Blog do Daka

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Fazenda espacial começará a ser testada na Antártica

Éden no espaço

Enquanto procuram ardentemente por exoplanetas na zona habitável, os humanos também se dedicam cada vez mais a preparativos para viver fora da zona habitável da Terra.

Isso inclui primariamente as viagens espaciais, certamente, mas não só. As preocupações ambientais estão levando cada vez mais pesquisadores para as regiões polares, e lá também é difícil manter laboratórios “sustentáveis” – que possam produzir seu próprio alimento, pelo menos.

A DLR, a agência espacial da Alemanha, está desenvolvendo fazendas modulares que possam ser enfiadas dentro de invólucros adequados a cada uma dessas situações.

O protótipo da estufa “Estufa Eden ISS” será testado na estação polar alemã Neumayer III, na Antártica, mas o projeto já prevê a nova etapa, em que tudo será acondicionado em formato de tubo e enviado ao espaço – primeiro para a Estação Espacial Internacional (daí o ISS no nome desse “jardim do Éden” miniaturizado) e, mais no futuro, para a Lua ou Marte.

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A Antártica será o primeiro passo para a aestufa alimentar humanos no espaço, na Lua e em marte (Fonte: DLR)

Aeroponia

“Primeiro de tudo, precisamos fornecer as necessidades básicas das plantas na estufa polar, que não podem ser presumidas como existentes na Antártica,” explicou Paul Zabel, coordenador do projeto. “Tubos para fornecer água em quantidades adequadas, lâmpadas para fornecer a luz adequada e até filtros e bicos para aspergir uma solução promotora do crescimento [das plantas] devem ser colocados e postos para funcionar.”

Afinal, manter a água em estado líquido é um desafio nos -30º C da Antártica, e as plantas vão precisar de luz durante a escuridão da noite polar, que dura meses. Isto sem contar um isolamento térmico que permita uma temperatura adequada aos vegetais. Sem dúvida, um bom teste para uma estufa espacial.

As plantas serão cultivadas por um processo chamado aeroponia: “A água não é fornecida diretamente às plantas, ela é controlada por computador para adicionar uma solução especial de nutrientes. A cada cinco a 10 minutos, as plantas são aspergidas automaticamente com essa mistura de água e nutrientes, de forma que elas podem ser cultivadas completamente sem solo,” explicou Zabel.

Além de evitar problemas de contaminação, o cultivo aeropônico evita a necessidade de carregar grandes quantidades de solo, e a água pode ser reutilizada continuamente.

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Todo o sistema já foi projetado para ser construído na forma de um laboratório espacial, que possa ser anexado à Estação Espacial Internacional ou a uma nave de longo alcance. (Fonte: DLR)

Agricultor do futuro

E enquanto a fama do CO2 vai de mal a pior por conta do aquecimento global, o gás da vida – as plantas respiram dióxido de carbono – terá que ser levado em cilindros pressurizados, o que ajudará a manter o ambiente livre de germes e esporos – com a ajuda de um conjunto de filtros e um sistema de esterilização por ultravioleta. Isto porque, já prevendo o uso da estufa no espaço, o circuito de fornecimento de ar é completamente fechado, incluindo uma escotilha, pela qual Zabel entrará diariamente na estufa para monitorar tudo e, eventualmente, fazer a colheita.

Todo o sistema está sendo montado em um laboratório da DLR na cidade de Bremen, onde serão feitos testes iniciais sem os rigores das “zonas inabitáveis”. A estufa polar deverá ser levada para a Antártica em Outubro de 2017.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br

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Radar enxerga embaixo dos mantos de gelo polares

Antenas de alta precisão

Antenas desenvolvidas por cientistas suíços sondaram as camadas de gelo de vários quilômetros de espessura da Antártida e as rochas que estavam embaixo delas. A descoberta interessa não apenas a geólogos e climatologistas, que tentam medir os efeitos do aquecimento global nas regiões da Terra cobertas de gelo, mas também aos astrônomos, de olho nos mantos de gelo da Lua ou de Marte.

Acopladas a um avião, antenas de alta precisão projetadas na Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL) conseguiram analisar com precisão inédita a composição de uma camada de gelo de quase três quilômetros de espessura, bem como a profundidade do leito rochoso subjacente. A criação dessas antenas de alta tecnologia faz parte de um projeto denominado Polaris (Polarimetric Airborne Radar Ice Sounder), lançado pela Agência Espacial Europeia (ESA) e executado pela Universidade Técnica da Dinamarca.

