"Somos Físicos". Assuntos diversos relacionados a Ciência, Cultura e lazer.Todos os assuntos resultam de pesquisas coletadas na própria internet.

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quarta-feira, 28 de março de 2018

"Somos Físicos" Viagem à Marte

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A sonda Curiosity foi alvo não somente de interesse científico e críticas, como também de montagens bem humoradas,
O projeto Mars One pretende enviar pessoas de diferentes nacionalidades ao Planeta Vermelho para iniciar um possível processo de colonização, além de trazer o conceito de reality show.
Apesar de muitas pessoas permanecerem céticas em relação à existência real de tal projeto, o fato é que milhares de pessoas se candidataram às vagas de possíveis astronautas (mesmo que o ticket de retorno do Planeta Vermelho não seja garantido). Contudo, estudos de muitos cientistas já dizem que os voluntários podem morrer antes mesmo de chegar ao destino.
existem muitos outros desafios para as pessoas que pretendem viajar ao inóspito local. O ambiente marciano é extremamente diferente do que encontramos na Terra, e estabelecer um habitat em que os seres humanos sejam capazes de sobreviver exigirá enormes quantidades de dinheiro e de recursos tecnológicos. Vamos ver quais são os principais obstáculos que devem ser superados para o sucesso da missão:
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Esta é uma imagem do Rover Curiosity em Marte, mostrando a Terra a partir da perspectiva de Marte. Você está literalmente olhando para a sua casa a partir da perspectiva de um outro planeta. Momentos épicos…

A tecnologia para manter os astronautas vivos em Marte não existe hoje

Apesar de estarmos próximos de desenvolver veículos capazes de levar pessoas a Marte, hoje, pelo menos por enquanto, não há tecnologia para mantê-las vivas por lá. E do que adiantaria enviar astronautas ao distante planeta se eles morreriam logo? O problema é que as tecnologias que possibilitam a vida humana em ambientes tão extremos estão longe de serem desenvolvidas por completo, são somente simulações de prováveis cenários.

Aterrissagem nada simples

Depois de passar meses viajando, finalmente os astronautas chegam à órbita de Marte. O primeiro grande desafio é aterrissar no planeta estranho. O ar em Marte é muito mais fino do que na Terra (aproximadamente 100 vezes menos denso), e, com a atmosfera tão pequena, é muito mais difícil pousar um objeto extremamente pesado sem danos.
Além disso, as naves pesadas adquirem muito mais velocidade durante a aterrissagem – agravando esse empecilho. De acordo com Bret Drake, gerente de missões de exploração da NASA, as técnicas de pouso atuais só permitem que uma tonelada chegue à Marte (número insuficiente para todos os suprimentos que devem ser levados para sustentar a colônia). Testes para naves que consigam levar mais peso já estão sendo realizados.

Enfrentando o frio extremo

Assumindo que tudo foi bem na viagem e a nave aterrissou com sucesso, existe outro problema que deve ser resolvido: o frio. As temperaturas de Marte perto do equador giram em torno de -27 °C. Ao se afastar em direção aos polos esse número cai para -140 °C. Portanto, os astronautas precisarão estar equipados com roupas térmicas extremamente resistentes para enfrentar esse tempo.
É fato que a NASA já aprendeu bastante sobre regulagem de temperaturas variáveis e intensas com a Estação Espacial Internacional. Quando exposta ao sol, a ISS é capaz de suportar temperaturas que passam dos 100 °C. Contudo, esse tipo de tecnologia só se aplica bem ao vácuo, ambiente em que a ISS está.
Para que esses mesmos controles funcionem em Marte, outros métodos devem ser desenvolvidos. O traje espacial também deve ser totalmente reformulado, capaz de aguentar as mudanças térmicas drásticas que ocorrem na atmosfera do planeta. Resumindo: lidar com as variações térmicas de lá é muito mais complicado do que o puro vácuo do espaço.

Passando fome?

