroides e cometas. O Sol detém mais de 99,87 por cento da massa total do Sistema Solar.
2. Alguns planetas têm dezenas de satélites naturais
Com as exceções de Mercúrio e de Vénus, todos os planetas têm pelo menos um satélite natural. A Terra é o único planeta do Sistema Solar que tem apenas uma lua, enquanto Marte tem duas luas. Em contraste com os planetas terrestres, todos os gigantes gasosos têm um grande número de objetos a orbitá-los. Júpiter e Saturno, cada um com mais de 75 luas confirmadas, são os planetas com maior número de satélites naturais, seguidos de Úrano e Neptuno.
3. A Terra é o terceiro planeta em órbita em torno do Sol, e tem um satélite natural, a Lua
O nosso planeta natal é o terceiro planeta a contar do Sol e tem uma órbita quase circular. A atmosfera da Terra é constituída sobretudo por azoto e oxigénio, e a temperatura média à sua superfície, a qual é em mais de 70 por cento coberta de água, é de cerca de 15 graus Celsius. A Lua é o único satélite natural da Terra e o único objeto celeste onde humanos já pousaram.
4. Vemos diferentes fases da Lua durante um ciclo lunar
À medida que a Lua orbita a Terra, a sua posição em relação ao Sol e à Terra vai mudando. A região da superfície da Lua iluminada pela luz do Sol muda, produzindo as diferentes fases que vemos da Terra — Lua Nova, Quarto Crescente, Lua Cheia e Quarto Minguante, demorando 29,53 dias de Lua Cheia a Lua Cheia. Enquanto que as fases da Lua são (mais ou menos) as mesmas para qualquer observador na Terra, a orientação da Lua varia, dependendo do hemisfério do observador. Por exemplo, alguns observadores podem ver o crescente da Lua a abrir para a esquerda enquanto outros, a observar a mesma fase mas de um local diferente, podem ver o crescente a abrir para a direita.
5. Alguns satélites naturais no Sistema Solar parecem reunir as condições para a existência de vida
Entre as muitas luas que orbitam os planetas gigantes do Sistema Solar, algumas partilham características com os planetas terrestres, como atmosferas densas e atividade vulcânica. Europa, uma das maiores luas de Júpiter, tem uma superfície gelada que poderá estar a cobrir um oceano líquido. Os cientistas acreditam que este oceano poderá fornecer as condições certas para a existência de formas de vida simples. Outro candidato para albergar formas de vida simples é Titã, a maior lua de Saturno. Titã é rica em compostos orgânicos complexos, tem uma atmosfera densa, metano líquido na superfície, e tem sido colocada a hipótese de ter um oceano de água sob a superfície.
ão e responsabilidade globais podem ajudar-nos a compreender que todos podemos agir, como parte de um grupo ou individualmente, para ajudar a resolver problemas globais. É necessário preservar a Terra para os nossos descendentes. Por agora, a Terra é o único planeta no Universo que sabemos com certeza que pode sustentar vida.
Satélites artificiais
6. Já foram lançadas para o Espaço várias sondas para estudar o Sistema Solar
De forma a explorar e aprender mais sobre o nosso lugar no Universo, têm sido enviadas sondas robóticas que têm viajado pelo Sistema Solar. Algumas destas sondas orbitam planetas, luas, ou mesmo asteroides, enquanto outras têm aterrado nesses objetos. Entre alguns dos sítios do Sistema Solar que já foram visitados (com aterragem, órbita ou sobrevoo) por sondas robóticas, encontram-se todos os planetas, os planetas anões Plutão e Ceres, a nossa Lua e outras luas de Júpiter e Saturno, cometas e asteroides.
