A Chegada de Novos Membros da Humanidade by jose augusto gava

A Chegada de Novos Membros da Humanidade

Membros 2. Novos 3. Chegada 4. Humanidade 5. Nova Humanidade 6. Pós-Humanidade 7. Tant’Além 8. Tant’Aquém 9. Depois Daqui 10. Mundo Mais

Vitória, sexta-feira, 12 de março de 2010. José Augusto Gava.

Capítulo 1 Membros Naturalmente o título foi construído para levá-lo a pensar tratar-se de nascimentos, da chegada de novos seres humanos ao mundo, mas não é isso, é a chegada de novos seres. Então, agora leia de novo o título. COLOCANDO AO NÍVEL DA HUMANIDADE 1. expansões preter-naturais (de N.1, da primeira natureza, da biologia-p.2 antes de nós); 2. expansões naturais (nossas, de N.2: redesenhos dos seres humanos); 3. expansões pós-naturais (da nova natureza N.3: expansões gerais, ciborgues, andróides e mestiços). Por enquanto, até agoraqui nós os seres humanos vimos modificando os seres vivos ao redesenhá-los como - foi assim que chamei - bioinstrumentos (masculinos e femininos), ao mesmo tempo em que nos auto-desenhamos de muitos modos novos. REDESENHO DA HUMANIDADE (cada novo nível incrementado foi uma complexidade instituída) 1. redesenho de pessoas: 1.1. de indivíduos (quando homem e mulher casam ambos estão se redesenhando); 1.2. de famílias (quando mãe e pai têm filhos, idem); 1.3. de grupos; 1.4. de empresas; 2. redesenho de ambientes (isso acontece o tempo todo): 2.1. de cidades-municípios (cada construção de uma casa é redesenho); 2.2. de estados; 2.3. de nações; 2.4. do mundo (agora mesmo, com o processo de globalização, algo de grande curso está sendo tentado – sem quase nenhuma compreensão de onde vai dar). DE UM, MUITOS humanidade Inumeráveis espécies-filhas. UMA JANELA ABERTA (chamei-a de “janela taucsi N.3”, a janela que levará nossa segunda natureza psicológica-p.3 à terceira natureza informacional-p.4) LÁ VAI UMA VELA ABERTA Vela Aberta Cid Franco Lá vai uma vela aberta Se afastando pelo mar Branca visão que desperta 2

Anseios de navegar Meus olhos seguem a vela Pela vastidão do mar Ainda se torna mais bela Na expressão do teu olhar Expressão vaga e perdida Que eu nem sei como explicar Nela vejo refletida Toda beleza do mar Quero os horizontes novos Que ele vai me ofertar Sou irmão dos outros povos Que estão para além do mar

VELAS SOLARES VIAJANDO NA ESCURIDÃO DO SISTEMA SOLAR (muito lentas, quando não se precisar de velocidades extremas, estas energeticamente muito caras)

A energia ĂŠ muito preciosa para ser esbanjada. O CASO DO PETRĂ&#x201C;LEO (da descoberta ao superuso ao fim prematuro projetado)

Fomos gastadores irresponsáveis. Éramos crianças, não sabíamos quanto custava. Agora a geo-história será outra na idade adulta e de procriação da racionalidade em novas espécies naturais, artificiais e sintéticas.

Capítulo 2 Novos Falamos aqui dos novos-seres. NOVOS SEREMOS CLASSES TANTO CORPO QUANTO MENTE novos animais elefantes expandidos

baleias expandidas

golfinhos expandidos

novos primatas

primatas expandidos

novos humanos

humanos expandidos http://letras.terra.com.br/billy-paul/30241/ Your Song Billy Paul It's a little bit funny Lord, this feeling inside I'm not one of those who can easily hide I don't have much money but, boy, if I did I'd buy a big mansion where we both could live If, if, if I was a sculpture Lord, honey, but then 5

again, no (then again no, no) Or a man who makes potions in a travelin' show I know it's not much, I know it's not much, but it's the best I can do You gave me a gift Lord, and I'm goin' sing it for you And you can tell everybody that this is your song (this is your song) It may be a quite, quite, simple, but that's how it's done I hope you don't mind, I hope you don't mind What I wrote down in words Words How wonderful life is when you're in the world, world, world If, if, (if), if I was on a rooftop I'd kick off my shoes (kick off my shoes , kick my shoes off) I'll write a few verses and then I get the blues But the sun's been quite, quite kind while I wrote this song It's for people like you and people like me I wanna, I wanna keep turnin' on So excuse me for forgetting, but these things I do, Lord (these things I do Lord) You see, you see I've forgotten if they're green or blue Anyway the thing is, anyway the thing is, what I really mean Yours are the sweetest eyes, you've got the sweetest eyes The clearest eyes I've ever seen, I hope you go back I hope you, I hope you go back and tell everybody That this is your song (this is your song) It may be quite, quite simple, but now that's how it's done I hope you don't mind, I hope you don't mind But I wrote down in words Lord, words I'm doin' it for how wonderful it is when you're in the world, world, world If, if, (if), if I sat upon a rooftop I'd kick off my shoes, ohyeah (kick off my shoes, kick my shoes off) I'll write a few verses and then I get the blues But the sun's been quite, quite kind while I wrote this song It's for people like you, people like me I wanna, wanna keep turnin' on, so excuse me, so excuse me So excuse me for forgetting, but these things I do 6

CIBORGUES ANDRÓIDES MESTIÇOS DE TODO TIPO

(these things I do Lord) You see, you see I've forgotten if they're green or blue, baby And anyway the thing is, anyway the thing is, what I really mean You are the sweetest eyes, the sweetest eyes The sweetest eyes I've ever seen I want you to go back, go back and and tell everybody That Billy Paul's got a song (Billy Paul's got a song) I'm, I'm gonna sit upon a, a rooftop and kick off my shoes I'm gonna write it (write it), write it (write it), write it(write it) I might come out with the Gospel (Gospel), the Blues (blues), The Jazz (Jazz), the Rock and Roll I'm gonna, got to, got to write me a simple song for everybody Because this is my song (this is my song) It may be quite, quite simple but that's the way it's done I hope you don't mind, I hope you don't mind What I wrote down in words, words You come back, you try to try again, try again Tell everybody that Billy Paul's got a song (Billy Paul's got a song) It may be quite, quite simple but that's how it's done, baby I hope you don't mind, I hope you don't mind what I wrote down in words Hold it, hold it, hold it, hold it ooooh Get back, get, got, oh no mistos

ciborgues andróides Os andróides e os ciborgues não guerrearão CONTRA os seres humanos, porque serão humano-novos: guerrearão COM os seres humanos e pelos seres humanos. E as pessoas confundem muito, pois pela lógica: 1) andróides têm forma de gente, cérebro de máquina, enquanto 2) ciborgues têm forma de máquina e cérebro de gente (são organismos cibernéticos: cibernéticos organismos na posição inglesa). Montaremos verdadeiras fábricas de seres-novos. Para milhões de serviços nos planetas, nos satélites e nas beiradas do Sol, sem falar no vazio espacial, no cinturão de Asteróides, no Cinturão de Kuiper e na Nuvem de Öort e além passaremos centenas de anos colonizando. 7

