Acervo textual da Revista AstroNova
Edição 30 — páginas 41 a 52
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Assuntos identificados: estação, terra, força, gravidade, espacial, módulo, tiangong, forças, zhurong, sistema.
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TIANGONG 41 ASTRONÁUTICA Wilson Guerra [email protected] Já está em órbita o central da primeira estação espacial multimodular da China, a Tiangong (Palácio Celeste). A estação Tiangong pode acomodar três astronautas (taikonautas) em situações normais e até seis durante a troca de tripulação. A estação terá forma de "T" com o módulo principal no centro e módulos de pesquisas (laboratórios científicos) aos lados. Cada um dos módulos terá mais de 20 toneladas, com massa total da estação elemento UMA NOVA ESTAÇÃO ESPACIAL NA ÓRBITA DA TERRA: de cerca de 66 toneladas. Com todos os módulos, o espaço total interno chegará a 110m³, de acordo com a Academia Chinesa de Tecnologia Espacial. A Tiangong deve ser concluída em 2022 e foi planejada para operar por 10 anos em órbita terrestre baixa a uma altitude que varia de 340 km e 450 km e com inclinação o o entre 42 e 43. Apesar de projetada com capacidade para três tripulantes, a Tiangong pode ser operada por apenas dois. Sua operacionalidade exigirá pelo menos um reabastecimento por ano, feito pelas naves cargueiras Tianzhou. Quando finalizada, terá 26 compartimentos padrão para alocação de carga útil na parte pressurizada, e um total de 67 externos nos dois módulos de laboratório. O módulo principal Tianhe possui dois compartimentos grandes externos para instalação de equipamentos e experimentos. Além disso, um dos módulos de laboratório, chamado Wentian, terá um compartimento ampliado na parte externa.
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13 42 AstroNova . N.30 . 2021 Módulos O módulo central da estação, denominado Tianhe (Harmonia Celeste), tem comprimento total de 16,6 metros, diâmetro máximo de 4,2 metros e massa de lançamento de 22,5 toneladas e é atualmente a maior espaçonave já desenvolvida pela China. O módulo Tianhe será o centro de gerenciamento e controle da estação, assim como a principal sala de estar da tripulação. Também dará suporte a alguns tipos de experimentos científicos e tecnológicos. O espaço útil habitável do módulo Tianhe é de aproximadamente 50m³. A estrutura é feita em liga de alumínio (5A06). É subdivido em três seções: um compartimento de acoplamento frontal com 4 portas, um residencial pressurizado no centro e um de serviço traseiro com uma porta de acoplamento. Desta forma o módulo principal tem duas conexões para os módulos de pesquisas e três conexões para acoplamento de naves cargueiras ou tripuladas. Possui ainda uma saída pressurizável para os astronautas realizarem atividades extraveiculares. A parte externa do Tianhe conta com um braço mecânico que auxiliará atividades extraveiculares e na realocação e acoplamento dos outros módulos, sistemas para acoplamento por radar e ótico e dois pares de painéis solares rotativos, para acompanhar a posição do Sol e maximizar a eficiência energética. O próximo módulo é um laboratório chamado Wentian (Questões Celestes). Construído em Beijing, é designado principalmente para experimentos científicos e tecnológicos, bem como para espaços de trabalho e moradia e abrigo extra e depósito de suprimentos. Será equipado com uma câmara especial de pressurização para apoiar as Módulos da estação Tiangong e espaçonaves. Wentian (WT, ÎÊÌì) TIANGONG - TG, Ì칬 (2022) Mengtian (MT, ÃÎÌì) Tianhe (TH, ÌìºÏ) Tianzhou (TZ,ÌìÖÛ) Shenzhou (SZ, ¯«ÖÛ) Modelos renderizados do módulo Tianhe.
