O coração envelhece mais rápido no espaço?

Autores

Bjorn Baselet, Emil Rehnberg, Kevin Tabury, Lorenzo Moroni

Jovens revisores

Clara 2, Eleanor

Resumo

Viver no espaço não é tão simples quanto viver na Terra. O ambiente lá é prejudicial para os seres humanos: os astronautas experimentam a ausência de peso e ficam expostos a radiações perigosas. Além disso, vivem numa área minúscula, longe de seus entes queridos. Esses fatores prejudicam todos os nossos órgãos. O coração, por exemplo, começa a envelhecer muito mais rápido no espaço que na Terra, o que significa que os astronautas correm um risco maior de doenças cardíacas depois de ir ao espaço. Por isso, é importante investigar as causas desse problema, para que se possa evitá-lo. No passado, os estudos se baseavam em experimentos feitos com animais ou seres humanos. Hoje, podemos criar minicorações em laboratório para substituí-los. Neste artigo, explicaremos como fabricamos os minicorações e como os empregamos para entender e prevenir o envelhecimento do coração no espaço.

O espaço envelhece nossos corações

Muitas pessoas acham que é excitante ir ao espaço! Imagine flutuar sem peso na Estação Espacial Internacional, viajar numa nave espacial ou, simplesmente, ver nossa casa, o planeta Terra, lá de cima. Nos próximos anos, colocaremos uma nova estação espacial ao redor da Lua e enviaremos para nosso satélite os primeiros seres humanos desde 1972. Como se isso não bastasse, antes de 2040 o primeiro humano pisará em Marte e em breve quem quiser ir ao espaço poderá fazê-lo! Mas permanecer ali tem seus riscos. Quanto mais fundo mergulhamos no espaço, mais perigoso ele se torna.

O coração é um órgão importante para o ser humano, responsável por bombear o sangue que leva energia a todas as partes do corpo. Naturalmente, quanto mais velhos ficamos, menos eficientes e mais fracos ficam nossos corações. Também nos tornamos mais lentos (Figura 1), conforme você pode perceber observando seus avós. No espaço, esse fenômeno é acelerado, o que significa que lá os nossos corações se debilitam e envelhecem mais rápido do que na Terra.

 

Figura 1. (A) Um coração jovem comparado com (B) um coração velho.

Quando envelhecemos, nossos corações se tornam menos eficientes. Isso acontece por vários processos, tais como a perda de músculos, o espessamento das fibras cardíacas e a diminuição da capacidade de se recuperar de lesões. Os círculos mostram close-ups das células de (A) um coração humano jovem e (B) um coração humano velho. As células vermelhas com listras são células do músculo cardíaco, enquanto as células azuladas são células não musculares. (Figura criada usando-se elementos da Servier Medical Art; smart.servier.com.)

Por que o espaço envelhece o coração?

Muitas são as razões pelas quais o espaço acelera o envelhecimento do coração. A primeira e mais importante é a radiação – invisível aos olhos, mas muito perigosa. Embora nem toda radiação cause danos (usamos radiação para nos conectar à internet ou fazer chamadas telefônicas, por exemplo), a que existe no espaço é bastante prejudicial, o que faz com que seja arriscado permanecer lá mesmo que por um curto período. Quando nossas células são expostas à radiação espacial, sofrem danos, particularmente no seu DNA, e o risco de várias doenças cardíacas aumenta. Por causa disso, os astronautas expostos à radiação espacial sofrem mais de doenças cardiovasculares [1].

A segunda razão é a ausência de peso. Embora pareça muito divertido flutuar no ar ou dar cambalhotas sem esforço, na verdade a ausência de peso é prejudicial ao corpo e aos órgãos, pois então os músculos não precisam trabalhar para suportar a carga corporal. Isso faz com que os músculos do astronauta se atrofiem lentamente. O coração também é um músculo: portanto, quando a gravidade não puxa o sangue em direção aos pés, o coração não precisa trabalhar tanto a fim de bombeá-lo pelo corpo. Isso faz com que mais sangue permaneça na parte superior do corpo, ao contrário do que ocorre na Terra. Assim, o formato do coração fica mais redondo e parecido com uma bola. Algumas partes ficam também menores e perdem o tônus muscular [2].

O terceiro motivo pelo qual o espaço envelhece o coração envolve os sentimentos de solidão e de estresse. É difícil enviar ajuda ao espaço; os astronautas permanecem sozinhos e só podem se ajudar uns aos outros, o que os deixa estressados. Além de tudo, as naves são geralmente muito pequenas, com pouco espaço para a movimentação, o que as torna um lugar nem um pouco agradável. Sentir estresse e solidão por muito tempo pode fazer com que os astronautas fiquem menos motivados, mais fracos e com pior desempenho no trabalho em equipe. Eles são cuidadosamente selecionados para garantir que conseguirão suportar esse ambiente estressante da melhor maneira possível [2].

Juntas, essas três razões fazem com que o coração envelheça mais rapidamente no espaço [3]. Se quisermos enviar mais humanos para lá e explorar mais a galáxia, teremos de aprender a impedir esse envelhecimento acelerado. Infelizmente, ainda sabemos muito pouco sobre o que acontece com o coração nas profundezas do espaço, de modo que precisamos fazer mais pesquisas sobre esse tema.

