- há 5 semanas
FUTURANDO 20250929
Cientistas projetam réplicas de ganso para serem usados em testes na indústria da aviação.
E ainda: como um drone está desvendando os segredos das abelhas!
Cientistas projetam réplicas de ganso para serem usados em testes na indústria da aviação.
E ainda: como um drone está desvendando os segredos das abelhas!
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AprendizadoTranscrição
00:00Atenção fãs de ficção científica e do Cosmos, é hora de mais um episódio sobre o tema favorito de vocês.
00:08Difícil se cansar dessas histórias sobre o espaço, né?
00:11Falando sério, a gente realmente agradece todos os comentários e perguntas enviados por vocês, como essas.
00:19Existe vida em outros planetas? O que são buracos negros? O que é a Via Láctea?
00:24Ou como uma pergunta recente de uma espectadora do Zimbábue, que enviou uma ótima questão para abrir o programa?
00:31O Futurando está no ar!
00:44Saturno é o único planeta com anéis? Na verdade, não.
00:48Mas antes de explicar o motivo, vamos apreciar esse espetáculo celestial.
00:54Os magníficos anéis de Saturno se destacam no Sistema Solar.
01:02A missão Cassini revelou detalhes sobre essa estrutura, que se estende por centenas de milhares de quilômetros.
01:10Tão larga que podemos ver cada faixa aqui da Terra, mesmo que em alguns pontos os anéis tenham apenas alguns metros de espessura.
01:18De longe, as centenas de anéis individuais girando no mesmo plano podem parecer sólidos.
01:24Mas olhando de perto, dá para ver que eles são compostos por incontáveis partículas.
01:34As menores têm o tamanho de grãos de poeira, ou até menos.
01:38Já as maiores podem ter até mais de 10 metros de diâmetro.
01:42Feitas sobretudo de gelo, essas partículas refletem a luz e ficam mais visíveis.
01:48Ainda não se sabe de onde os anéis vieram.
01:51Uma teoria é que eles sejam restos de uma lua ou cometa que chegou perto de mais de Saturno e foi despedaçado pela força gravitacional.
02:01Os anéis não são exclusividade de Saturno.
02:04Na verdade, isso parece ser algo bem comum entre gigantes gasosos e de gelo.
02:09Outros três planetas do Sistema Solar têm anéis.
02:13Dentre eles, os anéis de Urano são os mais reflexivos a ponto de poderem ser vistos aqui da Terra.
02:19Mas para isso é necessário um telescópio potente.
02:23As estruturas são tão tênues que só foram observadas pela primeira vez em 1977.
02:30Já os anéis de Netuno são os mais sutis.
02:32Apenas dois deles são bem visíveis, mesmo com o telescópio espacial James Webb.
02:38Detalhes só foram revelados pela sonda Voyager 2, em 1999.
02:44Os anéis de Júpiter também são difíceis de detectar.
02:48Mesmo nas imagens do James Webb, eles não passam de um círculo difuso.
02:53O que realmente torna os anéis de Saturno especiais não é o fato de existirem,
02:57mas sim o brilho e a impressionante extensão que eles possuem.
03:01Mas isso pode ser passageiro.
03:03Cientistas acreditam que estamos vendo os majestosos anéis em seu auge
03:07e que, com o tempo, a gravidade de Saturno e os raios solares vão destruir a maior parte deles.
03:15Do que são feitas as estrelas?
03:18Quantas cores as borboletas conseguem ver?
03:21Os robôs poderiam um dia ter bebês?
03:23Você tem alguma dúvida sobre ciência?
03:26Então escreva pra gente!
03:27Se respondermos a sua pergunta, você receberá uma pequena surpresa como agradecimento.
03:33Vamos lá! Pergunte!
03:39Aqui vai outra dúvida estelar.
03:41O que aconteceu nos primeiros dias do universo?
03:44É o que o telescópio submilimétrico Fred Jung, desenvolvido na Alemanha, pretende descobrir.
03:50Ele está sendo instalado no Chile.