A isso corresponde uma nova FC muito mais frutuosa e realista, porque investigação do Conhecimento (Magia-Arte, Teologia-Religião, FilosofiaIdeologia, Ciência-Técnica e Matemática) pelos literatos, poetas e demais tecnartistas, além de, por exemplo, engenheiros, médicos, informáticos, ciberneticistas, nanotecnologistas. EXPANSÃO DO CORPO E DA MENTE (já trabalhei a questão mental alhures: a questão dos novos-corpos para os novos-seres é ainda mais profícua) EXPANSÃO DOS CORPOS EXPANSÃO DAS MENTES escolhi aqueles quatro (elefantes, golfinhos, baleias e primataschimpanzés) porque são os que já têm cérebros maiores, mas em princípio podem ser todos os seres, ainda mais dotados de comunicação via rádio: neste caso poderiam constituir comunidades extra-cerebrais, onde o conjunto cerebral é que constituiria o eixo para as respostas racionais 30 MILHÕES DE ESPÉCIES A REDESENHAR PARA AS COLÔNIAS (com toda razão, razão teremos de expandir nossas mentes) novos-fungos novas-plantas novos-animais novos-primatas

(corais) humanos em humanos vivendo humanos aos humanos em 2 milhares de km milhares de anos quatrilhões toda altura ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO DA NOVA-FALA (ela não se prenderá ao som e às cordas vocais e circulará por todo o sistema solar)

A COLONIZAÇÃO DO SISTEMA SOLAR 1. NS para o Sol e circunvizinhanças; 2. NS para os terrestróides (especialmente Terra-Lua e lixo espacial); 3. NS para o Cinturão de Asteróides; 4. NS para os jupterianos e satélites; 5. NS para o Cinturão de Kuiper; 6. NS para a Nuvem de Öort. O CONHECIMENTO A A NOVA FAIXA DE INSERÇÃO 1. Magia-Arte da colonização 2. Teologia-Religião da colonização 3. Filosofia-Ideologia da colonização 4. Ciência-Técnica da colonização:

4.1. Física-Química da colonização 4.2. Engenharia-X1 da colonização 4.3. Biologia-p.2 da colonização 4.4. Medicina-X2 da colonização 4.5. Psicologia-p.3 da colonização 4.6. Psiquiatria-X3 da colonização

4.7. Informática-p.4 da colonização 4.8. Cibernética-X4 da colonização

4.9. Cosmologia-p.5 da colonização 4.10. Astronomia-X5 da colonização 4.11. Dialógica-p.6 da colonização 4.12. Discursiva-X6 da colonização 0. Matemática da colonização ELEMENTOS DA NOVA CRIAÇÃO 1. informática 2. cibernética 3. nanotecnociência 4. biônica espacial

5. outras tecnociências adaptadas. Então, eis aí o novo mundo. Novo em todos os sentidos.

Capítulo 3 Chegada Grande sacada. Quando o mundo parecia fechado em torno do ponto-Terra eis que se abre o infinito, o ilimitado. DO MUNDO FECHADO AO UNIVERSO INFINITO (como diria Buzz Lightyear, “ao infinito e além”)

GIORDANIANAS (definições de novos mundos habitáveis nas condições de habitação, CNTP ampliadas: desenho info-cibernético dos novos-corpos e das novas-mentes; por ele ter falado de uma infinidade de novos mundos darei seu nome à criação geral de novos corpomentes HÁBEIS para a vivência no espaço além-terrestre) GIORDANIANAS DE CORPOS ESPACIAIS GIORDANIANAS MENTAIS ESPACIAIS

corpos reconstruídos conforme os ambientes de lá

mentes dilatadas para as novas funções dialógicas 10

eles terão todas as aparências engraçadas que imaginamos Em tese (se não as perdermos) temos 30 milhões de potenciais redesenhos de fungos, plantas, animais, primatas e humanos expandidos que irão viver no espaço além-terrestre. CORPOMENTES EXPANDIDOS (para altas e baixas temperaturas, para altas e baixas gravidades, para o vazio espacial e as radiações, para grandes solidões, para altas pressões de fundos oceânicos, para altas e baixas acelerações) CORPOS EXPANSÍVEIS MENTES EXPANSÍVEIS

A CHEGADA A MARTE (veja o Novo Marte nas cartilhas Termomecânica da Terra e Exercício de Colonização do Céu) 1. primeira chegada ao planeta; 2. sucessivas chegadas iniciais; 3. início da colonização efetiva; 4. espalhamento local; 5. espalhamento depois de Marte; 6. consolidação; 7. autonomia. Obviamente devem ser enviados robôs. AS NAVES-ROBÔS (toda a nave deve ser em si um robô, nada deve ser perdido – dado que não há mais ser humano a proteger fica mais fácil, pois choques não precisam ser evitados, exposições cósmicas não precisam ser impedidas, saciedade não precisa ser buscada, não é necessário se abrigar do sol ou se proteger do frio e assim por diante fica tudo muito mais fácil)

Por quê a nave deveria levar em seu interior um robô? Por quê deveria chegar lá e despejar um robô, perdendo parte da massa no transporte? Ela mesma pode ser um transformer, um transformador, não como esses agressivos dos filmes infantis, mas algum útil. Cada nave-robô pode ser dirigida desde a Terra [a distância da Terra a Marte é de no mínimo 50 (< 227 – 150 = 77) milhões de km na conjunção e no máximo (227 + 150 =) 377 milhões de km2 na oposição, quando os dois planetas estiverem em posições opostas em relação ao Sol] em regime permanente em turnos de 6 horas 24 horas por dia 365,25 dias por ano (8.766 horas por ano), dirigidas por esses jogadores de videojogos. O tempo de retardo iria de menos de três a quase 21 minutos, tempo para muito escorregão da nave-robô, que deveria então ter inteligência básica incorporada e grande resistência desenhada como uma bola com pernas. MARTERRA (um duplo)

TELECONSOLES

As tele-populações conduzirão então a construção da nova sócioeconomia marciana com a instalação dos precursores da humanidade, os ambientes marcianos para as pessoas marcianas. Não é necessária presença efetiva humana nos primeiros anos ou décadas. Logo no início deve ser disparada FC DE PROJEÇÃO da colonização marciana, os dados induzindo novas interpretações ficcionais e estas levando mais gente a se projetar física e mentalmente: retroalimentação colonizadora. Uma vez testado em Marte o resto será “fácil”, quer dizer, gerará menor temor.

Capítulo 4 Humanidade

NOVA HUMANIDADE NOVAS MÃES NOVOS FILHOS E NOVAS NOVOS PAIS MULHERES NOVAS FAMÍLIAS O ANELO PELA TERRA TAMBÉM É CURVA DO SINO

INICIAL MUITO ALTO MÉDIO FINAL MUITO ALTO O que haverá de novo na humanidade vindoura? Tudo, não é? Pois teremos pessoambientes novas em Marte, na Lua, no vazio, no entorno da esfera da Terra, em Vênus e Mercúrio, no Cinturão e assim por diante, o que corresponde às combinações-viáveis de parte dos 30 milhões de espécies, quando elas se tornarem espécies-expandidas. NOVOS INSETOS (só Deus sabe que desenhos lhes serão impressos!)

