ASTROFOTOGRAFIA
Concurso Nacional de Astrofotografias
Apostila volume I
O princípio da astrofotografia
O mundo da astrofotografia é muito divulgado e você provavelmente já fez parte dele. Se você já registrou um belo
luar ou eclipse, ou simplesmente contemplou uma
bela imagem tirada pelo telescópio Hubble, você
já foi exposto ao mundo das astrofotografias. A
astrofotografia consiste em fotografar o espaço,
seja com uma câmera simples, ou as fotos
captadas pelo telescópio Hubble, ou outro. O tema
da astrofotografia é livre, indo da Lua até as
fronteiras da Via - Láctea.
Astrofotógrafos, amadores ou profissionais
direcionam suas câmeras para o céu e registram
imagens impressionantes do espaço. A procura
por temas diferenciados e ao mesmo tempo belos
e interessantes sempre atraíram os fotógrafos
com suas câmeras, tornando a astrofotografia
cada vez mais popular no mundo.
À medida com que a tecnologia e o estudo avançam na área, cada dia o número de técnicas e laboratórios
espaciais aumentam a tradição de fotografar o espaço infinito, cada dia com novos recursos e mais precisão nas
imagens registradas.
Telescópio Astrofotógrafo
Com o avanço na tecnologia atual e o interesse em registrar e estudar o espaço, agências espaciais investem em
telescópios espaciais que fotografam com precisão objetos do espaço infinito. Vamos falar, em especial, do
telescópio espacial Hubble. Vamos esquecer por um momento a astrofotografia amadora e entender como
funciona esse conhecido telescópio.
Concurso Nacional de Astrofotografias- Apostila volume I
O início da era dos telescópios fora da Terra
A desvantagem de observar o espaço com um instrumento óptico daqui da Terra a luz das estrelas tem que
passar por toda a atmosfera terrestre, além disso, o clima influência na contemplação dos astros e
consequentemente para fotografar estes. Além das nuvens e do clima a nossa atmosfera há poeira, correntes de
ar elevando, correntes de ar frio descendo, vapores e, também, várias cidades localizadas em grandes
metrópoles como São Paulo, a poluição não só do ar como a iluminação inadequada, são alguns problemas
enfrentados para observar e fotografar os astros.
Em 1946, um astrofísico chamado Dr. Lyman Spitzer (1914-1997) propôs que fosse construído um telescópio que
atuasse fora do nosso planeta. Afinal de contas, um telescópio no espaço revelaria imagens mais nítidas e de
objetos muito mais distantes, que não podem ser vistos com nossos telescópios na Terra.
Nessa época os avanços na aera da astronomia eram insignificantes, nem sequer havia lançado o primeiro
foguete no espaço.
Porém,em 1975, a Agência Espacial Européia (ESA) e a Nasa,começaram a desenvolver o programa espacial de
construção desse telescópio que mais tarde atuaria no espaço.Dois anos depois,em 1977 os fundos para o início
do programa foram aprovados e em 1983,surge o telescópio espacial Hubble. O nome do telescópio foi dado em
homenagem ao astrônomo americano Edwin Hubble.
A construção do telescópio espacial Hubble levou 8 anos, o telescópio portaria 400 mil peças, 42 mil quilômetros
de afiação, e 5 instrumentos científicos. O telescópio era 50 vezes mais sensível e 10 vezes melhor (quanto à
resolução) do que qualquer outro telescópio em solo terrestre.
O projeto teve atraso com o acidente do ônibus espacial Challenger.Por fim o Hubble entrou em órbita em 1990.
O Hubble representou um grande avanço científico, mudou nossa visão do espaço.
O telescópio descobriu importantes coisas, trazendo novas grandes informações sobre a idade do universo,
buracos negros distantes e estrelas a beira da morte.
Problemas técnicos e reparos
Logo após o início do trabalho do Hubble no espaço um problema técnico (50 vezes menor que um fio de
cabelo), preocupou os cientistas, uma vez que estes não conseguiam
focar o telescópio por um defeito de fabricação do espelho primário. O
problema, apesar de pequeno tecnicamente, causaria grandes
aberrações nas imagens feitas pelo telescópio. E imagens poderiam
sair embaçadas.
A solução foi usar lentes substitutas especiais, denominadas COSTAR.
O COSTAR consistia de vários espelhos bem menores, que
interceptam o feixe do espelho defeituoso, o COSTAR resolveria todos
os problemas de foco.
A correção do
problema foi realizada em 1993. Os astronautas do ônibus
espacial realizaram a instalação.
A manutenção no telescópio foi simplesmente a criação de um
novo Hubble, que agora poderia seguir seu trabalho
registrando imagens em melhores condições.
Imagem da galáxia M100 antes e depois da manutenção:
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Última missão corretiva
A última missão para correção do telescópio espacial Hubble, aconteceu em 2009. A missão, com cinco
caminhadas espaciais, trocou quase todos os equipamentos do telescópio. O funcionamento do telescópio, após
essa última manutenção deve durar até 2014. Praticamente todos os acessórios que precisam ser trocados,
foram construídos e instalados para fácil retirada destes.
