Mercado abrirá em 7 horas 1 minuto
  • BOVESPA

    128.405,35
    +348,35 (+0,27%)
     
  • MERVAL

    38.390,84
    +233,89 (+0,61%)
     
  • MXX

    50.319,57
    +116,77 (+0,23%)
     
  • PETROLEO CRU

    71,90
    +0,26 (+0,36%)
     
  • OURO

    1.770,20
    +1,20 (+0,07%)
     
  • BTC-USD

    34.487,92
    -1.329,87 (-3,71%)
     
  • CMC Crypto 200

    855,16
    -84,78 (-9,02%)
     
  • S&P500

    4.166,45
    -55,41 (-1,31%)
     
  • DOW JONES

    33.290,08
    -533,32 (-1,58%)
     
  • FTSE

    7.017,47
    -135,96 (-1,90%)
     
  • HANG SENG

    28.359,04
    -442,23 (-1,54%)
     
  • NIKKEI

    27.894,97
    -1.069,11 (-3,69%)
     
  • NASDAQ

    14.007,50
    -27,50 (-0,20%)
     
  • BATS 1000 Index

    0,0000
    0,0000 (0,00%)
     
  • EURO/R$

    6,0080
    -0,0281 (-0,47%)
     

Qual é a importância da tecnologia na astronomia?

·8 minuto de leitura

Ao longo dos últimos anos, foram desenvolvidos diversos instrumentos que auxiliaram os astrônomos a descobrir novas formas de estudar o universo, como câmeras, telescópios cada vez mais modernos, entre outros dispositivos. Mesmo assim, é importante ter em mente que as novas tecnologias e a astronomia passam por um processo de evolução conjunto, que resulta em grandes avanços no conhecimento que temos do universo.

Estudar o universo e o que há nele exige instrumentos poderosos para os astrônomos conseguirem observar locais jamais vistos antes e, assim, entender melhor como o universo evoluiu até chegar no que vemos hoje. Além de telescópios capazes de capturar diferentes partes do espectro eletromagnético, os pesquisadores da área também já podem contar com a inteligência artificial e mais diversos recursos para chegar aos limites da astronomia e da ciência espacial — e, por que não, do que há além deles.

Vale lembrar que o impacto dessas tecnologias não se restringe somente à ciência: para realizar o programa Apollo, a NASA precisou desenvolver diversas tecnologias que seriam necessárias para levar humanos para a Lua, sendo que algumas delas fazem parte da nossa rotina até hoje. Saiba mais sobre a relação da tecnologia com a astronomia e o que ela é capaz de proporcionar para o conhecimento científico!

A importância da tecnologia na astronomia

Um longo caminho precisou ser percorrido até chegarmos às tecnologias usadas pelos astrônomos hoje. As antigas comunidades estudavam o céu a olho nu e, assim, conseguiram observar estrelas, a Lua, os planetas do Sistema Solar interno e fenômenos próximos. Ao conhecer o ciclo dos astros, aqueles povos conseguiram compreender o que viam no céu e o usaram como guia para a navegação e orientação cronológica, bem como para planejar plantações e colheitas, além de práticas religiosas.

Astrolábio construído em 1553 pelo relojoeiro francês Jean Naze (Imagem: Reprodução/Marie-Lan Nguyen)
Astrolábio construído em 1553 pelo relojoeiro francês Jean Naze (Imagem: Reprodução/Marie-Lan Nguyen)

Com as respostas que encontraram, surgiram novas perguntas — e, com elas, veio também a necessidade de instrumentos que pudessem medir o que o olho humano não conseguiria identificar. Um deles é o astrolábio, que foi desenvolvido por volta de 200 a.C. Trata-se de uma espécie de disco circular com graduações e uma régua, que podia ser movida em torno de um eixo ao centro e, assim, podia localizar e medir o movimento da Lua, planetas e estrelas.

Aos poucos, o astrolábio foi aperfeiçoado para contar com mais componentes e informações, até que deu origem ao sextante, considerado como seu sucessor por alguns autores. Este instrumento podia ser usado para determinar a altura ou distância zenital do astro em questão, e também passou por algumas adaptações. Hoje, ainda é possível encontrar este instrumento em embarcações, funcionando como um complemento aos sistemas modernos.