Como os pesquisadores estudam o envelhecimento no espaço?

Uma maneira comum de estudar os órgãos é fazer experiências em animais. Podemos, por exemplo, testar medicamentos neles ou observar o que acontece com o coração de um rato quando o enviamos ao espaço. Isso não funciona muito bem no estudo do envelhecimento, por duas razões principais. A primeira, e mais importante, é que os órgãos dos animais são diferentes dos órgãos dos seres humanos. Como você bem pode imaginar, o coração de um rato não é igual ao coração humano. Isso significa que muitas das pesquisas feitas em animais não correspondem ao que acontece no corpo humano. Por exemplo, um medicamento que trata uma doença do coração em ratos pode não funcionar nos humanos ou até ser perigoso.

Em segundo lugar, experiências em animais às vezes provocam sofrimento neles. Para contornar esse problema, os pesquisadores podem agora criar órgãos humanos em miniatura no laboratório. Chamamos esses miniórgãos de organoides. Os organoides substituem os órgãos humanos reais melhor que os órgãos de animais. Por causa disso, podemos ter mais certeza de que um medicamento que funciona em um organoide também funcionará nos humanos. Os pesquisadores conseguem até produzir organoides personalizados. Como os humanos não são iguais, cada pessoa pode reagir de maneira diferente a um determinado medicamento ou ambiente. Graças aos organoides personalizados, podemos fabricar medicamentos especificamente para você ou dizer exatamente quanto seu coração envelhecerá no espaço [4].

Como fabricar um organoide

Para fabricar um organoide, os pesquisadores começam com os menores blocos de construção das células do corpo, podendo utilizar tanto células cardíacas quanto células-tronco. Estas são de um tipo especial e, como conseguem se transformar em diferentes células do corpo, os pesquisadores podem “programá-las” para se tornarem todas as células necessárias à fabricação de um minicoração. Ao instruir as células-tronco a se tornarem células cardíacas, os pesquisadores logram por fim formar um minicoração que bate. Um minicoração que bate também é chamado de organoide cardíaco [5].

O processo de transformação das células-tronco em outras células, como as cerebrais ou cardíacas, recebe o nome de diferenciação. A diferenciação ocorre em laboratório quando fornecemos às células-tronco nutrientes e moléculas específicas. A combinação única a que são sujeitas determina em que tipo de células as células-tronco se transformarão. Assim, os pesquisadores seguem uma receita muito precisa de nutrientes e moléculas para formar células cardíacas e minicorações [4].

Primeiro, juntam as células-tronco em uma pequena bola. Essa bola têm a largura de uns poucos fios de cabelo, mas contém alguns milhares de células-tronco. Após a formação da bola de células-tronco, aplica-se a receita muito precisa de nutrientes e moléculas. Depois de alguns dias, bolsas ocas se formam dentro da bola e, ao mesmo tempo, as células-tronco se transformam lentamente em células cardíacas, que por fim começam a bater. Após uma a duas semanas, uma bola oca de células cardíacas se forma. Esse é o minicoração, que tem cerca de 1 – 3 mm de largura (Figura 2) [5].

 

Figura 2. O tamanho de um minicoração comparado com uma mão, uma abelha e um fio de cabelo. O círculo menor à direita mostra o tamanho real de um minicoração ao lado de um cabelo humano. Na ampliação, vemos o minicoração ao lado do cabelo humano. A ampliação ainda maior, acima do microcoração, mostra o tamanho de suas células em comparação com a largura de um fio de cabelo humano. (Figura criada usando-se Biorender; biorender.com.)

Os minicorações também podem ser criados usando-se impressão 3D. Células cardíacas funcionais são misturadas em um líquido que vira uma gelatina. A combinação de células com esse líquido é chamada debiotinta. Ao combinar diferentes células com diferentes líquidos, diferentes biotintas são criadas. Elas são em seguida impressas em 3D num formato específico para se construir um minicoração [6].

Os minicorações também podem ser postos em um dispositivo de treinamento que funciona como uma miniacademia. No começo, são muito fracos. Colocando-se pressão nas células quando elas batem e dando-lhes pequenos choques elétricos, os minicorações são treinados para ficar mais fortes, exatamente como nosso coração real quando nos exercitamos. Isso é importante para que o minicoração imite o coração humano [7].

Como os minicorações podem tornar as viagens espaciais mais seguras?

Ao enviar minicorações para o espaço, os pesquisadores estudam como o ambiente espacial afeta o coração humano e por que ele envelhece mais rápido por lá. Também investigam como e por que a capacidade do coração de bater muda no espaço. Além disso, podem simular condições espaciais (ausência de peso, radiação e estresse) usando máquinas e medicamentos na Terra. As missões espaciais são muito caras e pouco comuns, de modo que fazer um experimento aqui mesmo antes de reproduzi-lo no espaço pode dar aos pesquisadores boas informações adicionais.

Ainda não temos uma forma específica para prevenir o envelhecimento mais rápido do coração no espaço. Com a ajuda de organoides (minicorações, neste caso), os pesquisadores podem estudar as causas desse envelhecimento acelerado e o modo de preveni-lo. Com minicorações personalizados, os pesquisadores também poderão determinar até que ponto o coração de cada pessoa envelhecerá no espaço, e decidir qual será o melhor tratamento para cada indivíduo. Sem dúvida, essa pesquisa ajudará a tornar a viagem espacial mais segura para todos no futuro!