03:51O telescópio foi projetado para buscar informações sobre o nascimento das primeiras estrelas que surgiram após o Big Bang,
03:58há 13,8 bilhões de anos.
04:04O amanhecer no deserto do Atacama, no Chile.
04:08Aqui, caminhões transportam uma carga em comum,
04:11componentes de um telescópio construídos na Alemanha
04:14e que, em breve, vão ser montados no canteiro de obras mais alto do mundo.
04:18O astrofísico Ronan Higgins faz parte da equipe.
04:23É incrível estar na etapa final.
04:26Essas são as primeiras partes do telescópio que vão ser levadas ao topo da montanha.
04:30Estamos felizes em ver que as peças resistiram bem à viagem da Alemanha até aqui.
04:34A jornada começou algumas semanas antes, em um porto, no Rio Reno,
04:39depois que o telescópio foi montado em um teste preliminar,
04:43mesmo que sem um espelho de precisão.
04:46Também desenvolvido na Alemanha e nos Países Baixos,
04:49ele é feito de painéis de alumínio e fibra de carbono.
04:52O telescópio foi projetado para observar o mais longe possível na história do universo.
04:58Nesta simulação dá para ver como ele deve ficar.
05:01Durante a odisseia das peças rumo ao Chile,
05:05uma tempestade no mar arrancou parte da cobertura protetora.
05:09Mas nenhum dano significativo foi identificado.
05:12Na verdade, a fase mais difícil está por vir.
05:17Essas peças são enormes e ocupam toda a largura da estrada.
05:22Então, dirigir por aqui é um grande desafio, além de ser perigoso.
05:30São 60 quilômetros de viagem pelo deserto.
05:33O acampamento está a 2.700 metros de altitude.
05:37O destino fica a 5.600 metros de altitude.
05:41O deserto do Atacama é um planalto onde Chile, Argentina e Bolívia se encontram.
05:45Ele é cercado por vulcões, alguns ainda ativos.
05:48A paisagem é de tirar o fôlego, literalmente, já que o ar fica rarefeito nessas altitudes.
05:55Mas mesmo aqui, existe vida.
05:58As vicunhas, por exemplo, parentes das liamas e alpacas,
06:02geralmente são bem ariscas, mas brincam com a sombra do nosso drone.
06:06O telescópio alemão é apenas um entre muitos.
06:15O ar seco e limpo daqui atrai astrônomos do mundo todo.
06:20Acima de 5.000 metros de altitude,
06:23a regulamentação chilena exige oxigênio suplementar para todos que trabalham aqui.
06:28Quanto mais subimos, menos o sinal do universo é absorvido.
06:35E aqui estamos no limite.
06:37A vantagem é que conseguimos chegar até aqui de caminhão.
06:40Existem montanhas mais altas, mas não dá para subir com esses veículos.
06:46Antes da fase crítica da subida começar,
06:49fazemos um breve desvio para visitar o telescópio ALMA.
06:53Ele é formado por 66 antenas móveis
06:58que podem ser configuradas de diferentes formas,
07:01cobrindo uma área de até 16 quilômetros de diâmetro.
07:07Isso o torna o maior instrumento do tipo já construído.
07:11Cientistas de vários países trabalham juntos aqui.
07:15O ALMA é capaz de realizar um grande número de observações científicas diferentes.
07:21Desde estudar o Sol até observar o Universo primitivo.
07:26Isso é outra coisa que o diferencia de outros observatórios.
07:30O ALMA consegue realizar muitos tipos de observações diferentes.
07:35O telescópio alemão é mais especializado
07:38e vai permitir observações em maior escala.
07:41Mas antes precisa chegar ao topo da montanha.
07:43O primeiro container especial percorre uma estrada
07:47construída especialmente para vencer os últimos 600 metros de elevação.
07:52Mas os cálculos estavam errados.
07:54A estrada é íngreme demais para o caminhão e sua carga pesada.
07:59Ele precisa de ajuda para vencer o último trecho até o topo
08:02e chegar ao canteiro de obras mais alto do mundo.
08:07Finalmente, o primeiro grande componente do telescópio chega sem incidentes.
08:13Finalmente chegamos.