Complicações de menor precisão

Juan Mosig, responsável pelo laboratório de eletromagnetismo e acústica da EPFL, que fabricou as antenas, afirma que eles haviam inicialmente considerado testar o equipamento nas geleiras de Aletsch, o maior glaciar dos Alpes, situado no cantão do Valais, no sudoeste da Suíça. Mas, segundo o cientista, a regulamentação suíça exige um processo muito complicado e demorado para obter a autorização para fazer esses voos.

Os dinamarqueses sugeriram então a Groenlândia – “mas chegar até lá eram outros quinhentos”, disse. “Com as antenas [que medem 8 metros por 50 centímetros e pesam 40 kg] acopladas à fuselagem, o avião quase que ganha uma asa extra, o que complica muito o voo. Certamente, não era coisa para principiantes,” explica.

Sem mencionar as temperaturas, que podem cair abaixo de -50° Celsius, e as pistas de gelo, que causam terríveis vibrações na decolagem e na aterrissagem – em suma, condições que não são muito diferentes do lançamento de algo ao espaço.

Radar espacial

Os astrônomos também estão ansiosos. Se os testes realizados na Groenlândia e na Antártida forem conclusivos, o próximo passo será unir as antenas a um satélite para analisar as camadas de gelo da Terra a partir do espaço. Eventualmente, a ESA pode ainda usar a tecnologia para estudar os diferentes tipos de gelo de Marte ou das luas de Júpiter e Saturno. Enquanto o gelo do fundo das crateras lunares é feito de água, o dos pólos de Marte é uma mistura de água congelada e gelo seco, a forma sólida do dióxido de carbono.

Após o sucesso da missão espacial Cassini-Huygens até Saturno e seu maior satélite, Titã, que resultou em um pouso da sonda na superfície deste satélite natural de Saturno, os cientistas querem enviar mais equipamentos até lá, o que poderia nos ensinar muito sobre a nossa própria origem – isso se eles conseguirem olhar por baixo do gelo.

Atlântida e dinossauros congelados

Voltando à Terra, não existe um mapa completo da terra localizada embaixo das calotas. Mosig diz que as imagens dos satélites são imprecisas – “e não é como se pudéssemos perfurar e retirar amostras de gelo a cada 100 metros”.

Os inventores do radar que “olha sob o gelo” vão apresentar os resultados preliminares da expedição à Antártida durante o XI Simpósio Internacional de Ciências da Antártida, a ser realizado em Edimburgo, na Escócia, entre os dias 10 e 16 deste mês.

“Haverá climatologistas, geólogos e outros cientistas que, com certeza, estarão interessados no que vamos dizer,” comentou Mosig, acrescentando que também haverá instituições científicas ou organizações internacionais que poderiam financiar a “engenhoca bonitinha” que pode ser usada para fazer mapas.

“Tem também os fãs de ficção científica que estão esperando que conseguiremos descobrir a lendária cidade submersa de Atlântida – ou um rebanho de dinossauros congelados,” disse Mosig, que não esconde ter sido influenciado pela ficção científica quando jovem, “como muitos cientistas”.

Mapeamento sob o gelo

Fixadas na parte inferior da fuselagem do avião, as oito antenas formam um radar de grande abertura, com capacidade de detecção de alta precisão. As antenas geram ondas eletromagnéticas com frequência de 450 MegaHertz (MHz), que em UHF (ultra-high frequencies) são semelhantes às ondas de televisores tradicionais.

“Dependendo de sua frequência, uma onda pode passar através de uma substância ou ser absorvida por ela”, explica Juan Mosig. “Ondas de UHF são as mais adequadas para este tipo de projeto, pois penetram facilmente no gelo.”

Toda vez que ocorre uma alteração na propriedade do gelo, uma parte da onda ricocheteia, retornando um eco fraco que é captado pela antena. Este eco é muito mais forte quando a onda atinge o solo.

Fonte: http://www.inocaotecnologica.com.br


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Camada de ozônio no Ártico sofre redução recorde de 40%

Diminuição da camada de ozônio

A camada de ozônio sobre o Ártico sofreu uma redução sem precedentes de 40% no último inverno no hemisfério norte (verão no Brasil), alertou nesta terça-feira a Organização Meteorológica Mundial (OMM, uma agência da ONU).

O frio intenso na estratosfera parece ser a principal causa da diminuição recorde dos níveis atmosféricos da substância.[Imagem: ESA]

O frio intenso na estratosfera parece ser a principal causa da diminuição recorde dos níveis atmosféricos da substância. Segundo a Agência Espacial Europeia (ESA), a diminuição do ozônio foi causada por ventos excepcionalmente fortes, chamados vórtices polares, que isolaram a massa de ar atmosférica do Pólo Norte, impedindo que ela se misturasse com o ar das altitudes médias.

