27 de outubro de 2020
O inferno dos humanos no céu - Debatendo os riscos da tecnologia espacial e da habitação
2 de setembro de 2020
Os verdadeiros filmes holográficos estão ao nosso alcance
Filmes holográficos, como o que R2D2 projetou da Princesa Leia em "Star Wars: A New Hope", há muito tempo é o domínio da ficção científica, mas para a maioria de nós, a extensão de nossa experiência com hologramas pode ser o tamanho de selos em nossos passaportes e cartões de crédito. Ao usar materiais de 'metassuperfície' que podem manipular a luz de maneiras que os materiais naturais não conseguem, os pesquisadores reconhecem que finalmente viram a luz no fim do túnel para a criação de verdadeiros filmes holográficos.
As descobertas, feitas por uma equipe da Universidade de Agricultura e Tecnologia de Tóquio (TUAT), foram publicadas em 3 de agosto na Optics Express .
Hologramas estáticos estão ao nosso redor atualmente em nosso dinheiro, cartões de crédito e passaportes.
Esses 'hologramas de relevo de superfície', estampados em plástico de maneira semelhante a como os discos de vinil são gravados, podem ser úteis como um dispositivo de segurança ou para fazer o papel de embrulho brilhar, mas são conhecidos por sua baixa qualidade de imagem, imagens estáticas e ângulo de visão limitado. Na terceira década do século 21, ainda não temos filmes holográficos verdadeiros, apesar de sua onipresença na cultura popular.
Mesmo os 'hologramas' de estrelas pop que são espetáculos cada vez mais comuns em shows não são hologramas verdadeiros, mas uma versão atualizada de um truque teatral muito antigo que engana os olhos com espelhos e luz - uma ilusão que é facilmente revelada como tal se o espectador move-se ligeiramente para o lado da configuração.
Mas pesquisadores da Universidade de Agricultura e Tecnologia de Tóquio demonstraram um filme holográfico genuíno, cujo conceito é inspirado na reprodução sequencial dos primeiros projetores cinematográficos do século XIX.
Os pesquisadores demonstraram um genuíno filme holográfico, cujo conceito é inspirado na reprodução sequencial dos primeiros projetores cinematográficos do século XIX. Crédito: Kentaro Iwami / TUAT
A prova de conceito depende do que é chamado de metassuperfície, um material de película fina com apenas nanômetros de espessura, cuja microestrutura é artificialmente trabalhada de forma a fornecer características, como manipulação inteligente da luz, que não são encontradas em materiais naturais. As metassuperfícies envolvem padrões repetidos muito pequenos em escalas menores que o comprimento de onda da luz. É sua forma e arranjo particular, ao invés de, como acontece com os materiais convencionais, sua composição química , que permite que as metassuperfícies alterem o caminho da luz.
Os pesquisadores "imprimiram" uma matriz de 48 quadros retangulares de uma metassuperfície feita principalmente de ouro e que difrata a luz do laser que brilhou nela de forma a produzir uma imagem tridimensional holográfica verdadeira aparecendo no ar (como a Princesa Leia) , visível da maioria dos ângulos da sala.
Cada um dos quadros da metassuperfície é ligeiramente diferente - como acontece com um rolo de filme de celulóide - usando 48 imagens da rotação da Terra. O filme holográfico foi reproduzido reconstruindo sequencialmente cada quadro a uma taxa de 30 quadros por segundo - a taxa de quadros usada na maioria das TV ao vivo.
"Estamos usando um laser de hélio-neon como fonte de luz, que produz uma imagem holográfica avermelhada", disse Kentaro Iwami, um dos engenheiros que desenvolveu o sistema, "portanto, o objetivo é desenvolvê-lo para produzir cores eventualmente. E queremos que seja visível de qualquer ângulo: uma projeção 3-D de 'hemisfério inteiro'. "
Uma impressora de litografia por feixe de elétrons também levou seis horas e meia para desenhar os 48 quadros - um filme extremamente curto executado em loop. Um filme holográfico de seis minutos levaria pouco mais de 800 horas para ser desenhado, calculam os pesquisadores.
12 de agosto de 2020
MAVEN da NASA observa o céu noturno marciano pulsando em luz ultravioleta
Vastas áreas do céu noturno marciano pulsam em luz ultravioleta, de acordo com imagens da espaçonave MAVEN da NASA . Os resultados estão sendo usados para iluminar padrões de circulação complexos na atmosfera marciana.
A atmosfera noturna de Marte brilha e pulsa nesta animação de dados das observações da espaçonave MAVEN. A cor falsa de verde para branco mostra o brilho intensificado no "brilho noturno" ultravioleta de Marte medido pelo espectrógrafo ultravioleta de imagem do MAVEN a cerca de 70 quilômetros (aproximadamente 40 milhas) de altitude. Uma vista simulada do globo de Marte é adicionada digitalmente para o contexto, com gelo gorros visíveis nos pólos. Três intensidades de brilho noturno ocorrem em uma rotação de Marte, a primeira muito mais brilhante do que as outras duas. Todos os três intensidades ocorrem logo após o pôr do sol, aparecendo à esquerda desta vista do lado noturno do planeta. As pulsações são causado por ventos descendentes que aumentam a reação química criando óxido nítrico que causa o brilho. Meses de dados foram calculados para identificar esses padrões, indicando que eles se repetem todas as noites.
Créditos: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Center / CU / LASP
A equipe do MAVEN ficou surpresa ao descobrir que a atmosfera pulsava exatamente três vezes por noite, e apenas durante a primavera e o outono de Marte. Os novos dados também revelaram ondas e espirais inesperadas sobre os pólos de inverno, ao mesmo tempo que confirmam os resultados da sonda Mars Express de que esse brilho noturno foi mais forte nas regiões polares de inverno.