08:15Esta é a primeira peça a alcançar o topo da montanha.
08:19Agora só falta começar, montar o resto e começar a observar.
08:23Uma empresa alemã especializada em tecnologia de antenas de precisão
08:27é responsável pela construção.
08:31Sven precisa garantir que tudo continue funcionando aqui em cima,
08:35mesmo sob condições mais diversas.
08:37É um telescópio de alta precisão.
08:42E aqui há sujeira, poeira, vento, neve e gelo.
08:46É um desafio.
08:50O telescópio vai permitir observações na faixa de ondas curtas.
08:55Ele vai ser capaz de registrar sinais de rádio incrivelmente fracos
08:59que viajam há bilhões de anos.
09:01Isso possibilita observar o passado do Universo
09:04e compreender melhor a formação de estrelas e galáxias.
09:10Ainda não entendemos por que a formação estelar tem esses picos.
09:14Por que não continua em um ritmo constante?
09:16O que está acontecendo?
09:18Entendendo isso, podemos compreender para onde o Universo está indo,
09:22porque agora estamos em uma fase de declínio da formação de estrelas.
09:25Outro enigma para os astrônomos é a expansão do Universo,
09:30que espalha objetos celestes por um espaço cada vez maior.
09:34Será que essa expansão vai continuar indefinidamente?
09:37Ou tudo vai colapsar novamente?
09:40Por que temos uma aurora cósmica?
09:43Por que o auge da formação estelar aconteceu 10 bilhões de anos atrás?
09:47Essas são perguntas que podemos responder com este telescópio.
09:49Embora isso dependa em grande parte do espelho que será instalado por último.
09:56Como os sinais observados têm um comprimento de onda muito curto,
09:59a precisão é vital.
10:04Estamos trabalhando com uma variação de 10 microns em toda a superfície do espelho.
10:09Para comparar, um fio de cabelo tem, em média, 80 microns de espessura.
10:13Então estamos falando de um espelho de mais de 6 metros,
10:16com 77 painéis com a precisão de cerca de um décimo da largura de um fio de cabelo.
10:24Tecnologia de ponta para responder grandes questões sobre a existência.
10:28E embora a pesquisa básica possa parecer abstrata à primeira vista,
10:32muitos avanços que hoje fazem parte do cotidiano
10:35de câmeras digitais e Wi-Fi a antenas de celulares
10:38tiveram origem em pesquisas na área da astronomia.
10:46Mas observar o universo é caro.
10:52Grandes telescópios custam valores astronômicos.
10:56O telescópio espacial James Webb, por exemplo, custou 10 bilhões de dólares.
11:01O Hubble, 16 bilhões.
11:04Ou seja, por cerca de 250 milhões de dólares,
11:07dá para dizer que o projeto SOFIA é quase uma barganha.
11:10E olha como ele deu resultado.
11:12O que aconteceu há bilhões de anos enquanto a Terra estava se formando?
11:20Pesquisadores da Alemanha e dos Estados Unidos,
11:22a bordo de um observatório voador chamado SOFIA,
11:25buscaram respostas sobre esse passado distante.
11:30É realmente sobre de onde viemos,
11:34de onde vem o nosso Sol,
11:35de onde vem o nosso sistema planetário.
11:37Tudo o que vemos no espaço é química.
11:43Vemos elementos, moléculas.
11:48As estrelas precisam viver e morrer para criar esses elementos pesados.
11:51Podemos dizer que somos todos feitos de poeira estelar.
11:58À primeira vista, o observatório não parece nada espetacular.
12:01Um Boeing 747SP convertido em laboratório de pesquisa.
12:06A bordo estão cientistas alemães e americanos.
12:09O SOFIA não era um veículo espacial.
12:11O avião voltava à Terra todos os dias,
12:14então era possível substituir peças e otimizar instrumentos.
12:21A parte traseira acomodava um grande telescópio equipado
12:25com diversos instrumentos infravermelhos.
12:27Não é fácil obter imagens estáveis a partir de uma aeronave em movimento.
12:34As vibrações e turbulências eram as mesmas de um avião normal.
