Em 20 de Julho de 2015 (há um ano atrás), a NASA liberou a primeira imagem do lado da Terra iluminado pelo Sol capturado pela câmera EPIC que está a bordo do satélite DSCOVR. Há portanto, 1 ano de imagens da Terra capturadas por esse satélite, que orbita o ponto langrangeano 1 (chamado apenas de L1 na literatura). Antes de falar sobre as imagens da Terra em alta resolução feitas pelo satélite DISCOVR, acredito que vale a pela falar sobre os pontos lagrangeanos e sobre as missões espaciais que se aproveitam das propriedades desses pontos especiais.
O que é Ponto Lagrangeano?
Em mecânica celeste, os pontos lagrageanos são pontos e uma configuração orbital (no nosso caso, no sistema orbital envolvendo Terra e Sol). Nesses pontos, objetos relativamente pequenos ao tamanho dos astros conseguem manter uma posição estável com relação a esses astros. Em outras palavras, esse objetos não são “puxados” pelas forças de atração gravitacional dos astros.
Os pontos lagrangeanos marcam posições onde a atração gravitacional combinada dos dois corpos celestes se igualam a força centrípeta. Existem cinco desses pontos, identificados de L1 a L5 e todos localizados no plano desse sistema orbital.
Os três primeiros (L1, L2 e L3) estão na linha que conecta os dois corpos celestes, como podemos observar acima. Os pontos L4 e L5 formam cada um triângulo equilátero com os corpos celestes do sistema. Para mais informações sobre a história da descoberta desses pontos e sobre os cálculos matemáticos para encontrá-los, veja aqui.
Os pontos lagrangeanos tem uma propriedade especial: objetos pequenos com relação ao tamanho dos corpos celestes que formam o arranjo, conseguem orbitar em torno desses pontos como se cada um desses pontos fossem corpos celestes. Poeira interplanetária e asteróides já foram detectadas orbitando esses pontos. Como disse, não vou entrar em detalhes, pois entra em um domínio da matemática que eu não conheço. Mas para mais detalhes, veja aqui. E é essa propriedade especial que torna esses pontos importantes para a instalação de satélites e telescópios espaciais.
Existem pontos lagrangeanos em qualquer sistema orbital em que um corpo celeste de massa menor orbita um de massa maior. Aqui nesse post estamos nos referindo ao sistema Sol-Terra, mas existem pontos lagrangeanos na interação da Terra-Lua, Sol-Vênus, Sol-Júpiter, etc.
Ponto Lagrangeano 1 – L1
No sistema Sol-Terra, o ponto L1 é propício para a instalação de satélites artificiais de observação solar. Repare, na figura acima, que esse ponto favorece a visão ininterrupta do Sol. Nesse ponto, estão instalados o Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), sonda de observação solar e o já mencionado Deep Space Climate Observatory (DSCOVR).
Ponto Lagrangeano 2 – L2
Conforme a indicação da figura que abre a postagem, o ponto L2 está localizado na parte exterior da órbita terrestre ao longo da linha reta que une a Terra o Sol. Esse ponto tem sido utilizado para instalar telescópios para ver o “espaço profundo”, telescópios com alto poder de observação. É onde está instalado o Telecópio Espacial Hubble e onde será instalado o Telescópio Espacial James Webb. Falei desse último telescópio nesse post. Ele será instalado até o final desta década e poderá ajudar na observação de exoplanetas, dentre outras coisas.
Ponto Lagrangeano 3 – L3
O ponto L3 também se encontra ao longo da mesma reta que liga os pontos L1 e L2, mas numa posição simétrica oposta ao centro das massas, ou seja ‘do outro lado do Sol’. A NASA ainda não encontrou um uso para o ponto L3, até porque é um ponto bem complicado. O Sol estará sempre entre esse ponto e um observador localizado aqui na Terra, de modo que seria mais complicado fazer com que os sinais de um satélite ou sonda instalado na órbita desse ponto chegasse na Terra sem perdas. E claro, esse ar ‘misterioso’ (que de misterioso não tem nada!) em torno do ponto L3 gera alguma especulação pseudocientífica: chegam a dizer que existe um Planeta X (não estamos falando da Xuxa, rs) no ponto L3. Acontece que os pontos lagrangeanos de L1 a L3 são instáveis, o que quer dizer que qualquer perturbação mínima na órbita faria com que o astro hipotético localizado em qualquer um desses pontos sofresse os efeitos das forças centrípeta ou de atração gravitacional.
Pontos Lagrangeanos 4 e 5 – L4 e L5
Situam-se sobre a órbita terrestre em posições simétricas em relação à Terra, com direções formando ângulos de 60° entre a reta que une os dois corpos. No momento, não há nenhuma missão espacial que se aproveita das propriedades dos pontos L4 e L5. Nesse link, há mais informações sobre missões espaciais que utilizam os pontos lagrangeanos, sejam missões atuais ou futuras.
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Agora que já falei um pouco sobre esses pontos especiais, vamos voltar a falar das imagens obtidas pela câmera EPIC que está a bordo do satélite DSCOVR. A EPIC tira uma foto nova a cada duas horas, revelando dessa maneira como a Terra se modifica, como o movimento das nuvens, por exemplo. Revela também os desertos, as florestas e os diversos tons de azul de nossos oceanos.
O EPIC possibilita o monitoramento do ozônio, a quantidade de aerossóis na atmosfera terrestre, a altura das nuvens, propriedades da vegetação e a refletividade do UV (ultravioleta).
O objetivo principal do DSCOVR, uma parceria entre a NASA, a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA) e da Força Aérea dos Estados Unidos, é manter a capacidade de monitoramento dos EUA em tempo real com relação ao vento solar, monitoramento esse que é fundamental para alertar os serviços meteorológicos. A atividade solar, quando está em pico, pode alterar o funcionamento de satélites e todo sistema de telecomunicações.
Para mais informações, visite o site do satélite DSCOVR. Abaixo, o vídeo com 1 ano das imagens obtidas pela EPIC.
Créditos do video: NASA’s Goddard Space Flight Center/Kayvon Sharghi
Um pouco mais sobre o DSCOVR
O Deep Space Climate Observatory (DSCOVR; anteriormente conhecido como Triana, extra-oficialmente conhecido como GoreSat ) é um satélite de monitoramento das condições meteorológicas. Foi lançado em 11 de Fevereiro de 2015 no Cabo Canaveral, pela empresa SpaceX em um Falcon 9. O nome extra-oficial GoreSat é uma referência a Al Gore, que propôs esse satélite em 1998 (quando era vice-presidente dos EUA). E o nome Triana é uma referência a Rodrigo de Triana, o primeiro membro da tripulação de Cristóvão Colombo a avistar as Américas.
O DSCOVR começou a orbitar o L1 em 8 de junho de 2015, pouco mais de 100 dias após o seu lançamento. O ponto L1 está localizado a cerca de 1.500.000 km de nosso planeta.
As imagens obtidas pela EPIC, câmera a bordo do DSCOVR, são de certo modo uma atualização do famoso Blue Marble, uma das imagens mais famosas de nosso planeta e obtida pelos astronautas a bordo da Apollo 17.
[Leia mais sobre Blue Marble nesse post sobre o Overview Effect]
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