3442: NASA já escolheu a tecnologia para comunicar para Marte

CIÊNCIA/MARTE

A NASA está a preparar todos os pormenores para melhorar as comunicações entre Marte e a Terra. Desde que a agência espacial americana lançou o satélite Explorer 1 em 1958, as comunicações têm sido confiadas sobretudo às ondas de rádio. Estas viajam milhões – ou mesmo milhares de milhões – de quilómetros através do espaço. Contudo, à medida que a NASA se orienta para novos destinos em missões tripuladas, esta prepara um novo sistema de comunicações.

Um dos passos que está a ser dado é a inclusão da nova antena parabólica à Deep Space Network (DSN). Esta será equipada com espelhos e um receptor especial para permitir a transmissão e recepção de lasers da sonda no espaço profundo.

Ondas rádio viajam milhões de quilómetros até ao espaço profundo

A nova antena, segundo a Inverse, será apelidada de Deep Space Station-23 (DSS-23), faz parte de uma transição para uma comunicação mais rápida e eficiente enquanto a NASA se prepara para voltar à Lua até 2024. Além disso, esta tecnologia irá beneficiar a primeira missão humana a Marte em meados de 2030.

A solução que está por trás desta antena é simples. Se a NASA vai enviar humanos para Marte, estes precisam de ser capazes de comunicar com a Terra – e os lasers podem ajudar a garantir que os futuros astronautas marcianos tenham uma boa recepção a 58 milhões de quilómetros da Terra.

A construção da parabólica de 34 metros começou esta semana em Goldstone, Califórnia. É apenas uma de uma série de antenas DSN – perfazendo 13 pratos no total que ajudarão a transportar as mensagens transmitidas por laser de e para o espaço.

A DSN é a única linha telefónica da Terra para as nossas duas naves espaciais Voyager – ambas no espaço interestelar -, todas as nossas missões em Marte e a nave espacial New Horizons, que agora está muito além de Plutão.

Quanto mais exploramos, mais antenas precisamos para conversar com todas as nossas missões.

Explicou Larry James, vice-director do Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA, em comunicado.

NASA fez os testes e… resultou!

A NASA tem usado as antenas da DSN para se comunicar com naves espaciais desde os anos 60. Por elas são enviados sinais para uma média de 30 naves espaciais por dia. As antenas transmitem e recebem ondas de rádio entre o controlo terrestre e a nave espacial. E embora as ondas de rádio tenham funcionado bem durante todos estes anos, estas têm sérias limitações.

As ondas de rádio tendem a ficar mais fracas em longas distâncias, e têm capacidade limitada. No caso das gémeas Voyager, as duas naves espaciais que percorrem o espaço interestelar que está longe, muito longe da Terra, isso significa que os sinais enviados da Terra para as suas antenas – e vice versa – são muito fracos. Na verdade, a potência que as antenas DSN recebem dos sinais da Voyager é 20 mil milhões de vezes mais fraca do que a potência necessária para rodar um relógio digital, de acordo com a NASA.

Voyager 1 chega ao “fim do Espaço”…

Está há 26 anos no espaço e acaba agora de chegar aos limites do nosso sistema solar, tendo conseguido ultrapassar com sucesso a região conhecida como “Choque Terminal” onde partículas eléctricas provenientes do Sol … Continue a ler Voyager 1 chega ao “fim do Espaço”…

É a vez dos Lasers comunicar com outros mundos

Os lasers são feixes de luz infravermelha. Viajam mais longe no espaço com muito mais potência do que as ondas de rádio.

Os lasers podem aumentar a sua taxa de dados de Marte em cerca de 10 vezes mais do que a obtida com o rádio. A nossa esperança é que o fornecimento de uma plataforma para comunicações ópticas encoraje outros exploradores espaciais a experimentar lasers em missões futuras.

Referiu Suzanne Dodd, directora da Rede Interplanetária, a organização que gere o DSN, em comunicado.

A NASA testou pela primeira vez a comunicação a laser no espaço no ano de 2013. Nessa altura foi enviada uma imagem da pintura de Mona Lisa para um satélite localizado a 386 mil quilómetros de distância da Terra.