Glossário

Radiação: Partículas ou ondas invisíveis que transferem energia. Radiação altamente energética pode causar danos aos nossos corpos.

Doenças cardiovasculares: Doenças que afetam o coração e/ou o sistema vascular.

Organoide: Miniórgão cultivado em laboratório, geralmente criado a partir de células-tronco.

Células-tronco: Células que têm a capacidade de se transformar em vários tipos de células diferentes.

Diferenciação: Processo mediante o qual uma célula se torna mais especializada. Por exemplo, uma célula-tronco se transformando em uma célula cardíaca.

Biotinta: Combinação de células com um material líquido capaz de ser impressa em 3D e solidificar-se. Esse material tem de incrementar o crescimento e a sobrevivência das células.

Agradecimentos

Os autores são gratos à Vejbystrands Skola e Förskola, bem como aos alunos do 4º e 6º anos pela contribuição valiosa durante a confecção das figuras. Este artigo contou com o apoio de ESA PRODEX, IMPULSE (PEA4000134310) e do projeto EIC Pathfinder Open PULSE (convênio de subvenção número 101099346).

Referências

[1] Rehnberg, E., Quaghebeur, K., Baselet, B., Rajan, N., Shazly, T., Moroni, L. et al. 2023. “Biomarkers for biosensors to monitor space-induced cardiovascular ageing.” Front. Sens. 4:1015403. DOI: 10.3389/fsens.2023.1015403.

[2] Baran, R., Marchal, S., Garcia Campos, S., Rehnberg, E., Tabury, K., Baselet, B. et al. 2022. “The cardiovascular system in space: focus on in vivo and in vitro studies.” Biomedicines. 10:59. DOI: 10.3390/biomedicines10010059.

[3] Hughson, R. L., Helm, A. e Durante, M. 2018. “Heart in space: effect of the extraterrestrial environment on the cardiovascular system.” Nat. Rev. Cardiol. 15:167–80. DOI: 10.1038/nrcardio.2017.157.

[4] Clevers, H. 2016. “Modeling development and disease with organoids.” Cell. 165:1586–97. DOI: 10.1016/j.cell.2016.05.082.

[5] Hofbauer, P., Jahnel, S. M., Papai, N., Giesshammer, M., Deyettt, A., Schmidt, C. et al. 2021. “Cardioids reveal self-organizing principles of human cardiogenesis.” Cell. 184:3299–317.e22. DOI: 10.1016/j.cell.2021.04.034.

[6] Sun, W., Starly, B., Daly, A. C., Burdick, J. A., Groll, J., Skeldon, G. et al. 2020. “The bioprinting roadmap.” Biofabrication. 12:022002. DOI: 10.1088/1758-5090/ab5158.

[7] Ronaldson-Bouchard, K., Ma, S.P., Yeager, K., Chen, T., Song, L., Sirabella, D. et al. 2018. “Advanced maturation of human cardiac tissue grown from pluripotent stem cells.” Nature. 556:239–43. DOI: 10.1038/s41586-018-0016-3.

https://parajovens.unesp.br/

Quanto tempo dura uma civilização?

Bruce Murray Space Image Library/The Planetary Society

Telescópio de Green Bank (GBT)

Um novo estudo procurou responder ao famoso paradoxo de Fermi e aponta que as civilizações mais avançadas terão um limite matemático teórico de 5000 anos. Os humanos enquadram-se neste grupo há cerca de 200 anos.

É uma das perguntas mais famosas da ciência e, segundo a lenda, foi feita durante um almoço. Enrico Fermi, o físico que ajudou a construir o primeiro reactor nuclear e cujo nome baptiza uma unidade de medida tão pequena que faz um átomo parecer generoso, conversava com os colegas sobre a possibilidade de vida extraterrestre quando, de repente, perguntou: “Onde está toda a gente?“.

O universo tem 13 mil milhões de anos. Só a nossa galáxia contém centenas de milhares de milhões de estrelas, uma proporção significativa das quais alberga planetas. Muitos destes planetas estão na gama de temperaturas ideal para a existência de água líquida. Os números, segundo qualquer estimativa razoável, sugerem que a vida deveria ter surgido muitas vezes, em muitos lugares, muito antes mesmo de o nosso planeta se ter formado. E, no entanto, nenhum sinal. Nenhum visitante. Sem evidência de qualquer ser vivo. Este é o paradoxo de Fermi, que permanece por resolver há 75 anos.

Agora, dois físicos da Universidade de Tecnologia Sharif, em Teerão, abordaram a questão numa nova perspetiva. Em vez de questionarem porque não encontramos outras civilizações, Sohrab Rahvar e Shahin Rouhani perguntaram o que o próprio silêncio nos revela, e a resposta impõe um limite matemático rígido à probabilidade de sobrevivência das civilizações tecnologicamente avançadas.

Se assumirmos, otimisticamente, que a vida inteligente surge com relativa facilidade em planetas semelhantes à Terra, e que a enorme quantidade destes planetas na nossa galáxia implicaria a existência de um número imenso de civilizações, então a ausência de qualquer contacto com estas civilizações deverá significar que elas já não existem.