A vida em Marte será um tanto similar à dos cientistas que vivem nas estações de estudo da Antártida. Todo o alimento desses pesquisadore é enviado por outros países, já que não é possível cultivar nenhum tipo de alimento. Como Marte está muito mais distante do que o continente congelado, as cargas com recarregamento de alimentos não chegariam com tanta facilidade.
Se colônias querem sobreviver em Marte, é preciso fazer algo básico: criar um tipo de sustentabilidade no que tange à alimentação. O projeto Mars One pretende cultivar alimentos utilizando estufas e luz artificial com plantações hidropônicas (a suspeita é de que há água no planeta, podendo ser utilizada para regar as plantas), além do dióxido de carbono produzido pela tripulação.
Mas, de acordo com o MIT, o dióxido de carbono produzido só será suficiente para alimentar metade da tripulação. Quando você está cultivando alimentos necessários para alimentar quatro pessoas por tempo indeterminado, o dióxido de carbono produzido pela tripulação simplesmente não é o suficiente para manter as plantas vivas – garante Sydney Do, um engenheiro espacial.
Ao adicionar mais pessoas à viagem, também não encontraríamos a solução, já que precisaríamos de maiores quantidades de alimento. Menos plantas poderiam ser cultivadas, porém os tripulantes sofreriam com a carência de importantes recursos naturais. A possível solução é o desenvolvimento de tecnologias que introduzam quantidades extras de gás carbônico, provindos da própria atmosfera de Marte. Mas infelizmente esse tipo de inovação está nos primeiros passos de desenvolvimento e deve demorar muito a se concretizar.

Você pode sufocar ou até explodir

As plantas criadas em Marte não serviriam somente para alimentar os astronautas, mas também para renovar o oxigênio da colônia – uma alternativa muito mais inteligente do que mandar tanques de oxigênio daqui da Terra. Supostamente, plantas podem crescer em terreno marciano, mas não sabemos como elas se comportarão com a gravidade do planeta. Testes mais precisos precisam ser feitos para descobrir se a vegetação sobrevirá de fato.
O excesso de oxigênio não é algo positivo, já que em ambientes fechados ele pode gerar problemas sérios, como explosões involuntárias e até mesmo intoxicação por parte da tripulação. Por isso, determinadas quantidades de O² precisarão ser expelidas do habitat artificial. Para fazer isso, os astronautas precisarão dispor de máquinas que sejam capazes de separar o oxigênio dos outros gases. Isso já existe, porém jamais testamos o comportamento de tais mecânicas em um ambiente marciano.
Recentemente, a NASA propôs a Ecopoiesis em Marte. Esse termo traduz o processo de criação artificial de um ecossistema capaz de sustentar vida. Por exemplo, determinadas cianobactérias poderiam ser levadas da Terra a Marte, podendo se alimentar do terreno rochoso marciano para produzir oxigênio. Contudo, existem muitos pontos que precisam ser analisados em tal projeto, já que não sabemos as quantidades de dióxido de carbono que esses organismos precisariam para se reproduzir e sobreviver.  

A gente pode nem chegar até lá

Todos esses cenários listados só se tornam possíveis se nós realmente chegarmos ao distante Planeta Vermelho. A questão é que talvez os astronautas nem sobrevivam até chegar lá. Supondo que a nave funcione sem apresentar nenhum tipo de problema técnico que ponha os tripulantes em risco, há um quesito que simplesmente não pode ser evitado na imensidão do espaço: a radiação.
Para além da órbita da Terra que nós conhecemos, o espaço está repleto de raios radioativos que percorrem distâncias impressionantes e que são altamente energizados. Essas radiações ultrapassam as paredes da nave sem dificuldade e podem acarretar sérios problemas de saúde aos tripulantes. Por exemplo, estudos feitos com ratos que foram expostos a radiações mostram mudanças significativas no cérebro, eliminado diversas sinapses importantes que acarretavam em menos curiosidade e mais confusão com os sentidos.
Além disso, é claro, há a maior possibilidade de se desenvolver câncer (e muito mais rapidamente). Por exemplo, todos os astronautas da ISS são monitorados pela NASA durante a carreira. Eles não devem passar de 3% do risco de desenvolver risco de câncer devido à radiação espacial. Mas, como esses astronautas estão próximos do vasto campo magnético da Terra, os efeitos da radiação não são tão drásticos. Contudo, no meio do espaço não há nada para bloquear ou minimizar as radiações que chegam até você. Resultado: provavelmente todos chegariam a Marte já com certo grau de câncer.