A famosa pintura de Leonardo da Vinci foi dividida num conjunto de 152 pixeis por 200 pixeis, e cada pixel foi convertido num tom de cinza representado por um número entre zero e 4095. Cada um dos pixeis foi então transmitido através de um pulso laser que foi disparado numa das 4096 faixas de tempo possíveis.

A pintura foi então reconstruida pelo altímetro laser de órbita lunar (LOLA) a bordo do instrumento Lunar Reconnaissance Orbiter com base nos tempos de chegada de cada pulso laser.

Esta é a primeira vez que alguém consegue comunicação a laser unidireccional a distâncias planetária. Num futuro próximo, este tipo de comunicação laser simples poderá servir como apoio para a comunicação via rádio que os satélites usam. Num futuro mais distante, pode permitir a comunicação a taxas de dados mais elevadas do que as actuais ligações de rádio podem proporcionar.

Disse o principal investigador do LOLA, David Smith, do Massachusetts Institute of Technology, numa declaração na época.

A construção desta nova era de comunicações começou nesta semana. NASA / JPL-Caltech

Missão Psyche irá ser teste de fogo aos lasers

A comunicação por raio laser será posta à prova no ano 2022, quando a NASA lançar a sua missão Psyche, que viajará para estudar um asteróide metálico que orbita o Sol entre Marte e Júpiter.

Conforme foi referido, o orbitador levará a bordo um terminal de comunicação a laser de teste, projectado para transmitir dados e imagens para um observatório na Montanha Palomar, no sul da Califórnia. Para que o futuro das viagens espaciais humanas se mantenha nos trilhos, esperemos que funcione.

pplware
15 Fev 2020

 

spacenews

 

A Voyager 2 “telefona para casa” do espaço interestelar

CIÊNCIA

42 anos depois do seu lançamento, a sonda Voyager 2, a segunda da NASA a entrar no espaço interestelar, emitiu, finalmente, um sinal fora do sistema solar

A sonda Voyager 2 da NASA recolheu nova informação sobre a extremidade do nosso sistema solar
© NASA Jet Propulsion Laboratory/Handout via REUTERS

Lançada em 1977, a segunda sonda da NASA a entrar no espaço interestelar, deu sinal de vida. ​​A Voyager 2, que representa a mais longa missão no espaço, emitiu um sinal, embora fraco, depois de ter saído no ano passado da heliosfera, o que significa que “comunicou” já fora do sistema solar.

De acordo com a agência espacial americana, a 5 de Novembro de 2018, a Voyager 2 chegou à “fronteira” do sistema solar. Foi detectado, na altura, um grande aumento no fluxo de raios cósmicos vindos de fora do sistema solar, tal como aconteceu com a Voyager 1, em 2012, cerca de três meses antes de deixar a heliopausa (a última fronteira da heliosfera – ler abaixo) e entrar no espaço interestelar.

A heliosfera é uma espécie de bolha protectora de partículas e de campos magnéticos criada pelo nosso Sol.

O vento solar – o fluxo interminável de partículas carregadas que emanam da atmosfera externa do sol – cria uma imensa bolha protectora chamada heliosfera que envolve o sistema solar. O limite do sistema solar – o local onde o vento solar termina e o espaço interestelar começa – é chamado de heliopausa.

Agora a sonda Voyager 2 revela uma imagem mais detalhada sobre a extremidade do nosso sistema solar.

“Não sabíamos o tamanho da bolha e certamente não sabíamos que a sonda poderia viver o tempo suficiente para alcançar a extremidade da bolha e entrar no espaço interestelar”, disse o professor Ed Stone, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, citado pelo The Guardian,

“Este é um momento muito emocionante para nós”, disse ainda o cientista que está na missão da Voyager 2 desde o seu início, ou seja há 42 anos.

“Veremos uma transição do campo magnético interno para outro campo magnético externo, e continuamos a ter surpresas em comparação com o que esperávamos”, afirmou Ed Stone.