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13 43 AstroNova . N.30 . 2021 atividades extraveiculares e um pequeno braço mecânico para a instalação e operação de instrumentos na estrutura da estação espacial. Na sua extremidade traseira ficam dois pares de grandes painéis fotovoltaicos. No Wentian haverá um sistema de controle da estação segundário que funcionará de backup do sistema principal do módulo central. Este módulo também contará com equipamentos e estrutura para observação da Terra. Um outro módulo, o laboratório chamado Mengtian (Sonhos Celestes), foi construído em Shangai. Ele amplia as capacidades de pesquisas e tem funções parecidas com o módulo Wentian. Será equipado com uma câmara especial de pressurização que possibilita entrada e saída de cargas e instrumentos com o auxílio de astronautas e dos braços mecânicos da estação. Xuntian: um módulo bônus A China Aerospace Science and Technology Corporationg (Casc) trabalha na construção de um observatório espacial chamado Xuntian (Observatório Celeste). Ele vai observar mais de 40% do céu durante seus 10 anos de operação previstos, fornecendo dados para estudos em Astrofísica. Um recurso totalmente inovador para esse tipo de telescópio espacial é que ele vai orbitar a Terra junto com a estação espacial Tiangong. Assim, poderá acoplar-se periodicamente na estação para receber manutenção, reabastecimento e atualizações. Uma novidade que economizará recursos sem precedentes, se compararmos com as manutenções do telescópio Hubble feitas com os caros ônibus espaciais da Nasa até o fim dos anos 2000. Este “módulo telescópio” terá um espelho de 2 metros de diâmetro, fornecendo uma Ilustração do futuro módulo-telescópio Xuntian. O módulo central Tianhe finalizado. Braço robótico do módulo central Tianhe.
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resolução angular semelhante à do Hubble, mas com um campo de visão 200 vezes maior com uma câmera de 2,5 bilhões de pixels. O Xuntian deve começar a operar em 2024. Inovações A Tiangong conta com alguns recursos que não existiam nas estações espaciais anteriores, nem na atual Estação Espacial Internacional (ISS). No período de montagem, as tripulações com duração de 3 meses serão trocadas de maneira não simultânea, de modo que entre uma expedição e outra a estação permanecerá sozinha. Por isso a Tiangong conta com um sistema para manter-se em órbita autonomamente, apenas monitorada pela equipe em solo. Uma outra novidade é que o controle de atitude (altura, orientação, etc) será feito com propulsão elétrica (iônica). Neste sistema, um gás ionizado (carregado eletricamente) é acelerado por campos elétricos e disparados em uma direção, dando um empurrão (empuxo) para o lado contrário. Esse sistema usa uma massa bem menor de propelentes. A Tiangong precisará de 400kg de propelente anualmente para seu controle de atitude. Se usasse o sistema convencional de propulsão por reação química, a mesma operação necessitaria de algumas toneladas de propelentes. É a primeira vez que um sistema de propulsão elétrica é usado em uma espaçonave tripulada. Até então apenas sondas usaram esse tipo de motor. 13 44 AstroNova . N.30 . 2021 Um propulsor elétrico (íons). Fonte: ESA. Ilustração do telescópio com espectrógrafo ultravioleta que será usado por equipe russo-indiana na Tiangong. Fonte: Itar-Tass Cooperação internacional Um estudo em astrofísica será realizado por pesquisadores russos e indianos terá início em 2023 na estação Tiangong. Os pesquisadores usarão um espectrógrafo em ultravioleta acoplado em um telescópio Cassegrain com espelho primário parabólico e secundário hiperbólico para estudar nebulosas. No acordo, russos e indianos usarão as instalações da estação espacial Tiangong nos termos de cooperação científica mútua, sem cobrança de valores financeiros para se usar a estrutura do complexo orbital. A pesquisa será realizada pelo Instituto de Astronomia da Academia Russa de Ciências e pelo Instituto Indiano de Astrofísica. A Agência Espacial Europeia
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13 45 AstroNova . N.30 . 2021 (ESA) também usará a estrutura da Tiangong para pesquisas. Em 2017, o astronauta alemão Matthias Maurer e a astronauta italiana Samantha Cristoforetti, ambos da ESA, realizaram treinos junto com uma equipe de chineses na costa de Yantai, China. Em 2022 a ESA deve enviar pelo menos um dos dois astronautas para realizar experimentos científicos na Tiangong. O Escritório Chinês da Engenharia Especial Tripulada também assinou acordos de cooperação com vários países, como a Rússia, Alemanha e França, e organizações como o Escritório das Nações Unidas para Assuntos do Espaço Sideral. Cronograma de vôos A CNSA anunciou 11 missões para construir a estação Tiangong nos próximos dois anos, incluindo o lançamento do módulo central, dois módulos de pesquisas, além de quatro naves tripuladas e quatro naves cargueiras. O Tianhe, módulo central, foi lançado com sucesso em 28 de abril pelo grande foguete Longa Marcha 5B. Os outros módulos, bem como o telescópio espacial, serão lançados pelo mesmo tipo de foguete. Dia 29 de maio partiu a nave cargueira Tianzhou-2 com equipamentos, suprimentos e propelentes. A nave realizou um acoplamento autônomo num “método rápido” de 8 horas depois do lançamento. Dia 16 de junho partiu o foguete Longa Marcha 2F Longa Marcha 5B, com módulo Tianhe em abril. Longa Marcha 7, com a nave cargueira Tianzhou-2. Equipe da ESA junto com astronautas chineses durante treinamento, no último trimestre de 2017.