12:38Então a estabilização da imagem foi o maior desafio
12:41e a maior conquista do SOFIA.
12:43Câmeras de infravermelho distante
12:45tornaram visível a radiação que nossos olhos não conseguem detectar.
12:50Comprimentos de onda que são normalmente absorvidos pela atmosfera.
12:53Para ver como as estrelas se formam,
12:55o avião precisava atingir uma altitude de 14 mil metros.
13:00Estrelas grandes e massivas se formam,
13:02mas você não consegue ver porque elas estão escondidas em uma nuvem de poeira e gás.
13:06Só é possível ver isso com infravermelho.
13:08De repente você vê pontos vermelhos ou um brilho,
13:11coisas que nem mesmo o maior telescópio da Terra poderia nos mostrar.
13:14Ao longo de mais de uma década,
13:19os pesquisadores do SOFIA estudaram campos magnéticos da nossa galáxia,
13:23a Via Láctea,
13:24e também descobriram novas informações sobre a Lua.
13:29O SOFIA encontrou água pela primeira vez na superfície da Lua,
13:32na parte iluminada pelo Sol.
13:34Essas medições ainda não foram totalmente avaliadas,
13:36estão em andamento.
13:38E foi uma sensação, claro.
13:39O projeto também encontrou hidreto de hélio,
13:42a primeira molécula criada no espaço após o Big Bang.
13:48Desde os anos 1970,
13:50cientistas suspeitavam que havia íons de hidreto de hélio no espaço.
13:54Isso foi confirmado com a câmera infravermelha.
13:57A equipe do SOFIA também observou luz emitida há bilhões de anos,
14:02ajudando a preencher lacunas na nossa história do Universo.
14:05O Universo pode ser descrito espacialmente,
14:08mas também temporalmente.
14:09Quanto mais longe olhamos no espaço,
14:11mais voltamos no tempo em direção ao nascimento do Universo,
14:14e juntamos as peças de como tudo surgiu.
14:19Tudo tem a ver conosco,
14:20somos feitos do que nos compõe.
14:22E essas moléculas e átomos, no fim das contas,
14:24se originaram nas estrelas,
14:25então é algo bem importante.
14:27Mas não importante o suficiente para a NASA.
14:38SOFIA fez seu último voo em 2022,
14:41quando o financiamento do projeto foi encerrado.
14:43Os instrumentos e o próprio avião agora estão definitivamente fora de operação.
14:47Um golpe duro para os pesquisadores.
14:49O encerramento do projeto pela NASA foi decepcionante.
14:56Ele poderia ter continuado por mais dois anos como planejado.
15:00Em vez disso, simplesmente desligaram tudo e foram embora.
15:03Como cientista, tenho que dizer que eu considero isso desrespeitoso com os envolvidos.
15:07Os pesquisadores ainda estão armazenando os dados,
15:14avaliando resultados e montando arquivos.
15:17E lamentam não poder fazer mais.
15:22Ainda há muito que não sabemos.
15:24Como quanto hidrogênio existe no espaço e qual é a sua massa,
15:28o SOFIA poderia ter alcançado muito mais.
15:30No fim, acho que foi uma questão de dinheiro.
15:32Na verdade, uma decisão política.
15:37O universo ainda esconde muitos mistérios.
15:41Mas agora, outros projetos e telescópios vão ter que desvendá-los.
15:50Quando uma aeronave colide com um pássaro, isso pode causar problemas sérios.
15:56É difícil de acreditar, mas ainda hoje,
15:57animais mortos são usados em testes de colisão com aeronaves.
16:02Agora, engenheiros alemães estão desenvolvendo réplicas de aves
16:06para serem usadas nestes testes.
16:14Uma réplica de um pássaro em seu breve voo inaugural.
16:18Esse engenheiro construiu a réplica de um ganso para simulações de colisão com aves.
16:28O engenheiro normalmente trabalha com manequins usados em testes de colisão.
16:33Desta vez, ele e sua equipe desenvolveram algo um pouco mais criativo.