A galáxia é suficientemente antiga, e o Espaço está suficientemente interligado, para que uma civilização tecnológica de longa duração se tivesse eventualmente manifestado. Teríamos detetado os seus sinais, encontrado as suas sondas ou descoberto algum vestígio da sua engenharia. Não encontrámos nada disso.

Os investigadores analisaram os cálculos cuidadosamente, baseando-se na famosa equação de Drake (a fórmula que tenta estimar o número de civilizações comunicantes na Galáxia em qualquer momento). Introduziram também uma restrição particularmente importante relacionada com a comunicação eletromagnética. Os nossos radiotelescópios estão em funcionamento há tempo suficiente para que o nosso “cone de luz” (a região do Espaço de onde os sinais nos poderiam ter alcançado) abranja toda a história da Galáxia, remontando há aproximadamente 100 000 anos. Qualquer civilização que tenha existido na nossa Galáxia durante este período e estivesse a emitir sinais detetáveis ​​deveria, em 

O silêncio, defendem os autores, não se deve à nossa tecnologia ser demasiado primitiva. Trata-se de uma ausência genuína. Fazendo os cálculos, a equipa concluiu que, se a vida inteligente é comum, as civilizações tecnológicas sobrevivem normalmente no máximo durante cerca de 5000 anos. Não milhões de anos. Nem sequer dezenas de milhares. Cinco mil anos… um número que coloca toda a história humana registada dentro da zona de perigo. Somos uma civilização tecnológica, em qualquer sentido significativo, há apenas cerca de 200 anos. Estatisticamente, estamos no início do período mais vulnerável da nossa existência.

O artigo enumera as ameaças com uma franqueza desconfortável: impactos de asteróides, erupções de supervulcões, alterações climáticas, pandemias, guerra nuclear, inteligência artificial, biotecnologia descontrolada. Os autores observam que a história está repleta de civilizações que entraram em colapso, desde os romanos, os maias e a Ilha de Páscoa, e que nunca recuperaram. Num mundo tão interligado como o nosso, uma catástrofe que acabe com uma civilização poderá, pela primeira vez, ser verdadeiramente global.

Como Rahvar e Rouhani fazem questão de afirmar, os seus resultados “devem ser interpretados como limites superiores derivados do paradoxo de Fermi, e não como previsões da esperança de vida real”.

A matemática não diz que as civilizações devam morrer aos 5000 anos, apenas que, em média, não conseguem sobreviver muito mais tempo do que isso se quisermos explicar o silêncio que observamos. Outras explicações continuam a ser totalmente possíveis: talvez as civilizações optem por não comunicar, talvez sejamos uma das primeiras espécies inteligentes a surgir, talvez as distâncias sejam simplesmente demasiado vastas. O estudo não descarta nenhuma destas hipóteses.

Mas a implicação subjacente às equações é difícil de ignorar. A Galáxia pode estar, ou pode ter estado, repleta de civilizações que surgiram, construíram coisas notáveis, almejaram as estrelas e depois caíram no silêncio antes de conseguirem alcançar qualquer outra civilização. Seja através de guerras, colapso ambiental ou má utilização da sua própria tecnologia, o universo parece impor um limite rigoroso à duração da inteligência. Ainda não sabemos a que categoria pertencemos.

https://zap.aeiou.pt/

A descoberta de uma caverna na superfície da Lua

A descoberta de uma caverna na superfície da Lua pode ser um bom abrigo futuro para astronautas

A recente descoberta de um tubo de lava lunar sugere a existência de uma rede oculta de cavernas que poderia servir de abrigo para futuros exploradores na Lua.

O Lunar Reconnaissance Orbiter da Nasa (ilustrado com a Terra ao fundo) detectou a primeira evidência direta de um tubo de lava sob um antigo oceano de magma chamado Mare Tranquillitatis.

Foto de Illustration by University of Trento, A. Romeo, NASA, JPL-Caltech (Brian Kumanchik, Christian Lopez), Bill Anders

Por Robin George Andrews

Os primeiros astronautas desde a era da missão Apollo pousarão na superfície lunar ainda nesta década. Se o programa Artemis da Nasa prosseguir conforme planejado, ele estabelecerá, pouco a pouco, uma presença permanente na Lua, em torno do Polo Sul lunar, rico em água.

Isso não é tarefa fácil. Afinal, a Lua é um dos ambientes mais extremos e hostis do Sistema Solar: apresenta variações bruscas de temperatura dentro e fora da luz solar, é ocasionalmente sacudida por intensos terremotos lunares e está quase sempre encharcada pela radiação galáctica e estelar que chove do alto.

“A superfície lunar é hostil para humanos e máquinas”, afirma Tracy Gregg, vulcanologista planetária da Universidade de Buffalo, nos Estados Unidos.

Embora as estruturas artificiais erguidas na superfície lunar proporcionem abrigo, seria útil se a própria Lua oferecesse algumas defesas naturais. Um estudo publicado em 2024 na revista científica Nature Astronomy fornece a primeira evidência direta da existência de tais abrigos naturais.

Ao examinar dados antigos de radar coletados por uma sonda em órbita lunar, os pesquisadores descobriram que uma cavidade suspeita próxima ao local de pouso da Apollo 11 não é apenas uma cavidade, mas uma longa caverna — um túnel vulcânico formado por um antigo fluxo de lava.