7. Os observatórios astronómicos estão localizados na Terra e no Espaço
A atmosfera da Terra absorve radiação de grande parte do espectro eletromagnético. É transparente à luz visível, a alguma luz ultravioleta e infravermelha, e às ondas curtas de rádio, mas maioritariamente opaca para as restantes. A maioria das bandas do ultravioleta e grandes porções de luz infravermelha, bem como os raios X, não conseguem penetrar na atmosfera. Por esta razão, a maioria dos telescópios que recolhem outros tipos de luz que não a visível, rádio e um pequeno número de bandas de outros comprimentos de onda, tem de estar no Espaço. Apesar de a luz visível poder ser observada da superfície, a turbulência da atmosfera da Terra afeta a qualidade das imagens, e por isso alguns telescópios óticos também são colocados no Espaço.
8. Existem muitos detritos de origem humana a orbitar a Terra
Com o desenvolvimento da tecnologia espacial, a humanidade tem sido capaz de enviar numerosos objetos para o Espaço, usando foguetões. Desde o início da era da exploração espacial, a quantidade de detritos de origem humana no Espaço, como pedaços de foguetões e satélites antigos, aumentou dramaticamente. Atualmente, estima-se que haja 500 000 pedaços de detritos, também chamados lixo espacial, a orbitar a Terra. Como o lixo espacial viaja a grandes velocidades, uma colisão com uma nave espacial ou satélite pode causar sérios danos. Isto é particularmente arriscado para a Estação Espacial Internacional e outras naves tripuladas. A monitorização dos detritos espaciais e o desenvolvimento de tecnologia para recolher satélites e detritos é uma área ativa de investigação e desenvolvimento.
Recursos sugeridos
Livros incluídos no Plano Nacional de Leitura para o Espaço
Sites:
Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço
Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC, em espanhol)
Agência Espacial Europeia (ESA)
ESA Kids (em inglês)
European Space Education Resource Office (ESERO PT)
Telescópio Espacial CHEOPS (em inglês)
Observatório Europeu do Sul (ESO)
Agência Espacial Norte-Americana (NASA, em inglês)
What Is a Satellite? (em inglês)
[NASA Knows! (Grades 5-8) series.] (em inglês)
NASA Solar System Exploration (em inglês)
Telescópio Espacial Hubble (página oficial da NASA, em inglês)
Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA, em inglês):
Space Technology Directorate I Satellite Navigator (em inglês)
Learn About Satellites: What is an Earth Observation Satellite? (em inglês)
Learn About Satellites: Trivia of Satellites (em inglês)
IAU Centre for the Protection of the Dark and Quiet Sky from Satellite Constellation Interference (CPS) (em inglês):
Universe Awareness (em inglês)
Science in School (em inglês)
Ada’s Adventures in Science (em inglês)
Publicações/Artigos:
National Geographic: Satélites artificiais: objectos que enviamos para o espaço
Space (em inglês)
The Conversation: Astrophysics and Astronomy (em inglês)
Astronomy Magazine (em inglês)
Astronomy Now (em inglês)
Communicating Astronomy with the Public (CAP, em inglês)
Filmes:
Perdido em Marte (2015, Ridley Scott)
Gravity (2013, Alfonso Cuarón)
Apollo 13 (1995, Ron Howard)
Elementos secretos (2016, Theodore Melfi)
O primeiro homem na Lua (2018, Damien Chazelle)
Apollo 11 (2019, Todd Douglas Miller)
Interstellar (2014, Christopher Nolan)
Contacto (1997, Robert Zemeckis)
The farthest (2017, Emer Reynolds)
Cosmos (1980)
Cosmos: A Spacetime Odyssey (2014)
Cosmos: Possible Worlds (2020)
Vídeos e Vodcasts:
Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço – canal de YouTube
ESOCasts (maioria em inglês)
TED-Ed: “Out of This World” (em inglês, com legendas em português)
Crash Course – Astronomy (em inglês, com legendas em português)
Podcasts:
The Naked Scientists (em inglês)
Um minuto de Ciência por dia não sabes o bem que te fazia
Astronomia em Meia Hora (em português do Brasil)
PODSAC (Secção de Astronomia, Astrofísica e Astronáutica da Ass. Académica de Coimbra)
Podem ser encontrados mais recursos no site de divulgação do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço em particular na seguinte página: https://bit.ly/2HItORM