Realmente é possível?

Agora que você já sabe todas as dificuldades tecnológicas, físicas e sustentáveis que devem ser enfrentadas para uma viagem interplanetária ser um sucesso, é um tanto difícil acreditar que tal missão possa um dia dar certo. A NASA sabe disso também e está estudando meios de tornar esse sonho plausível. Por exemplo, recentemente um novo concurso foi aberto pela agência espacial para receber ideias de apoio do público em geral (o Journey to Mars Challenge).
Nesse concurso, os participantes devem sugerir opções de abrigo inteligente, de alimentação sustentável, de comunicação, de exercícios em ambientes fechados, de interações sociais, entre outros quesitos que tragam conceitos inovadores e que possam ser utilizados pela NASA. O que sabemos é que existem dezenas de obstáculos que devem ser enfrentados e problemas resolvidos para que viagens desse porte sejam consideradas.
Se o Projeto Mars One realmente vai ocorrer, nós não sabemos dizer. Ele é ambicioso e extremamente arriscado. Contudo, é certo que, com os recursos tecnológicos de hoje, viajar a Marte com sucesso é algo quase impossível. Sem falar nos gastos, que envolvem bilhões e o apoio mútuo de diferentes países. Seja como for, há de chegar o dia em que os seres humanos pisem pela primeira vez em solo marciano e então comecem mais um processo de colonização. Só esperamos que esses afortunados cuidem melhor do Planeta Vermelho do que nós mesmos cuidamos da Terra.  
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segunda-feira, 19 de março de 2018

"Somos Físicos" Stephen Hawking - Preso em uma Cadeira, Viajou Pelo Universo

stephen hawking (Foto: Flickr/Charis Tsevis)
"Todo efeito inteligente tem em sua consequência também uma causa inteligente."
Stephen Hawking
O físico britânico Stephen Hawking, 76 anos, ajudou a entender a origem do Universo, o papel dos buracos negros e, de quebra, escreveu as 262 páginas do maior best-seller da ciência para leigos: Uma Breve História do Tempo. E fez isso sem conseguir mover o corpo.
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O problema dele: aos 21 anos, foi diagnosticado com esclerose lateral amiotrófica, doença que afeta células nervosas responsáveis pelo controle da musculatura. Os médicos lhe deram 2 anos de vida. A doença afetou a fala, cada vez mais desarticulada, mas ele conseguia se comunicar. Ditou à secretária o rascunho do livro em 1984.
No ano seguinte, porém, Hawking teve uma pneumonia grave e precisou fazer uma traqueostomia de emergência. Foi então que perdeu de vez a voz. Mudo e quase todo paralisado, passou a levantar uma sobrancelha quando alguém apontava para letras. Mais tarde adotou o software Equalizer, que permite escrever frases selecionando palavras de um menu com um toque da mão. Por fim, um sintetizador de voz instalado com o Equalizer trouxe de volta a fala, ainda que eletrônica.
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Hawking ocupou a cadeira de Isaac Newton na Universidade de Cambridge até 2009 comunicando-se apenas com um botão. E reclamava: “O sintetizador me dá um sotaque americano”.

A supercadeira

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Como Hawking escrevia e pronunciava seus discursos

1. Um tablet era instalado em um suporte de metal acoplado a um dos braços da cadeira.
2. No menu havia termos prontos, como “sim”, e uma lista de palavras em ordem alfabética, além da função “soletrar”.
3. Um sensor infravermelho nos óculos captava movimentos da bochecha direita, usados para escolher as frases.
4. O texto completo era enviado a um sintetizador, que criava a voz simulando entonação, segundo Sam Blackburn, assistente de Hawking. O som saia atrás do suporte do computador.
5. Para palestrar, ele escrevia o discurso antes. Na hora da participação, enviava ao sintetizador uma frase por vez, o que deixava a fala mais natural.