Tubos de lava e cavernas existem na Terra e têm fornecido refúgio aos viajantes humanos contra condições climáticas intensas há quase 10 mil anos. A caverna descoberta na Lua provavelmente é muito semelhante às da Terra, e os cientistas suspeitam que ela não seja a única: acredita-se que existam inúmeros condutos desse tipo por toda a Lua.

A superfície da Lua está repleta de crateras ou clarabóias como esta, chamada Marius Hill (mostrada nas três imagens acima sob diferentes exposições solares). As temperaturas dentro dessas crateras, que podem levar a cavernas subterrâneas, são mais estáveis do que as da superfície da Lua.Foto de NASA, GSFC, Arizona State University

As paredes vulcânicas primordiais dessas cavernas darão aos geólogos uma visão do passado distante da Lua e também podem conter água gelada inestimável, que pode ser convertida em combustível para foguetes.

Mas o mais importante é que, se essa rede de cavernas extraterrestres existir, ela poderá oferecer proteção contra as ameaças mais sobrenaturais da Lua, desde radiação solar até a queda de micrometeoritos, afirma Leonardo Carrer, pesquisador da Universidade de Trento, na Itália, e autor do novo estudo.

Em busca de cavernas de lava

Hoje, a Lua é um deserto silencioso e prateado. Mas já foi um paraíso vulcânico hiperativo, onde rochas derretidas jorravam para o espaço e choviam de volta como lágrimas vítreas, e onde enormes mares de lava se agitavam. Com grande parte de seu calor interno agora perdido, o vulcanismo da Lua se extinguiu, deixando para trás todos os tipos de características sinuosas na superfície.

Entre essas características estão os tubos de lava, túneis ocos que outrora isolaram e canalizaram rios de rocha incandescente. Eles existem e ainda estão sendo criados na Terra hoje. Há muito se acredita que tubos de lava frios e cristalizados, cavernas e condutos se escondem pela Lua, particularmente dentro das maria — manchas escuras de mares magmáticos congelados.

Voando alto acima da superfície, a câmera do Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) da Nasa só consegue ver buracos, que não necessariamente levam a cavernas extensas. O LRO, no entanto, está equipado com um pequeno sistema de radar que, se apontado para esses buracos no ângulo certo, pode alcançar suas profundidades potencialmente maiores.

Carrer e seus colegas analisaram dados de radar pré-existentes e se concentraram em um buraco no Mar da Tranquilidade, o mar de lava solidificada onde a Apollo 11 pousou em 1969. Esses dados revelaram que o buraco tinha paredes abertas de 130 a 170 metros abaixo da superfície, levando a pelo menos uma caverna profunda que serpenteia pela crosta lunar.

Cientificamente falando, explorar um canal como esse revelaria uma abundância de tesouros. “As cavernas são um ambiente único que preserva a história da Lua”, diz Lorenzo Bruzzone, pesquisador da Universidade de Trento, na Itália, e autor do novo estudo. Todos os tipos de segredos, desde a história do vulcanismo na Lua até a composição do enigmático interior do satélite, podem ser revelados ao se explorar uma caverna.

O tubo de lava recém-descrito é o primeiro conduto subterrâneo encontrado na Lua, reforçando a ideia de que ainda há inúmeros outros a serem descobertos. “Provavelmente existem centenas ou milhares de cavernas na Lua na forma de tubos de lava drenados”, comenta Gregg. E um dia, eles podem salvar a vida de um astronauta.

Um santuário subterrâneo na Lua

O abrigo é a principal prioridade para as missões humanas na Lua. “Trata-se de ter um habitat pronto onde os astronautas possam passar longos períodos na Lua sem contrair câncer”, diz Paul Byrne, cientista planetário da Universidade de Washington em St. Louis.

E o abrigo se torna especialmente importante durante tempestades solares. O proeminente campo magnético da Terra e sua atmosfera espessa protegem a superfície de todas as explosões solares, exceto as mais terríveis. Mas a Lua não possui nenhum dos dois, o que significa que sua superfície é bombardeada por essa radiação sempre que está na linha de fogo do sol.

Astronautas desprotegidos podem enfrentar doses de radiação que variam de perigosas a mortais. “Uma tempestade solar poderia literalmente matar pessoas na superfície lunar”, explica Gregg. “Os computadores também não gostam de radiação solar.”

A radiação é absorvida e depois reemitida pela superfície lunar, o que também pode prejudicar os astronautas a longo prazo. “Estar na superfície, mesmo quando o Sol não está nos atingindo, ainda não é uma boa ideia”, diz Byrne.

Essas cavernas também podem servir de refúgio contra outras ameaças. A temperatura da superfície lunar pode subir e descer centenas de graus com uma velocidade impressionante, dependendo se está iluminada pela luz solar. Felizmente, é provável que “o interior das cavernas lunares mantenha uma temperatura estável”, comenta Carrer, oferecendo outra vantagem.

Pequenos meteoros do tamanho de uma torradeira ou menores não representam ameaça para a Terra, porque a atmosfera do nosso planeta os incinera. Mas a Lua não tem essa proteção gasosa. “A superfície da Lua é continuamente bombardeada por micrometeoritos, que acabam degradando tudo o que fica do lado de fora”, diz Gregg.