Estes e outros instrumentos foram bastante utilizados até a criação do telescópio. Foi em 1608 que o holandês Hans Lippershey criou um dispositivo que, com a associação de lentes curvas, podia ampliar objetos. Quando o astrônomo italiano Galileu Galileu soube o que Lippershey havia conseguido, ele criou sua própria versão do instrumento — esta, capaz de ampliar objetos 20 vezes. Galileu conseguiu observar as montanhas e crateras da lua, os anéis de Saturno e até quatro principais luas jovianas (que foram apelidadas de "Luas de Galileu" por conta disso).

Réplica do telescópio mais antigo atribuído a Galileu (Imagem: Reprodução/Wikipedia Commons/Mike Dunn)
Réplica do telescópio mais antigo atribuído a Galileu (Imagem: Reprodução/Wikipedia Commons/Mike Dunn)

Contudo, quanto mais ele via, mais ficava convencido de que os planetas giravam em torno do Sol, conforme apresentado pela mudança no pensamento científico impulsionada pela Revolução Copernicana. O problema é que isso ia completamente contra as crenças da época, que colocavam a Terra como centro de tudo e, para completar, Galileu já tinha outro atrito com a Igreja por suas crenças. Então, o segundo conflito rendeu a proibição tanto de seus livros quanto do ensino dessas ideias, que foram consideradas heresias.

Mesmo com a sentença, o entendimento do nosso lugar no espaço ao longo do tempo continuou passando por alterações profundas com o tempo. Assim, novas evidências favoráveis ao heliocentrismo surgiram, algo que teve participação fundamental de telescópios mais aprimorados — Johannes Kepler, por exemplo, criou um modelo com duas lentes convexas, que mostrava as imagens de cabeça para baixo; depois, o físico Isaac Newton aproveitou essa ideia para criar seu próprio telescópio com espelhos em 1668.

Novos tempos, novas técnicas

Se hoje existem grandes observações controladas por computador, que processam dados digitalmente, é porque muito se deve aos primeiros telescópios astronômicos. Para chegarmos nisso, foi necessário trabalhar com duas propriedades principais: o diâmetro do espelho do telescópio, que permite a detecção de objetos mais distantes e de luz mais fraca; e a resolução angular, responsável pela observação de objetos mais difíceis de serem detectados por estarem distantes.

"Estrela artificial" do Very Large Telescope (Imagem: Reprodução/ESO/G. Lombardi)
"Estrela artificial" do Very Large Telescope (Imagem: Reprodução/ESO/G. Lombardi)

Embora grandes espelhos possam proporcionar maior resolução, os telescópios em solo ficam sujeitos aos efeitos da turbulência atmosférica, que comprometem a nitidez das imagens. Então, para resolver este problema, os astrônomos criaram a óptica adaptativa: com essa técnica, espelhos deformáveis corrigem a deformação causada pela atmosfera em tempo real com o auxílio de um feixe de laser, que funciona como uma “estrela artificial” para auxiliar na calibração.

Outra forma de evitar essa distorção é levar os observatórios para fora da superfície da Terra. É por isso que existem diversos observatórios posicionados na órbita do nosso planeta — o famoso telescópio espacial Hubble, que já passa dos 30 anos de operação, é um deles. Como está livre dos efeitos da turbulência atmosférica, o telescópio consegue capturar imagens de altíssima resolução exigindo bem menos luz de fundo que os telescópios em solo. Para isso, ele conta com diversos instrumentos em seu interior.

Um deles é um sistema primário de câmeras, que funcionam juntas para criar imagens em diferentes comprimentos de onda com amplo campo de visão. Além disso, o telescópio também tem uma dupla de espectrógrafos, responsáveis por produzir dados espectrais de diversos objetos celestiais. Por fim, para se manter na direção do objeto desejado, o Hubble conta com um conjunto de inferômetros que o ajudam a manter o foco, além de atuar também como instrumentos científicos.