A camada impede a passagem dos raios ultravioleta do sol. Esses raios têm efeitos nocivos à saúde, podendo provocar câncer e outras doenças. Segundo a OMM, no fim de março, 40% do ozônio na estratosfera sobre o Ártico havia sido destruído. O recorde anterior era de 30%.

Inverno no alto

No último inverno, enquanto o Ártico teve um clima mais quente que o normal no solo, as temperaturas entre 15 km e 20 km acima da superfície da Terra despencaram.

“O grau de perda de ozônio durante cada inverno depende das condições meteorológicas”, disse Michel Jarraud, secretário-geral da Organização Meteorológica Mundial (OMM).

“A perda de ozônio em 2011 mostra que precisamos continuar vigilantes e prestar muita atenção na situação do Ártico nos próximos anos.”

Os invernos mais longos e gelados no Pólo Sul chegam a provocar uma diminuição de 55% da camada de ozônio, mas isso não afeta muito a saúde humana porque a Antártida é inabitada e apenas uma pequena parte do extremo sul da América do Sul ocasionalmente fica sob o buraco. Mas no Ártico é diferente. Em março, ventos levaram a região com menos ozônio para cima da Groenlândia e da Escandinávia. A OMM pediu à população nessas regiões que preste atenção a alertas e previsões sobre os níveis de ozônio.

Efeitos tardios

A diminuição da camada de ozônio é frequentemente considerada como um problema resolvido por tratados como os de Montreal e os que o sucederam. Mas a concentração de substâncias nocivas ao ozônio em regiões polares diminuiu em apenas 10% com relação ao seu auge, antes da entrada em vigor do Protocolo.

“Nas próximas décadas, a história (do ozônio ártico) será determinada pelas temperaturas e não sabemos quais são os fatores que as determinam”, disse o pesquisador Markus Rex do instituto alemão Alfred Wegener de pesquisa polar e marinha.

“É um grande desafio entender isso e como determinará a perda de ozônio nas próximas décadas”, completa.

Projeções sugerem que o buraco na camada de ozônio na Antártida não deve se recuperar antes de 2045.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br


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Lago subglacial na Antártica permanecerá intocado por mais um ano

Ainda não será desta vez que o homem porá as mãos – uma sonda, para ser mais preciso – na última fronteira intocada da Terra.

Lago intocado

Os pesquisadores do instituto russo AARI anunciaram que não será possível atingir as águas do Lago Vostok, um gigantesco depósito de água doce, em estado líquido, mantido isolado do resto do ambiente do planeta por quase quatro quilômetros de gelo da Antártica. Eles foram vencidos pelo clima, que os impediu de atingir o objetivo nesta estação.

O Lago Vostok é um gigantesco depósito de água doce, em estado líquido, mantido isolado do resto do ambiente do planeta por quase quatro quilômetros de gelo da Antártica.

[Imagem: AAAS/Montana University]

Falando à revista Science, Valeri Liukin, chefe da expedição, afirmou que eles tentaram de tudo, mas tiveram que sair rapidamente, “antes que os fluidos hidráulicos do avião congelassem”, o que os deixaria isolados na Estação Vostok, que dá nome ao lago subglacial.

Perfuração no gelo

O ritmo da perfuração caiu muito nos últimos dias, passando de uma média de quatro metros por dia para menos de dois. Os cientistas especulam que a queda da temperatura deve ter começado a criar gelo continuamente na broca, evitando o avanço da perfuratriz. Por ironia, eles podem ter parado a apenas alguns centímetros de atingir seu objetivo.

As informações obtidas por radar indicam que o Lago Vostok está a 3.750 metros abaixo da camada de gelo. Mas a técnica de medição tem uma margem de erro de 20 metros – ou seja, o Lago pode estar a 3.370 ou 3.750 metros de profundidade.

A expedição será retomada na próxima estação de pesquisas na Antártica, no final de 2011 ou início de 2012.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br


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O Dia Depois de Amanhã – Realidade imita ficção

Os Estados Unidos foram atingidos nesta semana por uma tempestade de inverno descrita como “colossal” pela imprensa estadunidense e canadense, afetando mais de 30 estados e ao redor de 100 milhões de pessoas. O veterano apresentador da previsão do tempo da rede NBC e agora também âncora das manhãs do Weather Channel Al Roker definiu a tempestade como “the largest geographical weather-making event in recent history“, algo como, numa simples tradução, o evento meteorológico de maior abrangência geográfica na história recente.