Hawking no dia a dia

Stephen Hawking tem na cadeira de rodas um controle remoto universal que usa para acender luzes, abrir portas e usar TV, DVD e aparelho de som.
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Stephen Hawking flutua em gravidade zero dentro de um avião modificado, em 2007
O físico britânico Stephen Hawking, falecido em 14 de março, apresentou duas semanas antes de sua morte um estudo em que estabeleceu as bases teóricas da existência de um universo paralelo e previu o fim da existência de nosso universo.
Segundo a edição The Sunday Times, Hawking foi coautor de um trabalho matemático cujas últimas revisões foram aprovadas em 4 de março. A publicação será publicada oficialmente em uma reconhecida revista científica depois da aprovação final.
A investigação revelou de que maneira a humanidade poderia detectar a evidência experimental do chamado multiverso (múltiplos universos), indicando as ferramentas matemáticas necessárias para que uma sonda espacial seja capaz de descobrir sua existência. Além disso, previu que o destino final de nosso universo é desaparecer eventualmente na escuridão, à medida que todas as estrelas esgotarem sua energia.
Thomas Hertog, coautor do estudo, assegurou que esta teoria deve "transformar a ideia de multiverso em um quadro científico comprovado". Hertog, professor de física teórica da Universidade de Leuven (Bélgica) revelou que se reuniu pessoalmente com Hawking para obter a aprovação final antes de enviar o documento à revisão.
"Se tais provas tivessem sido encontradas enquanto vivo, [Stephen Hawking] teria sido distinguido com o Prêmio Nobel, que há muito desejava", informou a publicação. Infelizmente, o prêmio não é atribuído postumamente. 
Stephen Hawking foi considerado por muitos como um gênio único e o físico mais brilhante desde Albert Einstein. Entretanto, algumas das descobertas científicas teóricas que realizou no campo da cosmologia e especialmente no estudo dos buracos negros não puderam ser confirmadas por dados de observação, o que o afastou da possibilidade de ganhar um Nobel. 
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O cientista queria trazer a história do universo para as massas com seu livro mais vendido. Uma Breve História do Tempo
Fontes:https://super.abril.com.br/ciencia/como-stephen-hawking-consegue-falar/https://br.sputniknews.com/ciencia_tecnologia/2018031910770452-stephen-hawking-fim-universo/https://www.thesun.co.uk/news/2552206/stephen-hawking-dead-motor-neurone-disease-brief-history-of-time/

quinta-feira, 1 de março de 2018

"Somos Físicos" Somos Todos Poeira das Estrelas (Carl Sagan)