Com tanto tempo em atividade, o Hubble já começa a dar sinais de fadiga (Imagem: Reprodução/NASA)
Com tanto tempo em atividade, o Hubble já começa a dar sinais de fadiga (Imagem: Reprodução/NASA)

Perceba que, com tantos recursos, é esperado que estes e outros instrumentos produzam enormes quantidades de dados, que precisam ser analisadas atentamente pelos cientistas. Este é um trabalho que exige tempo e atenção, mas, felizmente, já é possível contar com a ajuda da tecnologia para a tarefa: no ano passado, uma equipe de pesquisadores criou uma ferramenta de machine learning para classificar crateras em Marte em imagens feitas pela sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO).

Claro, a inteligência artificial não consegue fazer análises com a mesma precisão, interpretação e criatividade que somente a mente humana tem, mas ela proporciona enorme economia de tempo na tarefa. "Ferramentas como este algoritmo podem ser usadas como assistentes. Isso abre o caminho para uma simbiose entre humanos e inteligências artificiais ‘investigadoras’ trabalhando juntos para acelerar as descobertas científicas", disse Kiri Wagstaff, cientista computacional do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL).

O que vem por aí

Hoje, os astrônomos têm o privilégio de testemunhar uma revolução tecnológica acontecendo. Nos próximos anos, alguns grandes instrumentos estarão à disposição dos pesquisadores para observar objetos ainda mais distantes e com mais detalhes. Um deles é o Observatório Vera C. Rubin, no Chile, que terá um espelho primário de 8,4 m e levará apenas 15 segundos para produzir imagens nítidas de uma área equivalente a mais de 40 mil Luas cheias.

Já os observatórios Extremely Large Telescope (ELT) e Thirty Meter Telescope (TMT) ainda estão em construção, e serão formados por centenas de segmentos hexagonais, que, unidos, conseguem criar grandes áreas de coleta de luz. O primeiro tem um espelho primário de 798 segmentos, cada um com quase 140 cm; já o TMT terá 492 segmentos, com abertura primária de 30 m. Assim, este observatório poderá acessar o céu do norte inteiro, algo que nenhum dos outros telescópios no Chile é capaz de fazer.

O telescópio espacial James Webb (Imagem: Reprodução/NASA)
O telescópio espacial James Webb (Imagem: Reprodução/NASA)

Aliás, seria bastante injusto falar dos instrumentos que estão por vir sem abordar o telescópio espacial James Webb, que será ainda mais poderoso que seus antecessores. A expectativa é grande para o lançamento deste instrumento, que será o maior e mais poderoso telescópio já levado ao espaço. O James Webb terá área de coleta tão ampla que o torna 100 vezes mais potende que o Hubble, e será posicionado a 1,5 milhões de km da Terra. Quando estiver em operação, o instrumento poderá proporcionar uma visão única das primeiras galáxias que nasceram.

De fato, este telescópio tem diante de si um incrível potencial para descobertas, mas ainda haverá fenômenos que nem mesmo este instrumento será capaz de observar. Nessas situações em que é necessário simular teorias, os astrônomos precisam computadores com potência suficiente para “comportar um universo” — é aí que entra o supercomputador ATERUI II, capaz de realizar simulações que vão desde o nascimento do universo, até representar o que há no interior de uma estrela em colapso. Para isso, ele conta com mais de 40 mil núcleos de processamento, que podem aguentar "apenas" três quadrilhões de operações por segundo.

Equipado com o sistema mais rápido do mundo dedicado inteiramente à astronomia, este supercomputador é um dispositivo massivo, que faz parte da 5º geração de sistemas operados pelo Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ). Mesmo que a astronomia computacional ainda seja uma disciplina jovem e em desenvolvimento, o sistema é capaz de calcular as forças gravitacionais mútuas presentes entre os 200 bilhões de estrelas da Via Láctea, de modo que pode gerar um modelo em escala real e de alta resolução da nossa galáxia.

Fonte: Canaltech

Trending no Canaltech:

Nosso objetivo é criar um lugar seguro e atraente onde usuários possam se conectar uns com os outros baseados em interesses e paixões. Para melhorar a experiência de participantes da comunidade, estamos suspendendo temporariamente os comentários de artigos