Esta é uma imagem do “brilho noturno” ultravioleta na atmosfera marciana. As cores falsas verdes e brancas representam a intensidade da luz ultravioleta, sendo o branco o mais brilhante. O nightglow foi medido a cerca de 70 quilômetros (aproximadamente 40 milhas) de altitude pelo instrumento Imaging UltraViolet Spectrograph na nave MAVEN da NASA. Uma visão simulada do globo de Marte é adicionada digitalmente para o contexto. A imagem mostra um brilho intenso na atmosfera noturna de Marte. Os iluminados ocorrem regularmente após o pôr do sol nas noites de Marte, durante o outono e inverno, e desaparecem à meia-noite. O brilho é causado pelo aumento dos ventos descendentes que aumentam a reação química criando óxido nítrico que causa o brilho.
Créditos: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Center / CU / LASP
“As imagens do MAVEN oferecem nossos primeiros insights globais sobre os movimentos atmosféricos na atmosfera intermediária de Marte, uma região crítica onde as correntes de ar transportam gases entre as camadas mais baixas e mais altas”, disse Nick Schneider, do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado (LASP) , Boulder, Colorado. Os abrilhantamentos ocorrem onde os ventos verticais carregam os gases para regiões de maior densidade, acelerando as reações químicas que criam o óxido nítrico e alimentam o brilho ultravioleta. Schneider é o líder do instrumento MAVEN Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) que fez essas observações e o autor principal de um artigo sobre essa pesquisaaparecendo em 6 de agosto no Journal of Geophysical Research, Space Physics. A luz ultravioleta é invisível ao olho humano, mas detectável por instrumentos especializados.
O diagrama explica a causa da atmosfera noturna brilhante de Marte. No lado diurno de Marte, as moléculas são separadas por fótons solares energéticos. Os padrões de circulação global carregam os fragmentos atômicos para o lado noturno, onde os ventos descendentes aumentam a taxa de reação dos átomos para reformar as moléculas. Os ventos descendentes ocorrem perto dos pólos em algumas estações e nas regiões equatoriais em outras. As novas moléculas contêm energia extra que emitem como luz ultravioleta.
Créditos: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Center / CU / LASP
“O brilho ultravioleta vem principalmente de uma altitude de cerca de 70 quilômetros (aproximadamente 40 milhas), com o ponto mais brilhante cerca de mil quilômetros (aproximadamente 600 milhas) de diâmetro, e é tão brilhante no ultravioleta quanto as luzes do norte da Terra”, disse Zac Milby , também do LASP. “Infelizmente, a composição da atmosfera de Marte significa que esses pontos brilhantes não emitem luz em comprimentos de onda visíveis que permitiriam que fossem vistos por futuros astronautas de Marte. Que pena: as manchas brilhantes se intensificariam acima todas as noites após o pôr do sol e se propagariam pelo céu a 300 quilômetros por hora (cerca de 180 milhas por hora). ”
As pulsações revelam a importância das ondas que circundam o planeta na atmosfera de Marte. O número de ondas e sua velocidade indicam que a atmosfera intermediária de Marte é influenciada pelo padrão diário de aquecimento solar e distúrbios da topografia das enormes montanhas vulcânicas de Marte. Esses pontos pulsantes são a evidência mais clara de que as ondas da atmosfera média correspondem às conhecidas por dominar as camadas acima e abaixo.
“As principais descobertas do MAVEN sobre perda de atmosfera e mudanças climáticas mostram a importância desses vastos padrões de circulação que transportam os gases atmosféricos ao redor do globo e da superfície até a borda do espaço.” disse Sonal Jain, também do LASP.
Esta é uma imagem do “brilho noturno” ultravioleta na atmosfera marciana sobre o pólo sul. As cores falsas verdes e brancas representam a intensidade da luz ultravioleta, sendo o branco o mais brilhante. O nightglow foi medido a cerca de 70 quilômetros (aproximadamente 40 milhas) de altitude pelo instrumento Imaging UltraViolet Spectrograph na nave MAVEN da NASA. Uma visão simulada do globo de Marte é adicionada digitalmente para o contexto, e a área branca tênue no centro da imagem é a calota polar. A imagem mostra uma espiral brilhante inesperadamente brilhante na atmosfera noturna de Marte. A causa do padrão espiral é desconhecida.
Créditos: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Center / CU / LASP
Em seguida, a equipe planeja olhar para o nightglow “de lado”, em vez de para baixo de cima, usando dados obtidos por IUVS olhando um pouco acima da borda do planeta. Essa nova perspectiva será usada para entender os ventos verticais e as mudanças sazonais com ainda mais precisão.
O nightglow marciano foi observado pela primeira vez pelo instrumento SPICAM na espaçonave Mars Express da Agência Espacial Européia. No entanto, o IUVS é um instrumento de próxima geração mais capaz de mapear repetidamente o brilho noturno, encontrando padrões e comportamentos periódicos. Muitos planetas, incluindo a Terra, têm brilho noturno, mas MAVEN é a primeira missão a coletar tantas imagens de brilho noturno de outro planeta.
A pesquisa foi financiada pela missão MAVEN. O principal investigador do MAVEN trabalha no Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado, em Boulder, e Goddard da NASA gerencia o projeto MAVEN. A NASA está explorando nosso Sistema Solar e além, descobrindo mundos, estrelas e mistérios cósmicos próximos e distantes com nossa poderosa frota de missões espaciais e terrestres.
Bill Steigerwald / Nancy Jones