Sinal da sonda demora 16 horas a chegar à Terra

Os novos dados sobre a extremidade do nosso sistema solar, enviados pela segunda sonda da NASA a entrar no espaço interestelar, foram publicados esta segunda-feira em cinco artigos científicos na Nature Astronomy. Documentos que são a confirmação oficial de que a Voyager 2 chegou ao espaço interestelar quando estava a 18 mil milhões de quilómetros do nosso sistema solar.

De acordo com a informação agora divulgada, as novas medições feitas pela Voyager 2 mostram que o limite da heliosfera, zona que tem a influência do sol, é muito mais nítido e mais fino em comparação com o que a informação da Voyager 1.

Os novos dados permitem perceber também que a heliosfera “é simétrica, pelo menos nos dois pontos em que a sonda atravessou”, explica Bill Kurth, da Universidade de Iowa, e co-autor de um dos estudos agora publicados.

De acordo com o jornal britânico, o sinal que a Voyager 2 está a emitir demora mais de 16 horas a chegar à Terra e tem uma potência equivalente à luz de uma arca frigorífica.

Com Reuters

Diário de Notícias
DN
04 Novembro 2019 — 20:31

 

2446: Já temos uma maneira para saber se extraterrestres estão a tentar comunicar connosco

CIÊNCIA

snvv / Canva

Caso extraterrestres estejam a usar raios laser para tentar comunicar connosco, já temos uma maneira de os detectar. O VERITAS consegue captar flashes de luz de nanos-segundos.

Há muitos anos que a ciência se dedica a analisar milhares de exoplanetas para tentar perceber se poderá haver indícios de vida semelhante à Terra. Há teorias que sugerem que os extraterrestres tentam comunicar connosco, mas simplesmente ainda não percebemos como interpretar esses sinais — pelo menos até agora.

Caso os extraterrestres estejam a usar raios laser para nos enviar sinais, os cientistas já descobriram uma forma de os detectar. O Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) é um projecto que tem por objectivo a constante procura por vida inteligente no espaço e anunciou recentemente que vai começar a procurar por sinais de tecnologia extraterrestre através do Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System, mais conhecido por VERITAS.

Com este conjunto de telescópios, os cientistas vão conseguir analisar o céu à procura de flashes de luz de nanos-segundos. “Quando se trata de vida inteligente além da Terra, não sabemos onde ela existe ou como comunica”, explicou Yuri Milner, físico de partículas criador do programa Listen do SETI.

Como tal, os cientistas tentam procurar no máximo de sítios possível. “O VERITAS expande ainda mais o nosso alcance de observação”, acrescentou Yuri.

“Com o VERITAS, somos sensíveis a uma importante nova classe de sinais: pulsos óticos rápidos”, disse Andrew Siemion, director do centro investigação do SETI. Esta tecnologia já é usada pela NASA para transmitir imagens de alta definição directamente da Lua para a Terra.

O VERITAS permite ainda captar sinais a uma distância muito maior do que antes, aumentando assim a probabilidade de os cientistas captarem sinais mais fracos, que antes passariam despercebidos.

Composto por quatro telescópios com 12 metros de altura, “é impressionante como o VERITAS encaixa tão bem neste projecto”, conta David Williams, professor de física na Universidade da Califórnia, citado pela Live Science.

“Algures no cosmos, talvez vida inteligente esteja a observar as nossas luzes, conscientes do que elas significam”, disse o icónico Stephen Hawking no lançamento do programa Listen, em 2015. Esta iniciativa, que contou com um financiamento de 100 milhões de dólares, já analisou mais de mil estrelas à procura de sinais extraterrestres, mas sem o sucesso desejado.

ZAP //

Por ZAP
14 Agosto, 2019

 

2060: Civilizações avançadas podem estar a comunicar através de feixes de neutrinos

CIÊNCIA

Uma nova investigação, liderada pelo cientista Albert Jackson, sugere que civilizações avançadas no Universo podem ser capazes de se comunicar através de feixes de neutrinos que seriam transmitidos por constelações de satélites localizadas em torno de estrelas de neutrões ou buracos negros. 