16:37A réplica de ganso é um primeiro passo para substituir os animais sacrificados em testes de impacto com aves
16:43realizados pela indústria da aviação.
16:46Este pássaro pesa tanto quanto um ganso real.
16:51Ele tem um esqueleto que determina a solidez do pássaro,
16:55mas também um corpo feito de silicone para imitar os tecidos moles.
16:59E possui órgãos internos feitos de um silicone muito macio.
17:08Então, eles também estão representados.
17:14A réplica do ganso está pronta para seu primeiro e único voo de teste no laboratório.
17:20O objetivo é compreender melhor os acidentes causados por colisões com aves,
17:24como o que ocorreu em Nova Iorque em 2009, quando um bando de gansos entrou nas turbinas de um avião,
17:31fazendo com que a aeronave perdesse potência repentinamente.
17:35Até agora, engenheiros do Centro Aeroespacial Alemão têm usado outros modelos
17:39para testar o que acontece quando uma ave colide com uma aeronave em alta velocidade.
17:45Quando um modelo de pássaro colide, ele se espalha sobre a estrutura quase como água e a deforma.
17:52Isso é o que você pode ver nesta camada externa de titânio.
17:56Mas ela resistiu, um resultado muito satisfatório.
18:02Além de aviões, helicópteros também têm sido testados dessa forma no Centro Aeroespacial Alemão há cerca de 50 anos.
18:12Geralmente, os cientistas usam peças cilíndricas como estas para simular aves nos experimentos.
18:18Existem diferentes modelos e tamanhos para representar diferentes espécies, grandes e pequenas.
18:25Preenchida com uma massa gelatinosa, esta peça foi projetada para simular o impacto de uma garça.
18:32Para realizar o teste, é preciso transformá-la em um projétil.
18:35É como carregar um canhão, só que este funciona com ar comprimido.
18:40O cientista já lançou centenas dessas réplicas de aves.
18:47No experimento, montamos as estruturas da mesma forma como elas são na aeronave.
18:53Depois, aceleramos o pássaro para que ele atinja a estrutura como aconteceria na realidade.
18:59Ou seja, fazemos os testes ao contrário.
19:01Aceleramos o pássaro até a velocidade desejada e ele colide com a estrutura.
19:05Os cientistas se preparam para disparar o canhão de ar comprimido.
19:14A peça oval se choca contra a placa de teste a 500 km por hora.
19:22As forças liberadas pelo impacto serão avaliadas em detalhes nos próximos dias.
19:28Mas imediatamente após o teste, há outro trabalho a ser feito.
19:31A ciência também envolve limpeza.
19:36É preciso limpar tudo depois de cada experimento.
19:39O objetivo é substituir os testes com animais na indústria da aviação.
19:44Essa pesquisa também visa mostrar que as condições são comparáveis.
19:49E que nos próximos anos, aos poucos, devemos ser capazes de simular colisões com aves em experimentos usando réplicas.
19:56O centro nunca trabalha com animais de verdade.
20:01E essa nova réplica pode um dia ajudar a eliminar essa prática completamente.
20:07Uma ave grande, pouco mais de 3,5 kg, e é a primeira vez que ela é lançada.
20:13Acho que é a primeira vez que ela é testada, então vai ser interessante.
20:16Estamos agora carregando a réplica no canhão, como sempre.
20:25Uma grande dúvida é se a réplica de ganso vai caber no canhão.
20:30Mas dá certo.
20:31E então?
20:37A réplica é disparada em seu curto e único voo inaugural.
20:42Uma estreia mundial.
20:43A equipe está empolgada.
20:46Aquele pássaro consegue voar e não foi nada mal.
20:51Manteve sua orientação.
20:53Isso também é bom.
20:54Não mudou de direção.
21:00Com este teste, demos o primeiro passo.
21:05O primeiro voo da réplica de ganso ainda será analisado em detalhes.
21:09Mas agora é hora de os cientistas recorrerem novamente às ferramentas mais simples do ofício.
21:15Afinal, a réplica de ganso deixou uma bela bagunça para trás.
21:18Hora de observar outras maravilhas voadoras da natureza.