Que fungos, plantas, animais (e insetos), primatas e humanos serão necessários em Marte? Isso sem falar nos seres artificiais e sintéticos a serem construídos. Você pode visualizar qualquer limite? Pode ver qualquer redução do crescimento exponencial dos desenhos? ESCRITÓRIOS DE DESENHOS DE NOVOS-SERES (eles surgirão aos milhares, gerando novíssimas atividades bio-p.2, psíquico-p.3 e infop.4) escritórios de desenho físico-químico escritórios de bio-desenho escritórios de psico-desenho escritórios de info-desenho BIO-PRANCHETAS DE DESENHO

FILMOGRAFIA DE MARTE (outra deve ser iniciada já, mas com informações concretas, inclusive as derivadas dos meus estudos)

Tudo muito infantil, especialmente quando visto sob a ótica dos meus textos. A humanidade não é somente a que vem do passado, a que está no presente e a que no futuro irá aos poucos desaparecendo para ceder lugar aos novos-seres: ela é a humanidade que se depara com as possibilidades.

Capítulo 5 Nova Humanidade A nova humanidade será aquela que, depois de nós, estiver já do lado de dentro das novas possibilidades. A NOVA HUMANIDADE EM EXPANSÃO (o quadrado está aí para significar possibilidades ilimitadas, enquanto der)

Nova Terra

Novo Céu Como resultado, teremos bilhões de objetos novos e bilhões de relações novas espalhando-se em todas as direções-sentidos; com uma novidade: como nos velhos tempos voltarão a existir comunidades isoladas desenvolvendo valores isolados (e, algumas vezes, isolacionistas e xenófobos). FC-NS (que prato cheio, a nova ficção científica dos novos-seres)

SÉCULO DE FICÇÃO (tanto é importante investir nas naves quanto na FC, pois esta impulsionará as mentes que farão o resto: disso advirão MUITOS filmes, numa profusão incalculável e tanto melhor quanto agora será com a computação gráfica avançada) 15

TECNARTES DA COLONIZAÇÃO (e, antes, da FC) 1. tecnartes da visão (poesia, prosa, dança, moda, fotografia, pintura, desenho, etc.) 2. tecnartes do paladar (comidas, bebidas, temperos, pastas, etc.); 3. tecnartes da audição (discursos, músicas, etc.); 4. tecnartes do olfato (perfumaria, etc.); 5. tecnartes do tato (teatro, cinema, arquiengenharia, urbanismo, decoração, paisagismo/jardinagem, tapeçaria, esculturação, etc.)

Capítulo 6 Pós-Humanidade

UMA REDE DE NOVOS-SERES (todos com plenos direitos: a humanidade terá sido apenas a precursora, com toda a veneração devida aos avôs e avós, aos pais e às mães) 4 5 6 7 8 9

ф Vou chamar esse símbolo da direita-abaixo “infinito barrado”, porque não é o infinito mesmo, é uma possibilidade exponencial de crescimento. Que gritante mundo novo! Que iridescente chance! Não o Velho Oeste, aquele tantinho finito de solo da Terra, mas infinidade de locais de construção com ilimitadas chances de pensar e resolver toda uma classe nova de problemas. OLHANDO SUPERFICIALMENTE (as superfícies calculadas com base nos raios dos objetos listados: evidentemente estou levando em conta que, exceto no caso da Lua, de Marte, de Ganimedes de Júpiter e de Titã de Saturno os seres humanos não irão aos outros senão em pensamento, com os corpos dos robôs – porisso é preciso desenvolver a estes aceleradamente como telexoesqueletos) 16

OBJETO

ÁREAS SUPERFICIAIS RELATIVAS EM BRASÍS EM TERRAS EMERSAS

Mercúrio Vênus 20 1 Terra (170 de 510 milhões 2 km ) Lua Marte Cinturão de Asteróides calcular a soma para os mil maiores Ganimedes de Júpiter demais satélites de Júpiter calcular dos utilizáveis Titã de Saturno demais satélites de Saturno os de Urano os de Netuno Kuiper --Öort --Você pode imaginar que a FC DE COLONIZAÇÃO será extremamente frutuosa e prolífico-fecunda: os seres humanos lerão belas séries e livros isolados, e verão muitos filmes. Seria bom poder ver pelo menos parte disso, mas desde já desejo felicidade a toda aquela gente batalhadora. Desde já parabéns por seus feitos sem paralelos.

Capítulo 7 Tant’Além TANTALÉM QUANTAQUÉM UM TANTO ALÉM DA A INTERFACE JÁ SERÁ TERRA ALÉM DA SUPERFÍCIE CÉU face de comando onde o Céu e a Terra se encontram como centro

UM TANTO AQUÉM DO CÉU TERRA

Horizonte da Terra (governadoria da colonização: nem tão difícil descer nem tão difícil subir)

Quando toda uma espécie e sua capacidade de projetar inteligência noutros seres (imediatamente, através de cruzamento genético nas mentes biológicas-p.2; nos andróides e ciborgues, e nos mestiços será mais lento) se lança a uma tarefa, o crescimento realmente é muito rápido.

Capítulo 8 Tant’Aquém PONTO INICIAL POSTO NA TERRA (aventuras de proporções épicas serão contadas: não tenho inveja, mas esse será um tempo admirável, quase melhor que este que estamos vivendo – para felicidade nossa, colocado na invenção de tudo aquilo)

dia em que a Terra falou. Por mais que nossos descendentes façam nos séculos futuro, durante muito tempo é a Terra que sobressairá. É esperado que os terrestres não se sobreponham aos outros seres, humanos ou não. A REPRESENTAÇÃO NO CONGRESSO DA TERRA ¼ humano ¼ não-humano ½

para fora ½ para dentro

¼ racional (incluindo os novos-seres)

¼ não-racional (fungos, plantas, animais e primatas não-expandidos)

Capítulo 9 Depois Daqui Em termos de poder e riqueza rapidamente recuaremos para a posição relativa a como se estivéssemos em 1500, em 1000, em 500, no ano zero, em -500 e assim por diante, distanciando-nos cada vez mais do domínio, porque ninguém quererá viver sob tão grande gravidade ou perigo ou ventos ou insolação ou isso e aquilo. PARECEM PEQUENOS AGORA QUE VIVEMOS AQUI, MAS SÃO VALORES ENORMES (é preciso investigar todas e comparar com os lugares em que os descendentes irão viver) ÍNDICE TERRA gravidade 1,0 temperatura 300ºK pressão ao nível do mar 1,0 ATM velocidades (baixíssimas) irradiação solar por m2 (muito alta) 18

Você pensa que aqui é confortável, mas na realidade aqui é o inferno em relação a 99,999 999 999 do universo. Não é lá que é esquisito, é aqui. Não é lá que é ruim, nós é que somos em relação à média monstros superduros, cascasgrossas habitando os lugares improváveis e transitórios chamados planetas.