A ideia da existência de “mega-estruturas” extraterrestres do tipo esfera de Dyson (estruturas hipotéticas que orbitariam uma estrela, capturando toda ou a maior parte da energia por ela emitida), colocadas como “faróis cósmicos“, depende de onde a civilização extraterrestre avançada em causa se encaixa na Escala de Kardashev.

Esta escala mede o grau de desenvolvimento tecnológico de uma civilização, isto é, se se trata de uma civilização planetária (tipo I), estelar (tipo II) ou galáctica (tipo III).

Numa nova investigação, cujos resultados foram esta semana disponibilizados no arXiv, Albert Jackson, investigador da Triton Systems, sugere que uma civilização Tipo II seria capaz de englobar uma estrela de neutrões ou um buraco negro através da criação de uma constelação de satélites de transmissão neutrinos.

Jackson cita no início da publicação um ensaio de Freeman Dyson, o “pai” destas “mega-estruturas”. Datado de 1966, o documento sob o título A procura pela tecnologia extraterrestre resume as suas metas na investigação: “A primeira regra do meu jogo é: pensar sobre as maiores actividades artificiais possíveis [no Universo] com limites apenas estabelecidos pelas leis das Física e procurá-las”.

Num estudo anterior, o cientista sugeriu que as civilizações avançadas poderia usar pequenos buracos negros como lentes gravitacionais para enviar sinais de ondas pela galáxia, visando assim transmitir informações.

Um outro estudo de Jackson defende que uma civilização suficientemente avançada poderia usar o mesmo tipo de lente gravitacional para criar um farol laser.

Em ambos os casos, observa a agência Europa Press, os requisitos tecnológicos seriam surpreendentes e exigiriam infra-estruturas de escala estelar. Ultrapassando estas condições, Jackson explora no novo estudo a possibilidade de neutrinos serem usados para transmitir informação, uma vez que estes – à semelhança das ondas gravitacionais – viajam bastante bem pelo meio interestelar.

Comparativamente com os feixes focalizados de fotões (também conhecidos como lasers), os neutrinos apresentam várias vantagens no que respeita aos faróis cósmicos, tal como explicou o especialista ao Universe Today.

“Os neutrinos chegam quase sem atenuação desde qualquer direcção de origem, o que seria [uma] vantagem no plano galáctico. Os fotões em comprimentos de onda – tal como os infravermelhos – também são bons, mas com o gás e o pó ainda há alguma absorção. Os neutrinos podem viajar pelo Universo quase sem absorção”, sustentou.

Mil milhões: o número de estrelas da Via Láctea

Simplificando: o novo conceito parte do fenómeno da lente gravitacional, onde os cientistas confiam a existência de objecto interveniente maciço para focalizar e ampliar a luz oriunda de um objecto mais distante. Neste estudo em particular, a fonte da luz seriam os neutrinos e o efeito de focá-los daria ao “farol cósmico” um sinal mais forte.

Ou seja, um buraco negro ou uma estrela de neutrões são as lentes gravitacionais, lente esta que foca os neutrinos num feixe intenso que, por sua vez, quando é visto à distância é tão “ajustado” que é necessário colocar uma constelações de transmissores de neutrinos na lente gravitacional para obter um transmissor isotrópico aproximado.

“Neste caso, o número de” transmissores” é cerca de 10 elevado para 18, ou seja, cerca de mil milhões de vezes o número das estrelas na Via Láctea”, estimou Jackson.

Tal como a construção de uma Esfera de Dyson, este tipo de estrutura só seria possível de ser alcançado por uma civilização de Tipo II. Noutras palavras, seria necessária uma civilização capaz de aproveitar e canalizar a energia irradiada pela sua própria estrela, que equivale a aproximadamente 4×1026 watts de energia – mil milhões de vezes maior do que a energia consumida anualmente por toda a Humanidade.

ZAP //

Por ZAP
27 Maio, 2019


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2005: Os extraterrestres podem estar a comunicar através de ondas gravitacionais

CIÊNCIA

Maxwell Hamilton / Flickr
Buracos negros em colisão e as ondas gravitacionais que se formam

Uma equipa de cientistas defende que os extraterrestres podem ser dotados de uma tecnologia avançada capaz de gerar ondas gravitacionais. Através destas ferramentas, sustentam os cientistas, poderá ser possível encontrar uma civilização avançada no interior da Via Láctea.