As cavernas de lava, então, seriam espaços de armazenamento resistentes para complementar os postos avançados lunares que estão sendo construídos por astronautas e robôs ao longo do tempo. “Habitats subterrâneos ou áreas de armazenamento prontos para uso economizariam muito trabalho para as pessoas”, diz Gregg.

Espeleologia no Polo Sul da Lua

Essas cavernas não são soluções milagrosas para os aventureiros lunares. Para acessar uma caverna a centenas de metros abaixo da superfície, os astronautas podem precisar descer cuidadosamente de rapel, o que não é ideal se precisarem fugir rapidamente de uma tempestade solar.

Outra questão é que as cavernas podem não ser todas estruturalmente sólidas. “As cavernas que vimos até agora são visíveis porque o teto desabou”, afirma Gregg. “Acho que a estabilidade do teto será uma grande questão.”

A Lua também sofre terremotos lunares, que são raros, mas ocasionalmente fortes, e podem durar dezenas de minutos. Isso não só pode colocar em risco os postos avançados lunares, como também pode desestabilizar os tubos de lava.

“Eu gostaria de ver as paredes das cavernas reforçadas se um posto avançado fosse construído lá”, diz Thomas Watters, cientista planetário do Museu Nacional do Ar e Espaço em Washington, D.C., nos Estados Unidos. “Sem reforço, as paredes e o teto das cavernas poderiam desabar.”

Fundamentalmente, as agências espaciais estão visando o Polo Sul lunar, rico em recursos, para as primeiras estações humanas de longo prazo na Lua. Isso significa que elas podem não encontrar condutos de lava abundantes, que são mais prováveis de serem encontrados do lado da Lua voltado para a Terra.

Mas só o fato de saber que essas cavernas existem, após anos de especulações, ainda traz um certo conforto para quem busca respostas para os mistérios da Lua, um astro cujo destino está tão intimamente ligado ao da Terra.

“O importante é que agora identificamos uma caverna acessível que pode ser o alvo de uma futura missão robótica”, conclui Bruzzone. “Estamos prontos para ser surpreendidos.”

National Geographic Brasil

O desbravador do universo

Mais de meio milhão de imagens feitas pelo telescópio espacial Hubble,
cujo lançamento completa vinte anos, ajudaram a encontrar respostas
para algumas das mais intrigantes questões da ciência: a data em que
ocorreu o Big Bang, como nasceram as galáxias e os buracos negros.
Até nos permitiram estimar quando será o fim do mundo

Alexandre Salvador

Fotos NASA

Espetáculo do cosmo
A galáxia M51 foi observada pela primeira vez pelo astrônomo francês Charles Messier, em 1773,
e pode ser vista da Terra por telescópios amadores. A imagem feita pelo Hubble, porém, é inédita
por revelar um esplendor de detalhes como nunca fora visto antes. Conhecida popularmente
como galáxia do redemoinho, ela está localizada a 31 milhões de anos-luz da Terra
(1 ano-luz significa 9,5 trilhões de quilômetros), em uma pequena constelação chamada Canes Venatici

Desde tempos imemoriais, o homem olha o céu e as estrelas com um misto de medo e fascínio. Nos últimos 400 anos, sinalizado pelo momento em que Galileu Galilei usou seu telescópio para estudar o que não podia ser visto a olho nu, o ritmo das descobertas astronômicas tornou-se frenético. As últimas duas décadas, em especial, compõem a idade de ouro da investigação cósmica – e o responsável por isso é, em boa parte, o telescópio espacial Hubble. Em órbita a 570 quilômetros acima da Terra, o Hubble permitiu pela primeira vez um olhar cristalino do espaço-tempo. Os telescópios instalados na superfície têm a observação prejudicada pela atmosfera, que distorce as imagens e bloqueia parte do espectro visual, como as radiações ultravioleta e infravermelhas. "Antes do Hubble, era como se os astrônomos tentassem olhar o céu do fundo de uma piscina olímpica", disse a VEJA o americano Nolan Walborn, do Instituto Científico de Telescópios Espaciais, em Baltimore.

O Hubble foi colocado em órbita pelo ônibus espacial Discovery, em abril de 1990, e não funcionou muito bem nos primeiros anos. Um erro crasso de fabricação em um de seus espelhos, que distorcia as imagens, impediu sua utilização correta até 1995. Esse e outros problemas foram corrigidos por uma série de visitas de astronautas. Praticamente todas as partes, exceto o espelho principal, foram trocadas. O resultado é que o Hubble é hoje 100 vezes mais potente do que no dia de seu lançamento. Desde 1995, o telescópio já captou mais de meio milhão de imagens de deslumbrante beleza – e cada uma delas ajudou a entender melhor a origem e a evolução do universo.

Devido ao tempo que a luz leva para chegar às proximidades da Terra, quanto mais distante o Hubble enxerga, mais ele está olhando para o passado. Em 2009, os astrônomos o usaram para registrar as imagens mais distantes já feitas, mostrando a formação de galáxias quando o universo era um jovem de apenas 600 milhões de anos. É quase o limite das possibilidades da investigação humana. Nos primórdios, a densidade do cosmo era tão elevada que, a exemplo dos atuais buracos negros, não deixava escapar luz alguma. Esse período, chamado de Idade das Trevas, constitui a barreira que nos impede de ver o próprio Big Bang, a expansão súbita de energias que deu origem ao universo.