Capítulo 10 Mundo Mais Seria preciso calcular ao certo, mas os sistemas solares, de si já vazios, quando considerados como esferas não ocupam senão fração mínima do universo (o cálculo vai assombrar). SÓ PARECE MUITO OCUPADO PORQUE É ILUMINADO (na realidade o universo inteiro é muito vazio)

TERRAMAIS (evidentemente as pessoas começarão a ver a Terra como veneração, origem de toda vida e toda racionalidade da circunvizinhança – embora primitivos então, avôs veneráveis seremos)

+ E este será o sinal para a Terra-Mãe. Vitória, quinta-feira, 08 de abril de 2010. José Augusto Gava.

ANEXOS SO-LAR Velas ao Sol: uma revolução na exploração espacial

Igor Zolnerkevic*

Em algumas semanas, será testada uma nova tecnologia de propulsão espacial: espaçonaves empurradas pela luz do sol. São os veleiros solares. Grandes, elegantes e ultra-finos, serão utilizados para monitorar o clima em órbita da Terra, observar o Sol chegando mais próximo dele do que qualquer outra sonda consegue, e também transportar equipamento (e até passageiros) a regiões do sistema solar inacessíveis às naves convencionais. Detalhe: sem usar uma gota de combustível. Assim como seus parentes distantes – as caravelas - os veleiros solares oferecem a possibilidade de uma era de grandes navegações pelo sistema solar e além, em direção às estrelas.

Agências governamentais e empresas privadas aeroespaciais têm dado cada vez mais atenção a projetos de veleiros solares de todas as formas. À esq., veleiro solar circular acompanha cometa. Repare que o artista pintou a cauda do cometa na direção certa, isto é, oposta ao Sol. À dir., veleiro retangular com pequenas velas para manobra nos vértices orbita Júpiter. Arte: Marck Garlick ©. Engenheiros espaciais e escritores de ficção sonharam com veleiros solares durante todo século XX. Capa da revista Analog de 1975, ilustra missão hipotética de veleiro solar tripulado: o “guarda-chuva” amarelo em frente à lua Fobos, de Marte. O módulo de habitação na ponta do cabo do guarda-chuva, minúsculo em relação à vela, é mostrado em detalhe na parte de baixo da pintura. Nessa época, havia um projeto sério da NASA de construir um veleiro para encontrar-se com o cometa Halley. A missão foi cancelada pela diretoria, que preferiu investir em ônibus espaciais. Arte: Rick Sternback ©.

O empurrão da luz 20

Há 400 anos, depois de observar que a cauda dos cometas sempre apontavam na direção oposta a do sol, o astrônomo Johannes Kepler supôs que o astro rei soprava uma brisa constantemente, que empurrava a cauda dos cometas. Ele imaginou caravelas usando esta brisa para alcançar os astros. Hoje sabemos que de fato o sol expele uma brisa de partículas com carga elétrica. São elas que, concentradas nos pólos magnéticos da Terra, provocam as auroras austrais e boreais. Mas apesar de serem chamadas em conjunto por “vento solar”, a densidade desse “vento” de partículas é muito pequena. O espaço entre os planetas é, essencialmente, um vácuo completo. Sua força não é suficiente para moldar a cauda dos cometas ou impulsionar caravelas. No caso dos cometas, como o Kohoutek, são essenciamente grandes bolas de gelo e poeira. Viajando pelo sistema solar, ao se aproximar do Sol, suas camadas externas começam a evaporar. Mas não é só calor o que a luz do Sol fornece. Ao atingir o cometa, a luz empurra seus resíduos, moldando suas caudas sempre na direção oposta a do Sol (foto abaixo). Quem faz isso é a própria luz do sol. A pressão do vento solar é somente 0,1% da pressão da luz solar! A luz do sol pode empurrar coisas. Bem de leve, é verdade. Menos que a força do peso de uma formiga distribuído por um campo de futebol, como previsto por James Maxwell por volta de 1860, valor medido em 1903 e reconfirmado pela moderna teoria da eletrodinâmica quântica, que explica a luz como feita de partículas chamadas fótons. As forças de fricção do ar a nossa volta são muito mais fortes, é por isso que nunca notamos a chuva de fótons expelidos pelo sol batendo constantemente sobre nossas cabeças durante o dia. Fotografia: NASA Mas no vácuo do espaço, onde não há o atrito do ar, a força da luz pode fazer toda a diferença. A NASA descobriu isso cedo, no início na década de 60, quando lançou seus primeiros satélites para estudar a fronteira da atmosfera da Terra com o espaço, usando instrumentos primitivos em forma de longas agulhas. Os fótons da luz do Sol se esfregavam nas agulhas, fazendo os satélites perderem altitude e caírem.

Imaginando a luz feita de partículas subatômicas chamadas fótons, os físicos descrevem todas suas características com precisão, inclusive a força que transmite ao ser refletida ou absorvida pela matéria. Foto: Paul Ward 2003 ©. Entretanto, já nos anos 20, os pioneiros da engenharia espacial sabiam que o problema da pressão da luz do sol podia ser a solução. Mas para entender por que, temos que lembrar da primeira coisa que esqueçemos do curso de física da escola: as leis de Newton. Velejando com Newton no espaço e no mar 21

A primeira lei de Newton é o “princípio da inércia”. Se alguma coisa se move sem ser tocada, sem ser perturbada de forma nenhuma, ela continua se movendo para sempre com velocidade constante em linha reta. (Por que é assim? Não sabemos, mas é assim que as coisas são.) A única maneira de mudar o movimento dessa coisa é aplicar uma força nela. Se quisermos acelerar a coisa, aplicamos uma força na direção de seu movimento. Se quisermos mudar a própria direção do movimento, aplicamos uma força na coisa de lado, isto é, na direção perpendicular ao movimento. A segunda lei diz que, quanto mais massa tem a coisa, mais força a gente tem que fazer para mudar seu movimento. Um carro leve acelera mais fácil que um pesado. E a terceira afirma a principal propriedade das forças: “toda ação tem sua reação”. Tudo o que aplica força na coisa sente uma força igual e contrária. A maneira mais dolorida de aprender a terceira lei é patinar no gelo com um amigo e empurrá-lo bem forte. Lembraram? Ótimo, agora podemos velejar. Apesar dos ventos na atmosfera da Terra soprarem bilhões de vezes mais forte que a luz do Sol sentida em nosso planeta, os princípios do barco à vela e do veleiro solar são os mesmos. O segredo de qualquer veículo que usa forças naturais é combiná-las de modo que, somadas, elas produzam a aceleração desejada na direção desejada. Na figura abaixo (à esq.), vemos as principais partes de um veleiro simples. Se as velas estiverem guardadas, o veleiro segue as correntes da água que exercem força em todo o casco. A direção em que o barco aponta é controlada pelo leme, que arrasta a água de um lado para o outro fazendo o barco girar. A vela grande, quando desfraldada, bloqueia a passagem do vento, provocando uma diferença de pressão de ar que exerce uma força para frente dela no barco. Navegamos o barco controlando as direções do barco e da vela com relação ao vento, como mostra a figura 8, que representa as forças exercidas em um veleiro. Neste exemplo, o vento sopra perpendicularmente à direção da quilha. Inclinada em relação à quilha, a vela grande bloqueia e modifica a passagem do vento, de modo que recebe uma força apontando para sua frente. Esta força quer mover o barco em sua direção, mas a água em volta da quilha resiste, exercendo uma força contrária à direção do vento (3ª lei de Newton). A soma da força na vela com a contra-força na quilha resultam numa força total na direção da quilha, acelerando o barco para frente. Esta manobra chama-se “navegar com vento de través”. Combinando a direção da quilha e da vela adequadamente, podemos até navegar contra o vento (“navegar à bolina”)