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Interior da nave cargueira Tianzhou-2. Câmera na Tianzhou-2 mostra acoplamento autônomo. 13 46 AstroNova . N.30 . 2021 com a nave Shenzhou-12 levando os veteranos Nie Haisheng e Liu Boming e o estreante Tang Hongbo. Eles realizaram um vôo de duração de seis horas e meia até o acoplamento na estação. Por 3 meses, Nie, Liu e Tang permanecerão na estação, onde realizarão atividades extraveiculares, manutenção, preparação de hardware e experimentos. Conclusão da Tiangong Em setembro a nave cargueira Tianzhou-3 deve ser enviada à Tiangong, seguida da nave Shenzhou- 13 em outubro com outros 3 tripulantes. Quando os módulos de pesquisa Mentian e Wentian forem acoplados ao módulo central, em 2022, a estação estará completa. Uma nova nave tripulada já está sendo desenvolvida paralelamente para ser usada na Tiangong. Wilson Guerra é professor, de Física, tem especialização em Astrobiologia e é Mestre em Educação Científica. Referências: CCTV: https://english.cctv.com/2021/06/18/A RTIyAwC6uo8ZB8CpWVGbOOr210 618.shtml Diário Popular da China: http://portuguese.people.com.cn/n3/2 017/0822/c309806-9258550-6.html http://portuguese.people.com.cn/n3/2 021/0618/c309812-9862681.html ESA: https://www.esa.int/esatv/Videos/201 7/09/ESA_and_Chinese_astronauts_ train_together2 Itar-Tass - https://tass.ru/kosmos/10350337 Xinhua: https://portuguese.xinhuanet.com/20 20-12/18/c_139599267.htm Lançamento do foguete Longa Marcha 2F com a nave Shenzhou-12. Tang, Nie e Liu. Astronautas na Tiangong.
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Nebulosa da Águia Astrofotógrafo: Carlos Aparecido Domingues Observatório Estrela do Sul Maio/2021 Sarandi - PR Nebulosa da Águia Astrofotógrafo: Carlos Aparecido Domingues Observatório Estrela do Sul Maio/2021 Sarandi - PR
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ILRS 48 PESQUISA ESPACIAL Wilson Guerra [email protected] Dia 16 de junho, durante a realização da Conferência Global de Pesquisa Espacial (GLEX2021) em São Petersburgo na Rússia, representantes dos programas espaciais da China e da Rússia anunciaram um cronograma detalhado para a construção da Estação Lunar Científica Internacional (ILRS). A estação será uma base de pesquisas em solo lunar, mas contará com uma estação orbital de suporte. O ESTAÇÃO LUNAR CIENTÍFICA INTERNACIONAL plano apresentado orientará a colaboração das duas potências espaciais no desenvolvimento no projeto. Foi destacado que a ILRS pode envolver outras partes interessadas, como agências espaciais de outros países e empresas do setor aeroespacial. Wu Yanhua, vice-chefe da Administração Espacial Nacional da China (CNSA), detalhou a intrincada logística do programa, incluindo as instalações e transportes para a estação, bem como os objetivos científicos da missão. Objetivos Os sete objetivos científicos da ILRS: - estudo da topografia, geomorfologia e estrutura geológica lunares; - estrutura interna da Lua; - reconhecimento do ambiente lunar; - realização de observações astronômicas a partir de solo lunar;
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13 49 AstroNova . N.30 . 2021 - observação e estudos da Terra baseadas em instalações lunares; - realização de experimentos biológicos em médicos no ambiente lunar; - mapeamento de recursos disponíveis na Lua e sua utilização/aplicação "in-situ". Fases A primeira etapa do ILRS vai deste ano até 2025. Envolverá a coleta de dados e a verificação de pousos de alta precisão. É nesta fase que o local para a construção da base será definido. Estão recrutadas para esta etapa as missões robóticas da China Chang'e-4, Chang'e- 6 e Chang'e-7 e as russas Luna25, Luna 26 e Luna 27. Os foguetes lançadores a serem usados para estas missões serão os Longa Marcha 3B, Longa Marcha 5 e Longa Marcha 5B (fornecidos pela CNSA) e as várias