Por dentro do Hubble
O telescópio espacial Hubble, funciona basicamente como os demais telescópios que existem e conhecemos
aqui na Terra. Tem um longo tubo aberto em uma extremidade e espelhos que captam e trazem a luz até o foco,
onde estão os ‘’olhos’’ do Hubble. Uma das diferenças é que o Hubble pode ver diferentes tipos de luzes no
universo. O telescópio não é somente um mero telescópio, mas uma espaçonave também precisa de energia
para trabalhar no espaço. Antes de falarmos sobre o interior do telescópio, veja a ficha do Hubble logo abaixo:
INFORMAÇÕES SOBRE O TELESCÓPIO ESPACIAL HUBBLE
Comprimento: 13,2 metros.
Largura: 4,2 metros.
Peso: 11 toneladas.
Abertura: espelho primário 2,4 metros e secundário 0,3 metros.
Órbita: 612 quilômetros. Inclinada a 28,5º em relação ao equador.
Período orbital: 97 minutos.
Velocidade orbital: 28.000 quilômetros por hora.
Custo: 2,2 bilhões até o lançamento em 2009.
Duração do telescópio: mais 30 anos, após a manutenção em 2009.
Funções do telescópio:
-Ótica
Espelho primário.
Espelho secundário.
Ótica de correção.
-Instrumentos científicos
Câmera planetária de Campo de Visão Amplo 3 (WFPC3)
Câmera de infravermelho próximo e espectógrafo multi objeto (NICMOS)
Espectrógrafo Imageador do telescópio espacial (STIS)
Câmera avançada para pesquisa (ACS)
Espectrógrafo de origem cósmica (COS)
Sensores de orientação fina (FGS)
-Sistemas de espaçonave
Energia
Comunicação
Navegação
Computação
Estrutura
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Ótica
A luz entra no telescópio por meio da abertura e reflete no espelho primário, voltando a um espelho secundário,
que reflete a luz por meio de um buraco no espelho primário, que fica no centro e chegando finalmente a um
ponto focal atrás dele. Já no ponto focal,
os seus espelhos menores parcialmente
transparentes e refletivos distribuem a
luz para os demais instrumentos
científicos. Os espelhos do Hubble são
feitos de vidro e revestidos com camada
de alumínio puro e fluoreto de magnésio
para fazer refletir a luz visível,
infravermelho e ultravioleta.
O espelho primário chega a pesar quase
840 quilos, já o secundário bem menos,
chegando a pouco mais de 12 quilos.
Energia
Para um grande telescópio, com cerca de 10 toneladas como o Hubble, é necessário energia para o trabalho.
Todo o sistema de computação dentro do telescópio precisa de energia elétrica para funcionar. Essa energia é
fornecida por meio de duas placas solares, com 12 metros cada uma delas. Os painéis solares podem fornecer
2.400 watts de eletricidade. Mas e quando o Hubble não está ao alcance da luz solar? Quando o Hubble está na
sombra da Terra, por exemplo, a energia é transmitida pelo sistema por meio de 6 baterias de níquelhidrogênio.Essas baterias voltam a ser carregadas quando o Hubble está ao alcance da luz solar novamente,.
Comunicação no solo
O Hubble pode se comunicar com os
controladores que estão aqui na Terra. Essa
comunicação é importante para o telescópio
mandar os dados recolhidos e receber
comandos sobre seus próximos alvos de
estudo.
Para essa comunicação, o telescópio utiliza
uma série de satélites de transmissão,
chamados de Sistema de Satélites de
Transmissão de Dados e Rastreamento
(TDRSS). Este mesmo sistema é utilizado pela
Estação Espacial Internacional.
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O que o Hubble não vê
O telescópio não pode estudar o Sol, pois a luz e calor queimariam seus instrumentos que são muito sensíveis.
E não é o só o Sol. O Hubble nunca pode estudar os planetas que estão nas proximidades da nossa estrela,
como Mercúrio e Vênus. Há também estrelas, que são muito brilhantes estas não podem ser estudadas pelo
Hubble.
Outro fator que influência a direção que o gigante telescópio é apontado, é sua órbita em torno do nosso planeta,
que limita muito.
Apesar de alguns problemas no início do programa, o Hubble tem sido muito útil tanto na área de pesquisas
científicas quanto na área da astrofotografia.
Galeria de astrofotografias do Hubble
Dentre os milhares de astrofotografias registradas pelo Hubble selecionamos algumas belas imagens.
NEBULOSA DO ANEL- FORMA VERDADEIRA
SUPERNOVA 1994
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MARTE
NEBULOSA HELIX
Concurso Nacional de Astrofotografias- Apostila volume I
SATURNO
NEBULOSA DO CARANGUEJO
Concurso Nacional de Astrofotografias
Participe do Concurso Nacional de Astrofotografias enviando uma astrofotografia sua por meio do site oficial:
http://concursodeastrofotografia.weebly.com/
Acesse mais fotos tiradas pelo telescópio Hubble na galeria:
http://hubblesite.org/
Essa apostila virtual foi criada pelo Concurso Nacional de Astrofotografias 2013. Fonte: Nasa.
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