Com o veleiro solar é a mesma coisa. Assim como o barco a deriva segue as correntes do mar, o veleiro solar a deriva orbita em torno do Sol (veja figura 9). 22

Este é seu “caminho natural”. Para tirá-lo daí, em vez de vento, usamos grandes velas para apanhar a luz do Sol. A força produzida pelos fótons refletidos e a maneira de usá-la para se afastar ou se aproximar do Sol é mostrada nas figuras 10 e 11.

O caminho natural no sistema solar de uma espaçonave com os motores desligados ou um veleiro solar com as velas guardadas. Em geral, o objeto possui um velocidade inicial por ter sido lançado da Terra. Por sua vez, a gravidade do Sol exerce uma força na direção de seu centro (na figura em vermelho) que muda a direção do movimento do objeto (1ª lei de Newton). O resultado é um movimento de órbita em torno do Sol. Essa órbita pode ser circular, como na figura, se a velocidade inicial for perpendicular à força de gravidade do Sol, ou em forma de elipse, no caso de uma outra direção qualquer.

O veleiro solar navega “de través” para se afastar do Sol. A gravidade do Sol faz o papel da força da água na quilha do barco, enquanto que a luz do Sol na vela refletora faz o papel da força do vento na vela do barco. O resultado é um movimento em espiral crescente.

Veleiros solares precisam ser leves e grandes para aproveitar ao máximo a luz 23

emitida pelo Sol. Isso traz sérios problemas para levá-los ao espaço, por exemplo, como dobrar as velas finíssimas para o lançamento e depois desfraldá-las. O ideal seria construí-las em fábricas em órbita como estas imaginadas pelo artista. Arte: Randy Asplundh. O veleiro solar navega “à bolina” para se aproximar do Sol. O mecanismo é o mesmo. Refletir os fótons para frente diminui a velocidade tangencial, o que permite a gravidade do Sol puxar a espaçonave para dentro. (“A aceleração centrípeta ganha da centrífuga”.) O resultado é um movimento em espiral decrescente. Agora, se já em 1920 toda essa teoria já era conhecida, por que sempre usamos foguetes e nunca velas solares para impulsionar nossas espaçonaves? Brilho, leveza e muita paciência Porque tivemos pressa. Foguetes aceleram rapidamente queimando seu combustível. São capazes de acelerações violentas no curto período que dura seu combustível. Lembrando que combustível tem massa, e quanto mais massa mais difícil acelerar (2ª lei de Newton). Eles são ótimos para nos tirar do chão vencendo a gravidade da Terra, mas custam muito combustível (dinheiro) para nos levar mais longe num tempo razoável. Veleiros solares não precisam de combustível. Eles são acelerados pela luz do Sol. É uma aceleração minúscula comparada com a dos foguetes, mas é contínua; os fótons não param de bater nas velas. E se você vai para muito longe, qual é a pressa? Com o tempo, eles alcançam velocidades maiores que as possíveis de se obter com foguetes. Após um dia, um certo veleiro poderia chegar a 160 km/h. Depois de 100 dias, estaria se movendo a 16.000 hm/h. Em três anos, estaria viajando a 160.000 km/h, rápido o suficiente para alcançar Plutão em menos de cinco anos - metade do tempo que a missão New Horizon da NASA vai demorar.

A o lado de maquete de veleiro solar, cientista da NASA segura nas mãos um bloco levíssimo, porém altamente resistente ao calor, feito com fibra de carbono. O progresso da nanotecnologia apresenta sempre melhores materias para as velas solares. Quanto mais leve, mais a nave aproveita o empurrão dos fótons. Quanto mais calor agüentar, mais próximo do Sol pode chegar, mais impulso dos fótons vai receber. Atualmente, o mais utilizado é o mylar aluminizado. Foto: NASA. Impulso pequeno, mas contínuo, também significa que correções de curso são mais fáceis de fazer e a qualquer hora, permitindo os veleiros solares explorarem lugares antes inacessíveis aos foguetes. O veleiro solar precisa ter a maior área possível de modo a captar luz suficiente 24

para um impulso significativo (quanto mais longe do Sol, maior precisa ser a vela). Quanto mais espelhado for melhor, pois fótons refletidos empurram duas vezes mais que fótons absorvidos. Ao mesmo tempo, deve ser o mais leve possível para acelerar bem (F=ma), tomando cuidado para o material não ficar transparente. E finalmente, deve ser durável o suficente para agüentar o árduo ambiente do vácuo: mudanças drásticas de temperatura, partículas carregadas (vento solar) e impactos de micrometeoritos. A engenharia e a ciência dos materiais tiveram que avançar muito até chegarmos ao mylar aluminizado, um tecido resistente com ¼ da espessura de um saco de lixo. A nanotecnolgia promete microfibras de carbono com espessura ainda menor.

Diretores do projeto Cosmos-1 inspecionam modelo da espaçonave. As bolsas douradas, entre e acima dos painéis solares retraídos (os retângulos pretos), são as velas solares embrulhadas. Os equipamentos do Cosmos-1 incluem antenas transmissoras e receptoras, câmeras de vídeo, medidores de aceleração, para comprovar se as oito velas funcionam, e controladores das posições delas para manobrá-lo por controle remoto. Foto: Louis Friedman and The Planetary Society ©Agências espaciais dos EUA, Europa e Japão realizam pesquisa e fazem planos para três tipos de missão: “Pipas” solares (vários metros de diâmetro) para substituir os atuais motores de controle de altitude em satélites. Esse recurso já foi utilizado na missão Mariner 10 com destino a Vênus e Mercúrio. 1. Veleiros solares (100X100 m2) para propulsão e manobra em missões nos planetas interiores (Vênus e Mercúrio) e no Sol. 2. Veleiros solares (200X200 m2) para explorar os planetas exteriores (além da Terra: Marte, Júpiter, etc.). Porém, há uma boa chance do primeiro veleiro solar da história não ser lançado por uma agência governamental.