A quantidade de neve e gelo foi tão grande em alguns locais que têm sido repetidas as comparações feitas nos Estados Unidos às cenas do filme O Dia Depois de Amanhã (The day After Tomorrow). O filme é uma péssima aula de ciências, afinal a Paleoclimatologia mostra mudanças climáticas abruptas no clima do planeta, mas jamais em questão de horas como mostrado na tela. O filme, por outro lado, é uma excelente diversão. Selecionei algumas imagens do filme para comparar com fotos reais do que aconteceu nesta semana nos Estados Unidos.

Ficção: Última imagem do longa-metragem O Dia Depois de Amanhã mostrando grande parte dos Estados Unidos e do Hemisfério Norte cobertos de gelo e neve.

Realidade: Imagem composta pela Administração Nacional de Oceanos e Atmosfera dos Estados Unidos mostrando grande parte da América do Norte e do Hemisfério Norte sob neve e gelo com incrível semelhança a do filme.

 

Ficção: Ciclone com aparência visual de um furacão provocando a tempestade de neve e gelo nos Estados Unidos no filme O Dia Depois de Amanhã.

Realidade: Imagem de satélite do sistema de baixa pressão associado a uma frente fria sobre o Meio-Oeste dos Estados Unidos que provocou a tempestade de inverno desta semana.

Ficção: Biblioteca pública de Nova York coberta de neve no filme O Dia Depois de Amanhã.

Realidade: Grandes acumulados de neve em ruas e casas no Meio-Oeste americano. Pelo efeito do vento (drifting) as alturas chegaram a metros em alguns locais. Casas e prédios vieram abaixo pela peso da neve.

 

Ficção: Nova York completamente soterrada em neve no Filme O Dia Depois de Amanhã.

Realidade: Chicago coberta pela neve no amanhecer do dia 2 de fevereiro. Vista da Lake Shore Drive, avenida que faz margem ao Lago Michigan, onde os motoristas abandonaram seus carros. Capas dos jornais Chicago Tribune, Red Eye e Chicago Sun-Times.

A nevasca dos dias 1 e 2 em Chicago, nos Estados Unidos, foi a terceira maior até hoje na cidade, desde o início dos registros em 1885, com acumulação de 51,3 cm. Apenas os eventos de 26/27 de janeiro de 1967 (58,4 cm) e de 1/3 de janeiro de 1967 (54,9 cm) tiveram acumulação maior no Aeroporto Internacional de O’Hare.

Fonte: http://www.metsul.com


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Impacto do calor sobre as geleiras é mais complicado do que se pensava

Olhem essa pessoas. Vale a pena dar uma lida!

Verões mais quentes podem, paradoxalmente, diminuir a velocidade com que as geleiras correm para o mar, sugere um novo estudo. Com importantes implicações nas estimativas da eventual futura subida do nível da água do mar, este estudo usou dados do mais antigo satélite ambiental da Agência Espacial Europeia (ESA).

O aumento do ritmo de fusão das geleiras pode estar na realidade retardando o seu deslizamento, o que altera os cálculos da elevação da água do mar. [Imagem: University of Leeds]

Teoria que se vai

Os cientistas verificaram que, nos últimos anos, as geleiras da Groenlândia têm caminhado para o mar a velocidades superiores às do passado – um fato que vinha sendo atribuído, em parte, à elevação da temperatura global, que derreteria a superfície das camadas de gelo.

A teoria era de que a água derretida na superfície escorreria até a base do glaciar, através de fendas e buracos. Assim, teorizava-se que esta água iria lubrificar a base da geleira, empurrando-a mais rapidamente em direção ao mar. No entanto, a aceleração do escoamento do gelo durante o verão é um fenômeno difícil de modelar em computador, o que levou a incertezas nas projeções da eventual elevação no nível das águas do mar.

O artigo publicado na edição desta semana da Revista Nature explica que o aumento do ritmo de fusão das geleiras pode estar na realidade retardando o seu deslizamento.

Processo mais complicado

Andrew Shepherd, professor na Universidade de Leeds, no Reino Unido, que conduziu o estudo disse: “Pensava-se que o aumento da fusão iria acelerar o escoamento, levando a que os lençóis de gelo recuassem mais rapidamente, mas a nossa investigação sugere que o processo é mais complicado.”

O estudo baseou-se em seis geleiras terrestres do sudoeste da Groenlândia, a partir de dados de radar do satélite ERS-1, recolhidos de 1992 a 1998. Este período incluiu verões particularmente quentes na Groenlândia, sendo que 1998 foi o mais quente de todos.

“Usamos dados do ERS-1 e uma técnica chamada rastreamento de intensidade, durante períodos de 35 dias, para estimar a velocidade com que as geleiras se deslocavam ao longo do período do estudo,” explica Shepherd.