21:33Desta vez, menores.
21:35As abelhas.
21:36Elas polinizam plantas, transformam néctar em mel e fazem parte de coletivos complexos que dependem da cooperação para sobreviver.
21:43Esses insetos sociais frequentemente percorrem vários quilômetros enquanto cruzam a paisagem.
21:50Mas como elas encontram o caminho?
21:52No mundo animal, o tamanho não é documento.
21:57E biólogos da Universidade de Freiburg, no sul da Alemanha, estão intrigados com criaturas muito pequenas e o comportamento delas.
22:04Como as abelhas voam de flor em flor?
22:06Como se orientam?
22:07Como elas encontram o caminho de volta para a colmeia?
22:11Os pesquisadores construíram um drone totalmente automatizado que permite rastrear, filmar e registrar esses insetos.
22:22Juntamos aqui três imagens.
22:26Uma é da nossa câmera de rastreamento.
22:29Este ponto branco é, na verdade, a abelha com um reflector acoplado.
22:35Aqui temos uma câmera de alta ampliação.
22:37Normalmente não se vê muito, mas a abelha acabou de pousar numa folha.
22:41E esta imagem, em geral, é o que eu, como piloto, consigo ver durante o voo.
22:45A rota e a altitude da abelha são registradas automaticamente.
22:53Os métodos de estudo usados pelos biólogos são complexos e rigorosos.
22:59A pesquisa de campo ocorre perto da cidade de Kaiserstuhl, onde o Instituto tem a própria colmeia experimental.
23:05O primeiro passo é capturar e marcar algumas abelhas da colmeia para que o drone tenha algo para rastrear.
23:14Raspa-se um pequeno ponto nas costas do inseto capturado e um refletor é colado com um adesivo que é endurecido com luz ultravioleta.
23:23O processo não prejudica os animais.
23:25Os cientistas, então, montam uma estação cheia de uma solução açucarada para atrair os insetos polinizadores.
23:33As abelhas marcadas também vêm até aqui, com uma chegando a cada poucos minutos.
23:40É aí que o drone entra em ação.
23:42Após decolar a uma curta distância, ele voa em direção à fonte de alimento e paira sobre ela por um momento.
23:48Quando um animal marcado sai da estação, o drone percebe e começa a rastreá-lo automaticamente.
23:56Quando o drone entra nesse modo, ele responde aos movimentos da abelha.
24:01O comportamento dos insetos na natureza, ou seja, como eles encontram o caminho apesar de seus cérebros pequenos, é interessante por vários motivos.
24:09Trabalhamos com pesquisadores de robótica porque é incrível como as abelhas aprendem rápido a navegar no ambiente e encontrar novas fontes de alimento.
24:21Como elas conseguem fazer tudo isso?
24:25Eu diria que elas fazem isso muito mais rápido do que os robôs.
24:33Especialmente considerando que as abelhas não usam GPS.
24:36Os pesquisadores em Freiburg agora querem descobrir se os padrões de voo das abelhas também são influenciados por fatores externos.
24:45E se forem, como isso acontece?
24:48Quais efeitos os pesticidas têm, por exemplo?
24:51Os experimentos podem ajudar a melhorar a proteção dos insetos em geral
24:55e ajudar a combater espécies invasoras como a vespa asiática, que representam uma ameaça às abelhas.
25:01Podemos colocar nossos refletores nas vespas e então rastreá-las para descobrir onde estão os ninhos delas.
25:12Os insetos de teste não ficam marcados para sempre.
25:15Ao final do experimento, eles são recapturados, os refletores são removidos e eles são soltos novamente.
25:21É um pouco estressante, mas não causa danos duradouros.
25:26E nos ajuda a entender um pouco mais sobre a ciência por trás do comportamento das abelhas.
25:34O Futurando está chegando ao fim.
25:37Obrigado por nos acompanhar até aqui.
25:39Na semana que vem tem mais.
25:41E como um verdadeiro fã de Star Trek diria, vida longa e próspera.
25:45Tchau!
25:45Transcrição e Legendas por Quintena Coelho
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