Engenheiros testam as velas solares do Cosmos-1 em laboratório do NPO Lavochkin, Rússia, o maior fabricante de espaçonaves-robôs do mundo. A amizade que os membros da Planetary Society cultivaram com cientistas russos em plena Guerra Fria fizeram a missão Cosmos-1 possível em termos de custos e tecnologias. Foto: Louis Friedman and The Planetary Society © 25

Cosmos-1: Barato mas arriscado Em breve será lançada a espaçonave Cosmos-1, um veleiro solar em forma de moinho de vento com 600 m2 de vela de mylar, construído pela companhia espacial russa NPO Lavochkin, sob encomenda da Planetary Society, uma fundação privada dirigida pelo ex-engenheiro do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, Lou Friedman, fundada entre outros por Carl Sagan em 1980, e cujos sócios são pessoas como Steven Spielberg, Paul Newman e Ray Bradbury. Dia 31 de maio, um submarino nuclear russo no mar de Barents (Rússia, a nordeste da Escandinávia) deve disparar um foguete tipo Volna, um míssil do arsenal soviético modificado para carregar satélites comerciais. Após queimar todo seu combustível em três estágios, sobrará apenas a ponta, onde se encontra a carga: um motor auxiliar acoplado à espaçonave Cosmos-1. O motor impulsionará a espaçonave mais acima, colocando-a em órbita de mais ou menos 835 km de altura, inclinada 78 graus em relação à linha do equador (ver figura abaixo). Nesta altura, o Cosmos-1 estará praticamente fora da atmosfera e portanto sentirá apenas duas forças: agravidade da Terra e a pressão da luz solar. Com esta inclinação, Cosmos-1 deve ser visível em quase todo mundo. Dependendo de sua posição, deve brilhar tanto quanto uma lua cheia, embora pareça apenas um ponto no céu.

Ilustração: Babakin Space Center, The Planetary Society (c) Sem apoio financeiro da NASA, apesar desta já ter confirmado seu apoio no monitoramento da missão, ou de qualquer outra agência estatal, além de testar uma nova tecnologia, a missão reflete a nova tendência de exploração espacial pelo setor privado. Porém, os riscos são altos. A NASA jamais aprovaria um projeto desses. Com um orçamento de só 4 milhões de dólares (“A NASA gastaria isso só com estudos teóricos prévios”, disse Friedman a Tony Reichhardt da revista Nature [http://www.nature.com/news/2005/050214/full/433678a.html ]), os projetistas tiveram que se virar sem muitos testes e estudos para escolher o material e o desing, guiados apenas por sua experiência. Friedman diz que um consultor russo afirmou que as chances de sucesso da Cosmos-1 são de 70%. 26

Ninguém sabe ao certo como as velas da Cosmos-1, sustentadas por mastros infláveis, uma especialidade dos russos, vão se comportar. Mesmo se a operação de desembrulhar e desfraldar as velas for bem sucedida, ninguém sabe o quanto estável serão, se permanecerão retas e enfunadas pela luz do Sol ou se torcerão e curvarão feito pipas numa ventania. Além disso, a órbita da Terra é como uma “baia” onde é difícil manobrar: o planeta pode Imagem: Babakin bloquear a luz do Sol. Space Center, The Se tudo der certo, o veleiro Cosmos-1 (imagem ao lado) Planetary Society © orbitará a Terra com suas 8 velas de 15 metros de comprimento, estendidas para o Sol alguns dias após seu lançamento, previsto para o dia 31 de maio. Se o Cosmos-1 conseguir elevar sua órbita usando a força da luz do Sol refletida em suas velas espelhadas, ele será o primeiro veleiro solar da história, e será usada para um último experimento futurista. O físico e escritor de ficção científica Gregory Benford, junto com seu irmão, o engenheiro James, pretende atingir a Cosmos-1 com um feixe de microondas de 450 kilowatts (imagem ao lado), lançado de uma antena no deserto do Mojave. O feixe deve empurrar o veleiro ainda mais para cima. Talvez esse método possa ser usado um dia para Um dia, potentes propelir veleiros, compensando a perda de intensidade da canhões laser ou luz à medida que nos afastamos do Sol, permitindo viagens microondas podem cada vez mais longas, até mesmo para outras estrelas há impulsionar veleiros anos-luz daqui. em direção aos Próximo passo: veleiros laser Os irmãos Benford foram inspirados pelo físico, engenheiro planetas exteriores e escritor de ficção científica Robert Forward (1932 - 2002). ou mesmo a outras estrelas. Arte: Ninguém sabia mais sobre viagens interestelares que Bob Forward (ao menos em nosso planeta). Uma de suas idéias Micael Carroll, The Planetary Society inovadoras era o veleiro laser – a versão do veleiro solar (c). para viagens interestelares. Um grande veleiro de milhões de metros quadrados seria empurrado por um laser monstruoso de dezenas de gigawatts de potência. Parece loucura, mas é uma das propostas mais razoáveis de propulsão interestelar.

Capa da Science Digest, maio de 1983. Veleiro laser chega a planeta em outra estrela conforme imaginado por Bob Forward. Vemos na figura apenas 2/3 do veleiro original que partiu da Terra. Um anel externo destacou-se no processo de frenagem da espaçonave. Mais um anel será destacado na viagem de volta para casa. Ele refletirá a luz do laser localizado no sistema solar, sua única fonte 27

propulsora. Arte: Rick Sternbach (c) “Como vamos construir isso!?” Difícil, não sabemos direito, mas não é impossível. “E, espere aí. Como vamos fazer para o veleiro parar e voltar!?” Isso Bob Forward já resolveu. O formato do veleiro seria um disco com um dos lados espelhado, composto por três estágios destacáveis: um anel externo “de freamento”, um anel interno “de aceleração” e um disco central “de retorno”. Os estágios se destacariam ao longo da viagem para redirecionar a luz do laser (figura ao lado). Fases da viagem de ida e volta à estrela Epsilon Eridani, a 5,22 anos-luz de distância, de veleiro laser, imaginada por Bob Forward. Lançamento: um super laser de 65 gigawatts empurra veleiro de 1000km de diâmetro em direção à Epsilon Eridani. Fase de aproximação: o veleiro, agora viajando à grande velocidade, precisa desacelerar para se encontrar com sua estrela de destino; o anel externo do disco se destaca enquanto que a parte interna dá meia volta, virando seu lado refletor na direção contrária a do laser; a luz do laser reflete no anel externo e atinge a parte interna, desacelerando-o. Fase de retorno: mais um anel se destaca, agora para refletir a luz do laser e empurrar o disco que sobrou de volta para casa. Fase de frenagem: o veleiro retorna e estaciona são e salvo na frente do laser. Links para saber mais: . O portal dos veleiros solares: compilação de quase tudo que já foi posto na rede sobre o assunto: http://www.solarsails.info/ . Site da NASA sobre veleiros solares: http://solarsail.jpl.nasa.gov/introduction/index.html . Notícia de experimento da agência espacial japonesa em 2004: http://www.isas.jaxa.jp/e/snews/2004/0809.shtml . Notícia da New Scientist com mais idéias dos irmãos Benford: http://www.newscientist.com/channel/space/mg18524846.500 . Site da Sociedade Planetária sobre o Cosmos-1: http://www.planetary.org/solarsail/ . Site do ITSF (Tecnologias Inovadoras da Ficção Científica para Aplicações Espacias), projeto da ESA (agência espacial européia): http://www.itsf.org/index.php?PAGE=project%2Findex.html Tradução dos termos de língua inglesa: Fig06: Mast = Mastro; Main Sail = Vela grande; Boom = Retranca; Hull = Casco; Rudder = Leme; Centerboard = Quilha; SIDE VIEW = VISTA LATERAL; FRONT VIEW= VISTA FRONTAL. Fig07: Unbalance force applied motion = Força total; Wind= Vento; Net force of the wind = Força do vento na vela; Centerboard counter force = Força da água na quilha; TOP VIEW = VISTA DE CIMA. Fig08: Direction of orbit = Direção da órbita; Tangencial direction of motion = Direção tangencial ao movimento; Sun = Sol; Centripetal acceleration = Força da gravidade do Sol; Spacecraft = Espaçonave; The centripetal force acting orthogonal to the spacecraft direction pulls it into a circular orbit. = A gravidade do Sol age perpendicularmente à velocidade da espaçonave forçando uma órbita circular. Fig09: Direction of orbit = Direção da órbita; Force component forward along orbit 28