“A nossa investigação sugere que aumentos no degelo na superfície podem não alterar a taxa de deslizamento [da geleira]. No entanto, isto não quer dizer que as camadas de gelo estejam a salvo das alterações climáticas, uma vez que alterações no degelo oceânico também desempenham um papel importante.”

Drenagem eficiente

As observações do ERS-1 mostraram, que apesar de a velocidade inicial ser semelhante em todos os anos, o glaciar sofreu um impressionante atraso nos anos mais quentes, quando havia mais água derretida. A equipe atribui este fato a uma drenagem subglaciar eficiente durante as estações quentes do degelo – um processo que se observa normalmente nos sistemas glaciares alpinos.

O sucesso do ERS-1 forneceu as bases do monitoramento remoto que os cientistas acabaram por considerar a ferramenta essencial para desvendar as complexidades do funcionamento da Terra. [Imagem: ESA]

Apesar de ainda haver muito a descobrir sobre a dinâmica do movimento das geleiras, estas novas descobertas devem ser levadas em conta na avaliação da contribuição dos gelos da Groenlândia para a eventual subida do nível da água do mar em razões das mudanças climáticas e eventualmente atribuídas ao aquecimento global.

Satélites ERS

Lançado em 1991, o ERS-1 foi o primeiro satélite de radar da Europa dedicado ao monitoramento ambiental. O sucesso desta primeira missão forneceu as bases do monitoramento remoto que os cientistas acabaram por considerar a ferramenta essencial para desvendar as complexidades do funcionamento da Terra. O ERS-1, e seu irmão mais velho, o ERS-2, mostraram-se missões importantes e inovadoras.

Para tirar o máximo partido da extraordinária informação científica resultante dos dados do ERS, a ESA está avaliando a possibilidade de haver uma fase adicional do ERS-2 dedicada ao monitoramento do gelo, antes do fim da missão, em meados de 2011.

Bibliografia:

Aud Venke Sundal, Andrew Shepherd, Peter Nienow, Edward Hanna, Steven Palmer, Philippe Huybrechts. Melt-induced speed-up of Greenland ice sheet offset by efficient subglacial drainage. Nature Physics. 26 January 2011. Vol.: 469, 521-524. DOI: 10.1038/nature09740


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Dados do satélite do gelo são disponibilizados na internet

Gelo polar

Qual é a extensão das alterações no gelo nos pólos diante das mudanças climáticas globais? Para entender a complexa relação entre gelo e clima, cientistas de todo o mundo agora contam com uma valiosa fonte de dados, cortesia do programa CryoSat, da Agência Espacial Europeia (ESA).

Os dados do CryoSat poderão auxiliar os cientistas a entender melhor o comportamento dos glaciares e a fazer previsões sobre possíveis elevações no nível do mar. [Imagem: ESA]

O anúncio da publicação na internet dos dados do chamado satélite do gelo foi feita na última terça-feira, durante o Simpósio de Validação do Cryosat, em Roma, Itália. O programa tem como objetivo monitorar precisamente variações na extensão e na espessura do gelo polar por meio do uso de um satélite de órbita baixa.

Os dados poderão auxiliar os cientistas a entender melhor o comportamento dos glaciares e a fazer previsões sobre possíveis elevações no nível do mar.

Satélite do gelo

A notícia de que os dados estão disponíveis foi bem recebida, ainda mais que o primeiro satélite do programa foi destruído devido a uma falha no lançamento, em 2005. O novo veículo, o CryoSat-2, foi lançado em abril de 2010 e desde então os integrantes da missão têm montado e testado o sistema de captura, processamento e publicação de dados.

“A comunidade científica mundial passa a ter livre acesso a todas as medições feitas pelo programa. Isso significa um conjunto de dados único para determinar o impacto das mudanças climáticas no gelo terrestre”, disse Tommaso Parrinello, gerente do programa.

Outros satélites já ajudaram os cientistas a concluir que a extensão de gelo no Ártico está diminuindo, mas o CryoSat, de acordo com a ESA, permitirá completar o quadro ao fornecer informações detalhadas das mudanças na espessura do gelo, tanto em terra como flutuando em oceanos polares.

Gelo marinho

Instrumentos a bordo do CryoSat-2 são capazes de medir a espessura do gelo marinho na escala de centímetros e detectar alterações em placas, especialmente nas regiões onde os icebergs são formados na Groenlândia e na Antártica. Resultados já obtidos pelo programa demonstraram que os dados podem ser usados para entender melhor como a circulação no Oceano Ártico pode mudar a partir da diminuição do gelo.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br