“Se não existe vida fora da Terra, então o universo é um grande desperdício de espaço.”
CARL SAGAN
Sagan era brilhante nas suas ideias. Numa conferência, era capaz de discutir detalhes sobre moléculas orgânicas e a origem da vida, ou lançar uma discussão sobre política. Parecia entender de tudo e abordava e transmitia essas questões de forma clara e instigadora.
Ninguém jamais conseguiu transmitir a admiração, a emoção e a alegria da ciência a tantas pessoas como Carl Sagan e poucos com tanta maestria. A sua capacidade de cativar a imaginação de milhões e de explicar conceitos difíceis em termos compreensíveis é uma realização única e magnífica.
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Somos todos poeira das estrelas
A frase, tornada famosa pelo astrônomo Carl Sagan, significa basicamente que todos os elementos que formam os seres humanos, os vegetais, as rochas e tudo o mais que existe no planeta foram formados há bilhões de anos, durante a explosão de estrelas a anos luz de distância daqui. É isso mesmo: elementos pesados como o ferro que corre no nosso sangue, ou o ouro que compõe as nossas jóias, só podem ser sintetizados na natureza em condições extremas de temperatura e pressão – ou seja, quando uma estrela morre e explode violentamente, virando uma supernova. O material formado, então, se espalha pelo espaço interestelar, podendo dar origem a novas estrelas e planetas.
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A Terra é praticamente um sistema fechado – a matéria que existe aqui não escapa naturalmente para o espaço sideral. Logo, podemos concluir que todos os átomos existentes no planeta estiveram aqui desde o início, e circularam ao longo das eras por incontáveis ciclos químicos e biológicos. Isto quer dizer que os elementos que hoje compõem nossos corpos podem, perfeitamente, ter feito parte de um tiranossauro rex no passado, ou de uma árvore, uma pedra, ou até mesmo de outros seres humanos.
Quando olhamos para a exuberante biosfera que  existe em nosso planeta, é difícil acreditar que, nos primórdios da vida, o único ser se resumia a um organismo unicelular. Ao longo de bilhões de anos de evolução, as espécies foram se diferenciando e se adaptando a diferentes ambientes. Mas, por mais distintas que pareçam, todas têm um grau de parentesco umas com as outras, sem exceção. Todas tiveram um ancestral comum em algum momento.
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Quimicamente, animais e plantas se complementam!
As árvores são nossas "primas", e podem ser compreendidas como complexas fábricas naturais que sintetizam o gás carbônico, eliminando o oxigênio. No nosso caso, o processo é reverso – nós respiramos o oxigênio e expelimos gás carbônico. Podemos dizer então que os vegetais e os animais são, evolutivamente falando, perfeitos uns para os outros, e mantém uma relação de interdependência.
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   Seu corpo é perfeitamente adaptado para viver na Terra
Não apenas o corpo humano, mas todos os seres vivos do planeta, são minuciosamente moldados para sobreviver no ambiente terráqueo. Se vivêssemos em um lugar com maior gravidade, por exemplo, nossos músculos e estrutura óssea teriam de ser bem mais resistentes para aguentar a pressão. O implacável processo de seleção natural se encarrega de escolher as espécies mais aptas à sobrevivência. De certa forma, toda a vida que conhecemos tem a cara da Terra, porque é perfeita para ela.
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 No nível quântico, não existem objetos sólidos
Quando tocamos em qualquer objeto, sentimos claramente que se trata de algo sólido, palpável. No entanto, a sensação não passa de um engano de nossos sentidos: são apenas as nuvens de elétrons dos átomos de nossa pele interagindo com as nuvens eletrônicas do objeto. O que se pode chamar de sólido é o núcleo dos átomos, mas eles jamais se tocam. Os átomos são compostos quase que inteiramente de vazio.

  Partículas subatômicas podem estar conectadas mesmo a milhões de anos luz uma da outra
Nesta breve reflexão filosófica, Krauss pensa sobre o fazer científico e sobre a estranheza que assuntos como a mecânica quântica causa ao ser humano. Nós simplesmente não evoluímos para entender conceitos tão abstratos. 

No entanto, depois de um considerável esforço para compreendê-los, eles proporcionam visões e entendimentos sobre o cosmos absolutamente compensadores
.
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U
ma pesquisa comprovou o que Carl Saganjá falava há tempos: os humanos realmente são feitos de poeira de estrela. Depois de analisar 1500 estrelas, astrônomos chegaram à conclusão de que tanto os seres humanos quanto os astros brilhantes possuem 97% do mesmo tipo de átomos.

Constataram ainda que os elementos essenciais para a vida como a conhecemos (hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre) são mais prevalecentes nas estrelas que estão no centro da galáxia. 
A questão é: como os astrônomos sabem quais elementos compõem as estrelas se eles não conseguem chegar até elas? Elementar, meu caro Watson. Eles usam uma técnica conhecida como espectroscopia.
É assim: cada elemento emite um comprimento de onda de luz diferente, é como se cada um tivesse sua própria marca. Assim, analisando cada “marca”, os cientistas conseguem distinguir de qual elemento é aquela emissão, que foi captada com um instrumento chamado espectrógrafo.O espectrógrafo, neste caso, tem nome e sobrenome: trata-se do Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE), que fica no estado norte-americano do Novo México.
“É de grande interesse poder mapear todos os principais elementos do corpo humano nas estrelas da nossa Via Láctea”, afirmou Jennifer Johnson, participante da equipe da SDDS-III APOGEE, que fez a descoberta. “Isso nos permite ver onde e quando a vida passou a ter os elementos necessários para evoluir na galáxia.”
https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/noticia/2017/01/agora-e-oficial-somos-mesmo-feitos-de-poeira-de-estrela.html