= Componente da força da luz solar ao longo da órbita; Force component away from sun = Componente da força da luz solar para fora do Sol; Growing orbit = Órbita crescente; Incident sunlight = Luz solar incidente; Net Force Component from solar pressure = Força total resultante da gravidade e da força da luz solar; Reflecting the photons backward away from the direction of motion speeds the spacecraft up. = Refletir os fótons para trás da espaçonave a acelera para longe do Sol. Fig10: Direction of orbit = Direção da órbita; Force component back along orbit = Componente da força da luz solar ao longo da órbita; Force component away from sun = Componente da força da luz solar para fora do Sol; Shrinking orbit = Órbita decrescente; Incident sunlight = Luz solar incidente; Net Force Component from solar pressure = Força total resultante da força da luz solar; Reflecting the photons forward along the direction of motion slows the spacecraft down. = Refletir os fótons para frente da espaçonave a acelera para perto do Sol. Fig15: VOLNA launch form KALMAR (DELTA III) type submarine = Lançamento do VOLNA do submarino tipo KALMAR (DELTA III); VOLNA 1-st stage separation = VOLNA primeiro estágio separação; VOLNA 2-nd stage ignition = VOLNA segundo estágio ignição; VOLNA 2nd stage separation 3-rd stage ignition = VOLNA segundo estágio separação terceiro estágio ignição; Pressure reducing inside payload compartment = Despressurização do compartimento de carga; 3rd stage overturn. Spacecraft separation. T=378s = Terceiro estágio meia-volta. Separação da espaçonave. T=378s; Spacecraft spin-up omega=10rad/s = Giro da espaçonave omega=10rad/s; Apogee kick impulse T=1153s = Impulso do motor auxiliar para o apogeu T=1153s; Spacecraft spin-off = Espaçonave para de girar; Kick motor and protective cover separation = Separação do motor auxiliar e da capa protetora; Spacecraft orientation to the Sun = Orientação da espaçonave para o Sol; Sail deployment = desfraldar das velas; Solar sail operational orbit = Órbita de operação do veleiro solar; inclination = inclinação; perigee altitude = altitude do perigeu; apogee altidude = altitude do apogeu; orbital period = período da órbita; Time of existence in the shadow = tempo de permanência na sombra; Insertion duration = Duração da inserção na órbita; Duration of the in-orbit operation = Duração das operações em órbita. Fig19: LASER = LASER; PARALENS= LENTE FOCALIZADORA; LIGHSAIL = VELEIRO; ERIDANI = EPSILON ERIDANI; LAUNCH PHASE = FASE DE LANÇAMENTO; RENDEZVOUS PHASE = FASE DE APROXIMAÇÃO; DECELERATOR STAGE = ESTÁGIO DESACELERADOR; RETURN PHASE = FASE DE RETORNO; RETURN STAGE = ESTÁGIO DE RETORNO; ACCELERATOR STAGE = ESTÁGIO DE ACELERAÇÃO; STOPPING PHASE = FASE DE PARADA. * Igor Zolnerkevic, físico.

EXTRA-SOLAR A estrutura em larga escala do Universo Se você que está acompanhando nosso curso já se encontra impressionado com as dimensões dos superaglomerados, respire fundo. O Universo possui estruturas muito maiores, mas muito mesmo, que os superaglomerados. Essas estruturas, às quais nem mesmo o nome de "gigantescas" conseguiria realmente expressar seu tamanho, são conhecidas como as "paredes cósmicas", 29

os "filamentos" e os "vazios". Isso se não falarmos das "bolhas de Lyman-alpha"! Vamos ver cada uma delas separadamente. Paredes A "Grande Parede" ("Great Wall") Em 1989, os astrofísicos Margaret Geller e John Huchra, analisando dados obtidos em um dos "redshift surveys", descobriram uma distribuição de galáxias com mais de 500 milhões de anos-luz de comprimento e 200 milhões de anos-luz de largura. Esta distribuição tinha a espessura de apenas 15 milhões de anos-luz. A estrutura descoberta por estes astrônomos, uma imensa "folha" de galáxias, passou a ser conhecida como a "Grande Parede" (Great Wall).

30 A "Grande Parede do SLOAN" ("SLOAN Great Wall") Em abril de 2003 foi descoberta uma outra imensa estrutura no Universo. Trata-se da chamada "Grande Parede do SLOAN" (SLOAN Great Wall). No entanto, tecnicamente, a "Grande Parede do SLOAN" não é uma "estrutura" verdadeira uma vez que os objetos que fazem parte dela não estão ligados gravitacionalmente ou seja, eles não estão gravitacionalmente relacionados uns com os outros. Eles só parecem estar ligados gravitacionalmente devido à medição de distância que foi usada.

Filamentos e Vazios Com a ampliação dos "redshift surveys" cada vez mais os astrônomos puderam esboçar a distribuição tri-dimensional das galáxias no universo. Hoje os astrônomos descrevem o universo como sendo uma coleção de "vazios" ("voids") com o aspecto de bolhas, separados por distribuições de galáxias com a forma de "folhas" e "filamentos". Estas "folhas" e "filamentos" formam uma "rede" retorcida com grandes espaços vazios, que são os "vazios". Estes "vazios" têm um diâmetro típico de 25 Mpc e preenchem cerca de 90% do espaço. O maior "vazio" até agora observado está localizado na constelação Capricornus e tem o nome de "vazio de Capricornus". Estima-se que ele tenha um diâmetro de 230 milhões de anos-luz. Na descrição que estamos fazendo da estrutura em larga escala do Universo, composto por filamentos e vazios, os superaglomerados aparecem como ocasionais "nós", relativamente densos, desta "rede". Os filamentos são as maiores estruturas conhecidas no Universo. São estruturas semelhantes a linhas com um comprimento típico de 50 a 80 megaparsecs. Os filamentos delineiam os contornos existentes entre os grandes "vazios" do Universo. Os filamentos são formados por galáxias gravitacionalmente ligadas. Nas regiões do filamento onde um grande número de galáxias estão situadas muito próximas umas às outras dizemos que ai existe um "superaglomerado de galáxias". A imagem abaixo é uma simulação feita em computador que mostra os filamentos e "vazios" criados a partir da distribuição de matéria no Universo.