Para a maioria das pessoas, o Hubble é conhecido principalmente por suas deslumbrantes imagens de nuvens de estrelas, poeira cósmica e choques de galáxias. Sua contribuição à ciência e ao conhecimento do universo é, evidentemente, muito mais ampla. Aqui estão alguns desses avanços científicos:

• Permitiu calcular a idade do universo em 13,7 bilhões de anos.

• Tornou possível a confirmação da existência de buracos negros no centro das galáxias.

• Registrou pela primeira vez a presença de atmosfera em um planeta fora do sistema solar.

• Mostrou que o universo está em expansão e em velocidade maiores do que se supunha.

A respeito desse último item, é curioso o fato de que, no lançamento do Hubble, a expectativa dos astrônomos era precisamente comprovar a desaceleração desse processo. O telescópio espacial mostrou que, ao contrário, quanto mais distantes estão as estrelas, mais rápido elas viajam. O que estaria causando a aceleração da expansão do universo é o tema que intriga os cientistas. A teoria mais aceita é a existência de uma força que se convencionou chamar de energia escura, de origem e magnitude ainda desconhecidas. "Além de recente, essa descoberta foi totalmente inesperada. A energia escura mudou o conceito de evolução do universo que tínhamos até pouco tempo atrás", disse a VEJA Roberto Dias da Costa, do Instituto de Astronomia da Universidade de São Paulo.

A que ponto chegará essa expansão? Ninguém sabe. Muitos cientistas acreditam que, quando o universo atingir o ponto máximo de expansão e não existir mais força para contrabalançar a gravidade, como hoje faz a energia escura, toda a matéria e toda a energia começarão a se contrair até se comprimir num único ponto infinitamente denso, a singularidade. Seria o Big Crunch, o contrário do Big Bang. Quando isso ocorreria? Não antes de 20 bilhões de anos.

A aposentadoria do Hubble já foi anunciada várias vezes. Em todas as ocasiões, o telescópio pôde continuar a operar devido aos consertos feitos por astronautas. Foram cinco missões de reparo e atualizações. A última delas, realizada no ano passado por uma equipe de sete astronautas a bordo do ônibus espacial Atlantis, foi filmada em 3D e agora está sendo exibida em cinemas Imax nos Estados Unidos, com narração de Leonardo DiCaprio. Desta vez, os dias do velho Hubble, com seus remendos e tecnologia ultrapassada, estão realmente contados. Deve deixar de funcionar em 2014, quando seu sucessor, o Telescópio Espacial James Webb, começar a operar a 1,5 milhão de quilômetros da Terra.

Arte no universo
As "pinturas" captadas pelo Hubble: o hidrogênio liberado pela nebulosa Carina (à esq.) forma uma imensa nuvem de poeira que se assemelha a uma explosão. A luz da estrela V838 Monocerotis (no centro) é tão intensa que ilumina a poeira que a circunda. Na nebulosa NGC 6302 (à dir.), os gases liberados na morte de uma estrela lembram a forma de uma borboleta
5 de maio de 2010
Revista Veja

Os olhos do céu

Quase 20 anos depois de seu lançamento, o Hubble continua a revelar maravilhas cada vez maiores e a alimentar questões cada vez mais profundas a respeito do universo. Missões de reparos ocasionais permitiram aos cientistas adicionar novas tecnologias à gama de câmeras e sensores do telescópio. Em 2002, astronautas equiparam o Hubble com a Advanced Camera for Surveys [câmera avançada de sondagens], aumentando a eficiência de descobertas do telescópio em dez vezes. Em janeiro de 2007, um curto-circuito elétrico inutilizou algumas partes da câmera. Outra missão de ônibus espacial, marcada para o segundo semestre de 2008, está planejada para reparar a câmera e adicionar novos componentes, com o intuito de estender a missão extraordinária do Hubble.

Foto: NASA

A nebulosa Olho de Gato formou-se de modo menos violento, com uma estrela parecida com o Sol lançando em sua agonia camadas esféricas de gás em intervalos regulares.

Foto: NASA/ESA/HEIC/Hubble Heritage Team


Nuvens de gás e dejetos rodeiam uma estrela que está se extinguindo. Este corpo celeste, que já foi similar ao nosso sol, soltou suas camadas exteriores e se contraiu em uma estrela anã pequena, quente e branca, visível como um ponto brilhante (no centro). Astrônomos prevêem que o nosso sol irá seguir o mesmo trajeto – transformando-se de estrela de tamanho médio em anã –, mas isso ainda vai demorar bilhões de anos.

Foto: NASA/ESA/K. Noll, STScI

No segundo semestre do ano passado, o eco de luz emanado pela V838 Monocerotis tinha se suavizado, revelando estruturas intrincadas na poeira interestelar que rodeia a estrela vermelha fria (no centro), responsável pelo espetáculo bizarro. Cientistas ainda não sabem o que fez a estrela se acender – foi um tipo de explosão estelar totalmente novo. Mas foi possível utilizar a explosão de luz para medir a distância entre a estrela e a Terra: 20 mil anos-luz, em uma área do espaço onde se acreditava existirem poucas estrelas. É muito misterioso, diz o cientista Howard Bond, que trabalha com o Hubble. Muitas coisas que observamos com o Hubble nunca foram imaginadas quando o telescópio foi projetado.

