13 de nov de 2012

ON deposita primeiro registro de patente na área de astronomia



O invento é o heliômetro anular, usado para medir o diâmetro solar com alta precisão.

O Observatório Nacional depositou seu primeiro pedido de registro de patente na área de astronomia. O invento é chamado “Dispositivo para medidas angulares”, e trata-se de um heliômetro anular, um telescópio refletor desenvolvido para medir o diâmetro solar com alta precisão, superior ao heliômetro convencional.

O pesquisador Victor D’Ávila, um dos responsáveis pelo invento, explica que o Sol não apresenta um comportamento estável. Além disso, embora sejam registrados alguns ciclos na sua dinâmica, não é possível prever suas variações, que se manifestam no seu campo magnético, na sua luminosidade e no seu diâmetro. Como o Sol determina o clima da Terra e define, portanto, a possibilidade de existência de vida no planeta, compreender seu comportamento é de grande importância. 

O princípio de um heliômetro é combinar num mesmo tubo dois telescópios apontando para duas direções próximas. “Dessa forma, os efeitos e defeitos dos dois instrumentos se cancelam quando medimos a posição relativa de dois pontos no céu, nesse caso, dois pontos opostos no disco solar”, explica D’Ávila. 

A vantagem do heliômetro anular desenvolvido no ON é que ele utiliza um sistema de espelhos, que apresentam maior estabilidade mecânica que as lentes empregadas no heliômetro convencional. A opção pelos espelhos em vez de lentes também permitiu criar uma configuração nova para a óptica do instrumento, possibilitando que ele tome medidas angulares de alta precisão em qualquer direção. “Podemos dizer que, com a concepção do heliômetro anular, conseguimos materializar o ideal de efetuar medidas angulares com a mais completa independência da estabilidade óptica e mecânica do instrumento”, diz o pesquisador.

Os procedimentos de apoio ao processo do pedido de patente de invenção foram realizados pelo Núcleo de Inovação Tecnológica (NIT-RIO), e o depósito do pedido foi feito no último dia 19 de outubro. Em março deste ano, o ON depositou o registro de patente do “dispositivo e método para simular a compensação de bússola náutica”, desenvolvido na área de geofísica.


Confira abaixo a entrevista com o pesquisador Victor D’Ávila.

ONews: Por que o diâmetro do Sol muda? Com que frequência? 

Victor D’Ávila: O Sol não é em absoluto uma estrela imutável. Pelo contrário, desde a invenção do telescópio, por Galileu, são observadas manchas que evoluem na superfície do Sol. Logo se percebeu que essas manchas apareciam em ciclos de 11 anos, aproximadamente. Os astrônomos costumam avaliar um parâmetro, chamado de atividade solar através do número e tamanho das manchas. O que é mais estimulante no estudo desses ciclos solares é o fato de que esses ciclos não são sempre iguais entre si, mas sim apresentam variações de um ciclo para outro e que essas variações na atividade solar são impossíveis de se prever.

Em pouco tempo também se aprendeu que esse ciclo de 11 anos se manifesta em muitos outros parâmetros solares tais como seu campo magnético, sua luminosidade e seu diâmetro.

Sabe-se que a amplitude das variações do diâmetro solar é muito pequena, de uns poucos milionésimos do seu valor médio e, por isso mesmo, sua medida representa um verdadeiro desafio para os astrônomos.

ONews:  Que importância isso tem?

Victor D’Ávila: O Sol determina o clima da Terra e, assim, a possibilidade de existência de vida no nosso planeta. Sabemos também que o Sol não se comporta de forma estável. Como já dissemos, o Sol apresenta um ciclo de variações de 11 anos. E o que é mais preocupante, é que mesmo esse ciclo não é estável nem previsível. Assim, por exemplo, em torno de 1680, durante cerca de 70 anos, o nosso Sol praticamente não apresentou aquele ciclo de 11 anos das manchas solares. Ou seja, sua atividade praticamente se extinguiu. Esse período ficou conhecido na astronomia como Mínimo de Maunder. Nessa época, durante longos anos, o Sol nem mesmo apresentou manchas! Será que isto afetou o clima terrestre? Bem, isso não se sabe com certeza, mas, coincidência ou não, os meteorologistas registraram uma abrupta queda de temperatura em toda a Europa por alguns séculos por volta de 1600 ou 1700 e que ficou conhecida como a Pequena Idade do Gelo.

Por outro lado, para que seja possível calibrar e avaliar os modelos teóricos sobre o interior do Sol e seu funcionamento, é muito importante comparar as previsões dos modelos com as observações astronômicas, entre elas, a medida da evolução do diâmetro solar. 

ONews: Para que serve o heliômetro? 

Victor D’Ávila: O heliômetro é um instrumento desenvolvido para medir o diâmetro solar.

ONews: Qual a diferença do convencional para o anular?

Victor D’Ávila: O heliômetro anular, objeto do pedido de patente do Observatório Nacional, é um novo tipo de heliômetro que é capaz de medir o diâmetro solar com uma precisão ainda maior que o heliômetro convencional.

ONews:  Quais são as vantagens do instrumento proposto em relação aos já existentes?

Victor D’Ávila: A ideia básica por trás de um heliômetro é combinar num mesmo tubo dois telescópios apontando para duas direções próximas. Dessa forma, os efeitos e defeitos dos dois instrumentos se cancelam quando medimos a posição relativa de dois pontos no céu, nesse caso, dois pontos opostos no disco solar. 

No heliômetro convencional essa configuração de dois telescópios num mesmo tubo é realizada fazendo com que cada telescópio seja dotado de uma lente objetiva (a grande lente frontal) na forma de um semicírculo, ou meia-lua. As duas lentes objetivas são dispostas lado a lado na frente do tubo do heliômetro convencional. O ponto fraco do heliômetro convencional  vem do fato de que qualquer medida angular ao longo da direção que une as semiluas é  dependente da estabilidade mecânica e óptica do instrumento.

Já no heliômetro anular utilizamos espelhos no lugar de lentes para, com isso, tirar proveito da reconhecida estabilidade mecânica dos materiais com que são feitos os modernos espelhos. 

Além disso, e precisamente por utilizarmos espelhos, e não lentes, nos foi possível criar uma configuração nova para a óptica do instrumento através do uso de espelhos objetivos anulares concêntricos. Note-se que não é possível confeccionar lentes anulares. O mesmo não ocorre com espelhos objetivos anulares concêntricos, que são de manufatura relativamente fácil. 

Por uma questão de simetria, espelhos anulares concêntricos são perfeitos para realizar medidas angulares de alta precisão em qualquer direção. 

Podemos dizer que com a concepção do heliômetro anular conseguimos materializar o ideal de efetuar medidas angulares com a mais completa independência da estabilidade óptica e mecânica do instrumento.




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