configurações do Soyuz (fornecidos pela Roscosmos). Futuros novos membros poderão contribuir com mais missões e outros veículos lançadores. A segunda etapa vai de 2026 a 2035. Envolverá atividades de entrega de cargas, novas tecnologias serão testadas e comissionadas e serão realizadas atividades de retorno de amostras da Lua para a Terra de forma automática. As missões já confirmadas nesta segunda fase são a Chang'e-8 (China) e a Luna28 (Rússia), além de possíveis missões de novos membro do projeto que podem ser definidos até lá. Os veículos lançadores usados nesta etapa incluem foguetes de classe pesada, como o Longa Marcha 5 da China e versões mais potentes de foguetes, como russo Angara, ainda em desenvolvimento. É nesta etapa que terão início de operações conjuntas e os pousos lunares tripulados. Pelo menos cinco missões tripuladas serão realizadas, nomeadas sob as siglas ILRS- 1, ILRS-2, ILRS-3, ILRS-4 e Primeira fase: 2021-2025 Segunda fase: 2026-2035
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13 50 AstroNova . N.30 . 2021 ILRS-5. Cada missão tem um conjunto de objetivos prioritários: ILRS-1: estabelecer um centro de comando, fontes de energia, instalações de telecomunicação, e infraestrutura para operações autônomas e de pesquisa de longa duração. ILRS-2: estabelecer instalações de pesquisa. ILRS-3: estabelecer infraestrutura pra utilização de recursos do local. ILRS-4: testar as tecnologias instaladas, iniciar pesquisas e experimentos biomédicos, reconhecer e coletar amostras lunares e retorná- las à Terra. ILRS-5: estabelecer estrutura para pesquisas em Astronomia e observação da Terra a partir da Lua. A terceira e última etapa do projeto é a base efetivamente operacional, a partir de 2036. Localização Uma localização provável da ILRS seria a próxima da cratera Amundsen, com 103,4 km de diâmetro, nos arredores do pólo Sul. A região é semelhante àquela estudada pelo programa lunar Artemis dos EUA, devido a confirmada existência de água sob forma de gelo na área. O Programa Artemis foi lançado em 2017 pela Nasa com a missão de retornar astronautas à Lua, especificamente à região do pólo sul lunar, a partir de 2024. A localização definitiva será determinada ainda na primeira fase, com as missões de reconhecimento, até 2025. Os recursos financeiros para a ILRS já estão disponíveis dentro dos prazos delineados pelo roteiro apresentado. Cooperação internacional O projeto é aberto para mais participantes. Já ocorreram discussões com a Agência Espacial Europeia (ESA) e a Agência Espacial Francesa (CNES). Wu Yanhua observou, no entanto, que as negociações ainda estão em um estágio preliminar. Wilson Guerra é professor de Física, tem especialização em Astrobiologia e é Mestre em Educação Científica. Fontes: CGTN - https://newseu.cgtn.com/news/2 021-06-17/China-and-Russia-to- team-up-on-international-moon- base-119jbPulQCA/index.html CNSA - www.cnsa.gov.cn/english/n6465 652/n6465653/c6812150/conten t.html Terceira fase: 2036 em diante - ILRS totalmente operacional. Possíveis locais para a ILRS.
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/arcturusufabc /arcturusufabc ARCTURUS UF ABC Clube de Astronomia da UF ABC. Tem como objetivo reunir amantes da Astronomia dentro e fora da universidade por meio de divulgação científica e eventos de observação.
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REVISTA DE DIVULGAÇÃO DE ASTRONOMIA E CIÊNCIAS DA NATUREZA AstroNova é uma colaboração de entusiastas, estudantes, professores, astrônomos amadores e profissionais para a divulgação de Astronomia e Ciências da Natureza. É trimestral, com divulgação gratuita. É permitida sua reprodução total ou parcial desde que citada a fonte. Nos acompanhe nas redes sociais: Disponível em: www.astronova.com.br /revistaastronova /revistaastronova /rev_astronova/AstroNovaBrasil /astronova