Foto: NASA/ESA/H. Bond, STScI

No início de 2002, um astrônomo amador da Austrália reparou uma coisa incomum: uma estrela discreta chamada V838 Monocerotis, na direção da constelação Monóceros, de repente se acendera. Quando as lentes do Hubble se voltaram para a estrela, os pesquisadores descobriram um fenômeno raro chamado eco de luz, em que a radiação da explosão estelar ricocheteia em partículas de poeira e ilumina correntes e espirais de poeira ao redor da estrela, anteriormente invisíveis. Esta série de imagens feitas ao longo de dois anos e meio mostra a luz explodindo na nuvem de poeira, revelando suas dimensões.

Foto: NASA, ESA, and Z. Levay, STScI


Ao longo de mais de uma década, cientistas utilizaram as câmeras do Hubble para fotografar a supernova 1987A. Nesta série, o anel externo vermelho, provavelmente composto de gás e dejetos ejetados pela estrela milhares de anos antes de sua explosão, é bombardeado por uma onde de choque da estrela que explode no centro. Quando a onda de choque colide com o anel externo, o material ejetado anteriormente esquenta e brilha ainda mais forte.

Foto: NASA/ESA/P. Challis & R. Kirshner, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Na explosão de uma estrela, como a supernova 1987A, há emissão de poeira e gás, dispersando elementos que formarão novas estrelas e planetas. Aqui, uma onda de choque gerada pela explosão atinge um anel de gás, e partes dele brilham.

Foto: NASA/ESA/P. Challis and R. Kirshner, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

O azul brilhante de estrelas recém-nascidas perfura a galáxia-anã próxima conhecida como Pequena Nebulosa de Magalhães. Na medida em que a radiação das jovens estrelas abre caminho pela nuvem, gás e poeira formam espirais altos e pontas escarpadas, e parece que mais estrelas se formam ao longo delas. A nuvem está relativamente próxima à nossa galáxia (a cerca de 200 mil anos-luz de distância), o quer dá aos cientistas a oportunidade de investigar como as estrelas se formam e como transformam seus arredores na medida em que evoluem. Esta imagem foi capturada pela câmara avançada de sondagens do Hubble, depois de ser instalada por astronautas do ônibus espacial Columbia em 2002.

Foto: NASA/ESA/Hubble Heritage Team

Depois que o Hubble envia imagens de volta à Terra, os cientistas com freqüência as manipulam e então lhes atribuem cores com base no comprimento de onda da luz e nos diversos elementos que aparecem em cada exposição. Aqui, a nebulosa Carina aparece em toda sua glória colorida, sendo que o azul representa oxigênio; o verde, hidrogênio; e o vermelho, enxofre. Na imagem original, não seria possível ver a estrutura nebular muito bem, explica o astrônomo Nolan Walborn. Dependendo do objetivo, usamos filtros diferentes. Para estudar estrelas, usa-se um filtro; para examinar gases, outro.

Foto: NASA/ESA/N. Smith, U.C. Berkeley/ Hubble Heritage Team

A câmera avançada de sondagens do Hubble enxerga em preto e branco; a cor é posteriormente adicionada pelos cientistas. Esta imagem da nebulosa Carina Nebula é uma enorme montagem de 48 imagens originais do Hubble com raio de 50 anos-luz. A nebulosa, localizada a 117,5 mil anos-luz da Terra, é uma forja cósmica onde estrelas quentes geram radiação e ventos estelares. Em uma ampla nuvem de poeira e gás, novas estrelas nascem.

Foto: NASA/ESA/N. Smith, U.C. Berkeley/ Hubble Heritage Team

A Messier 101, ou galáxia Cata-Vento gira em perfeição pixelada no retrato mais detalhado de uma galáxia já divulgado pelos cientistas que trabalham com o Hubble. A imagem foi produzida com a combinação de exposições feitas pelo Hubble e outras registradas por telescópios na Terra.

Foto: NASA/ESA

Quando o astrônomo alemão Johann Elert Bode descobriu as galáxias M81 e M82 em 1774, ele as chamou de manchas nebulosas. O Hubble refinou a descrição indistinta com esta imagem em alta resolução da M82, revelando uma região de formação intensa de estrelas. A galáxia também é chamada de galáxia Charuto, devido a seu formato oblongo.

Foto: NASA/ESA/Hubble Heritage Team

Arrastando caudas de gás, poeira e estrelas, as galáxias Antennae se chocam nesta imagem, a mais nítida já obtida dessa dança cósmica. Essas duas galáxias começaram a se fundir há centenas de milhões de anos; na medida em que colidem, forças desordenadas criarão bilhões de novas estrelas.
Foto: NASA/ESA/Hubble Heritage Team

Apontado para a direção da constelação de Centauro, o Hubble revela diversas galáxias. A mais brilhante de todas é uma galáxia gigante em elipse de um bilhão de sóis, rodeada por aglomerados globulares – grupos densos de centenas de milhares de estrelas unidas pela gravidade.
Foto: NASA/ESA/Hubble Heritage Team
National Geographic Edição 92

2007

Imagem de Marte

Robots exploradores transforman un objeto lejano y misterioso en territorio conocido.
01 de Diciembre de 2008 - http://ngenespanol.com/2008/12/01/imagenes-de-marte-articulos/