O Universo é demasiado vasto e pouco explorado para que a comunidade científica possa descartar totalmente a existência de outras formas de vida para lá do Sistema Solar. Além disso, vários cientistas defendem a existência de outras formas de vida, alicerçados no número cada vez maior de exoplanetas descobertos.

Estas formas de vida – que podem habitar Marte, a exótica Titã (Lua de Saturno) ou até o tórrido Vénus – não foram ainda encontradas. A procura têm sido em vão, mas os cientistas não desistem e vão procurando novas teorias para o silêncio destes seres.

Um dos principais problemas apontados pelos cientistas para justificar este silêncio é a falta de conhecimento e ou tecnologia humana para reconhecer e rastrear os sinais dos seres alienígenas, muitas vezes chamadas de bio-assinaturas.

Num novo esforço para encontrar vida extraterrestre, uma equipa de cientistas, liderada por Marek Abramowicz, da Universidade de Gotemburgo, na Suécia, sugere que estes seres podem ser dotados de uma tecnologia capaz de gerar ondas gravitacionais.

Estas ondas, previstas pela primeira vez por Albert Einstein, são ondulações fracas que se propagam no tecido espaço-tempo, podendo ser formadas por fenómenos violentos como colisões de estrelas ou buracos negros. No fundo, e tal como observa o diário ABC, estas ondulações são como as ondas geradas por uma pedra que cai num lago.

Apesar de estas ondas terem sido já teorizadas durante o século XX, a sua observação directa na Terra ocorreu só em 2015. Actualmente, estes fenómenos continuam a ser estudados, sendo encarados como uma janela científica para o Universo.

Baseado neste fenómeno, Abramowicz e a sua equipa defendem que uma pequena mudança operacional na antena da missão LISA – detector espacial de ondas gravitacionais projectado pela Agência Espacial Europeia (ESA) programado para ser lançado em 2034 – seria suficiente para permitir que esta missão procure também eventuais sinais de civilizações extraterrestres avançadas.

Segundo escreveram os cientistas, esta pequena mudança neste mega-detector poderá também permitir a descoberta de uma civilização avançada dentro da Via Láctea.

“A nossa existência no Universo é o resultado de uma rara combinação de circunstâncias. E o mesmo deve ser certo para qualquer civilização extraterrestre avançada”, pode ler-se no estudo, cujos resultados foram disponibilizados para pré-visualização no Arxiv.org.

“Se houver alguns [seres alienígenas] na Via Láctea, é provável que estejam espalhados por grandes distâncias no espaço e no tempo. No entanto, [os extraterrestres] sabem certamente da propriedade única do nosso centro galáctico: aloja um buraco negro massivo mais perto e acessível para nós”.

No entender da equipa de cientistas, “uma civilização suficientemente avançada pode ter colocado uma tecnologia na órbita deste buraco negro, visando estudá-lo, extrair energia ou até para fins de comunicação. Em qualquer das opções, o seu movimento orbital será necessariamente uma fonte de ondas gravitacionais”, escreveram.

Simplificando: os especialistas acreditam que o centro da Via Láctea seria um local ideal para colocar um “farol” que transmite mensagens para o resto da galáxia. Um dispositivo deste género, sustentou Abramowicz, enviaria as mensagens destes seres através das ondas gravitacionais porque “uma vez emitidas, estas ondas viajam pelo espaço sem serem praticamente perturbadas”.

Este farol, que os cientistas baptizaram de “O Mensageiro”, deveria ter o tamanho e a massa de Júpiter para conter energia suficiente para efectuar as comunicações. Nestas condições, argumentam os cientistas, a ferramenta “poderia sustentar-se por alguns mil milhões de anos e emitir de forma contínua um sinal inconfundível de ondas gravitacionais que seria observável com detectores do tipo LISA”, remataram.

ZAP //

Por ZAP
18 Maio, 2019



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