O "vazio" em Boötes Em 1981 os astrônomos Robert Kirshner, August Oemler,Jr., Paul Schechter e Stephen Shectman, durante um levantamento de "redshifts" de galáxias, descobriram na região da constelação Boötes uma imensa região do espaço vazia, quase totalmente desprovida de galáxias, que ficou sendo conhecida como "vazio de Boötes". O "vazio de Boötes" tem uma forma aproximadamente esférica e é muito grande. O "vazio de Boötes", com cerca de 250 milhões de anos-luz de diâmetro, é um dos maiores "vazios" encontrados até agora no nosso Universo. Para que você tenha a real dimensão do "vazio de Boötes", é bom usar a comparação feita pelo astrônomo Greg Aldering: se a nossa Galáxia estivesse localizada no centro do vazio de Boötes, somente nos anos da década de 1960 é que teríamos sabido que existiam outras galáxias no Universo. 31

Muitos astrônomos passaram a estudar esse "vazio" tentando verificar se existiam galáxias localizadas no seu interior ou se essa imensa região era realmente completamente vazia. Logo algumas galáxias começaram a ser descobertas no interior do "vazio de Boötes". Em 1987 os astrônomos J. Moody, Robert Kirshner, G. MacAlpine e S. Gregory descobriram oito galáxias no interior do "vazio de Boötes". Em 1989, os astrônomos Greg Aldering, G. Bothun, Robert P. Kirshner e Ron Marzke descobriram mais 15 galáxias nesse imenso vazio. Algumas outras galáxias foram descoberta nessa região e em 1997 conhecíamos 60 galáxias no interior do "vazio de Boötes". Curiosamente, essas galáxias se dispõem na forma aproximada de um tubo que cruza o meio do "vazio". Os astrônomos acreditam que o "vazio" de Boötes foi formado a partir da fusão de vários outros "vazios" menores que existiam nessa região, algo semelhante ao que você vê quando forma bolhas de sabão e elas começam a se juntar formando uma bolha cada vez maior. Note que devido ao seu imenso tamanho, mesmo a descoberta dessas galáxias no interior do "vazio de Boötes" não modifica sua característica principal que é a de ser uma região do Universo quase completamente desprovida de matéria visível. A figura abaixo mostra a distribuição de alguns superaglomerados de galáxias e alguns "vazios" conhecidos no Universo.

A "mancha fria" do WMAP Em 2004, enquanto mapeava o céu fazendo o levantamento das flutuações de 32

temperaturas da radiação de fundo de microondas cósmica (assunto que será abordado no próximo módulo), o Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) descobriu a existência de uma enorme região situada na constelação Eridanus na qual a radiação de fundo era mais fria do que na área circundante adjacente. O círculo na imagem marca a região em questão.

Essa enorme região fica no hemisfério norte da esfera celeste e está centrada nas coordenadas galácticas lII = 207,8o e bII = -56,3o. Em coordenadas equatoriais sua localização é ascensão reta = 03h 15m 05s e declinação = -19o 35' 02". A ela foi dado o nome de "WMAP Cold Spot" ("mancha fria do WMAP") O que seria essa "mancha fria"? A melhor explicação dada é a de que essa "mancha fria" é um enorme "vazio", um "supervazio", que existe entre nós e a radiação cósmica de fundo primordial uma vez que os "vazios" podem produzir regiões mais frias do que suas vizinhanças. Entretanto, seria necessário um "vazio" impressionantemente grande para explicar essa "mancha fria". Essa região vazia teria de 6 a 10 bilhões de anos-luz de extensão e aproximadamente 1 bilhão de anos-luz de largura. Bolhas de Lyman alpha Um outro indicador da estrutura em larga escala do Universo é a chamada "floresta de Lyman alpha" (Lyman alpha forest). Para entendermos o que isso significa precisamos falar um pouco sobre o átomo de hidrogênio. O hidrogênio é o elemento químico que existe em maior quantidade no Universo. O átomo de hidrogênio é o mais simples de todos os átomos: ele tem um elétron apenas, que gira em torno de um núcleo que também só possui uma única partícula, um próton. Se o elétron do átomo de hidrogênio absorve um fóton com uma determinada energia ele saltará para uma órbita mais energética, mais afastada do núcleo. Dizemos então que o elétron está excitado e esse processo é conhecido como excitação. Todas as partículas elementares que existem no Universo não "gostam" de permanecer em um estado excitado. Sua tendência é liberar esse excesso de energia e voltar para o estado de menor energia possível. Assim, neste estado excitado o elétron em algum momento emitirá um fóton e saltará para um nível de menor energia, um nível mais baixo, mais próximo ao núcleo. Estes processos dão origem às chamadas séries do hidrogênio que nos mostram as possíveis transições que o elétron do átomo de hidrogênio pode fazer. Estas transições do elétron dão origem às seguintes séries: série ocorre uma transição de qualquer nível excitado para o nível Lyman

1 (estado fundamental) 33

Balmer

Paschen

Brackett

Pfund 5 As séries mostradas acima são fundamentais para a astrofísica. Entre outros pontos importantes, as séries do átomo de hidrogênio, que representam transições entre níveis atômicos, nos dão informações sobre a composição química das estrelas. Para o caso que estamos tratando aqui, as chamadas "folhas de Lyman alpha", nos interessa somente as transições feitas para o nível fundamental do átomo de hidrogênio. A animação acima nos mostra que quando um elétron do átomo de hidrogênio faz uma transição de um nível excitado (seja ele qual for) para o nível fundamental, são criadas linhas que coletivamente recebem o nome de "linhas de Lyman". Essas linhas aparecem no espectro. Ao observarem os espectros dos quasares, um tipo de galáxia ativa, os astrônomos verificaram que havia uma grande profusão de linhas de Lyman alpha nos seus espectros. A isso eles deram o nome de "florestas de Lyman alpha". Ao conjunto de linhas de absorção que aparecem no espectro da luz proveniente dos quasares os astrônomos dão o nome de "floresta de Lyman alpha". As "bolhas de Lyman alpha" (Lyman-alpha blob -LAB) são enormes concentrações de gás que emite a linha Lyman alpha. Os LABs são alguns das maiores objetos individuais conhecidos em todo o Universo. Algumas dessas estruturas gasosas têm mais de 400000 anos-luz de diâmetro. As mais famosas "bolhas de Lyman alpha" foram descobertas no ano 2000 pelo astrônomo Steidel. Astrônomos japoneses, usando o telescópio Subaru, descobriram mais de 30 novas LABs no mesmo campo estudado anteriormente por Steidel mas todas de menor tamanho do que a original. Essas LABs formam uma estrutura que tem mais de 200 milhões de anos-luz de extensão. Não se sabe como essas LABs estão conectadas com as galáxias circunvizinhas a elas. Essas regiões são interpretadas como indicando a existência de enormes "folhas" finas de gás intergaláctico. O principal constituinte deste gás é o hidrogênio. Os astrônomos acreditam que estas "folhas" (ou "bolhas") estão associadas ao processo de formação de novas galáxias.