Impacto Lunar

Concepção artística de impacto de meteoro. Crédito: NASA


Dia 07 de novembro de 2005 - Os cientistas da NASA observam uma explosão na Lua igual em energia a aproximadamente 70 kg de TNT, ocorrido perto da borda do Mare Imbrium (o mar das chuvas).

Tratava-se, provavelmente, de um meteorito de 12 cm de tamanho que se chocou a uma velocidade de cerca de 97.200 km/h contra a superfície lunar. O impacto, estima-se, pode ter aberto uma pequena cratera de cerca de 3 metros de tamanho e 0.4 metros de profundidade. Tão pequena que nem mesmo o telescópio espacial Hubble poderia vê-la.

Créditos da imagem: NASA/MSFC/Bill Cooke

A imagem desse choque, que atingiu magnitude visual 7, foi obtida em vídeo acoplado em telescópio de 25 cm de abertura, por Rob Suggs e seu colega Wes Swift do Marchall Space Flight Center - MSFC.







Seqüência de 6 frames do vídeo, em falsa cor. Créditos da imagem: Wes Swift/NASA.

Moon SMART-1 Impact Campaign

Representação artística da SMART 1 em torno da Lua. Imagem: ESA

17 de agosto de 2006. Se pudéssemos observar da terra o lado distante e escuro da Lua, assistiríamos, nessa data, um evento semelhante ao impacto de meteororegistrado pelos pesquisadores da NASA.

Nesse dia a sonda lunar SMART-1 (Small Missions for Advanced Research in Technology) da Agência Espacial Européia - ESA, esgotaria seu combustível principal de Xenônio(Xe) e se chocaria naturalmente contra a superfície lunar, terminando assim a sua bem sucedida missão de qualificação do motor de propulsão iônica e suas observações e estudos da composição da Lua, iniciada com seu lançamento em setembro de 2003.

É certo que não podemos observar o impacto no lado escuro da Lua mas, podemosadiá-lo e programa-lo para que ocorra no lado visível, sob condições de serobservado pelos nossos telescópios em terra, para análises diversas.Isto está sendo feito. 03 de setembro de 2006 é a nova data estabelecida para o impacto.Nesse dia, no lado mais próximo da Lua, na parte escura perto do terminador, a sonda SMART-1 se chocará contra a superfície lunar.

Para que tudo dê certo ajustes técnicos planejados começaram a ser executados no dia 19 de junho para impulsionar a sonda, elevando seu periastro 90 km acima de sua órbita normal.

Duas semanas de manobras orbitais iniciadas nesse dia e concluídas no dia 2 de Julho permitiram à SMART-1 ajustar sua trajetória para evitar o impacto natural no lado escuro e distante da Lua.

Posteriormente manobras menores realizadas nos dias 27 e 28 de Julho e que serão concluídas nos dias 25 de Agosto e 1 e 2 de Setembro de 2006 refinarão ainda mais e confirmarão a trajetória da sonda lunar.

Evolução prevista do raio do periastro de 19 de junho a 3 de setembro de 2006. Crédito da ilustração: European Space Agency - ESA

Dr. Bernard H. Foing

Neste momento, Astrônomos profissionais e amadores (veja o tópico abaixo e lista em http://www.cosis.net/members/meetings/team.php?team=2442&PHPSESSID=94efc3bd689a33deb8175f1834c3d154) de vários países, sob a coordenação do Dr. Bernard H. Foing (foto acima), cientista do projeto SMART-1, integram e planejam uma campanha internacional de pesquisas, a Moon SMART-1 Impact - Predictions and Observation Campaign , desde as predições ou simulações de efeitos do impacto às observações a serem realizadas em solo pela comunidade astronômica global.

No projeto, como em tantas outras campanhas internacionais astronômicas, a participação efetiva dos astrônomos amadores faz-se enormemente necessária. Suas observações e/ou imagens obtidas do impacto e dos processos resultantes serão requisitadas para estudo e documentação, somando-as aos trabalhos a serem desenvolvidos nos grandes centros de pesquisas envolvidos nessa campanha:

Asiago Astrophysical Observatory Italy, Paris Meudon observatory, Observatoire Pic du Midi, Observatoire Haute Provence, Calar Alto/ Spain, South African Astronomical Observatory, Tenerife (ESA OGS + 1.m infrared), La Palma/ Roque de los Muchachos / Galileo telescope, LNA/ Brasil/ Itajubá/ Pico dos Dias, ESO Paranal VLT, ESO La Silla, Cerro Tololo/ Chile, Melbourne/ Florida Institute tech, Kitt Peak/Arizona, Mauna Kea CFHT (+ IRTF, UKIRT), Zelentchuk/Crimeia , National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) e outros.

Instituições que já confirmaram a sua participação na Campanha Internacional de Observações (lista da ESA) :

. CEA Cariri / Estação PieGise - Juazeiro do Norte, Ceará, Brasil
. VLBI Very Long Baseline Interferometry and radio observatories
. South African Large Telescope SALT
. Calar Alto
. ESA OGS Optical Ground Station at Tenerife
. Argentina National Telescope
. Florida Tech Robotic telescopes
. Hawaii NASA IRTF
. Japanese telescope
. ODIN observatory (do espaço)

Moon SMART-1 Impact - Predictions and Observation Campaign

Impressão artística da SMART-1. Créditos: ESA



· SMART-1 STWT and Spacecraft Operations Team

Bernard H. Foing, D. Koschny, D. Frew, M. Almeida, M. Sarkarati, J. Volp, G. Racca, O. Camino, J. Schoenmakers, G. Schwehm, J.L. Josset, S. Beauvivre, Z. Sodnik, P. Cerroni, A. Barucci, M. Grande, U. Keller, A. Nathues, K. Muinonen et al.

· SMART-1 Coordinated observations group

P. Ehrenfreund, B. Leibundgut, O. Hainaut, K. Meech, D. Wooden , P.Gondoin, J.L. Ortiz, R. Schultz, C. Erd, L. Gurvits, A. C. Cook, G. Cremonese, C. Barbieri, Mario Di Martino, J. Trigo-Rodriguez, N. Bhandari, T. Chandrasekhar, N. Kawano, K. Matsumoto, V. Reddy, M. Wood, S. Vennes, C. Taylor, A. Hanslmeyer, J. Vaubaillon, M. Khodachenko, H. Rucker, et al.

· SMART-1 impact prediction group

D. Koschny, H. Svedhem, A. Rossi, D. Goldstein, P.H. Schultz, L. Alkalai, B. Banerdt, M. Kato, M. Burchell, V. Mangano, A. Berezhnoy, H. Lammer et al.

· SMART-1 amateur astronomer coordination & outreach

M. Talevi, S. Ansari, C. Lawton, J.P. Lebreton, M. Buoso, S. Williams, A. Cirou, L. David, O. Sanguy, J.D.Burke, P.D. Maley, Valmir Martins de Morais, F. Marchis, Juan Miguel Hodar Muñoz, J.L. Dighaye, F. Graham et al.

O Impacto

Crédito da ilustração: Agência Espacial Européia - ESA

Nesse ponto a sonda com cerca de 285 quilogramas - 200 kg de alumínio do seu corpo de 1m3, 3 kg de N2H4 hidrazina, 0.26 kg de Xenônio, epóxi, dois painéis solares de fibra de carbono e pilhas solares AsGa (arseneto de gálio) com 6.5 metros cada uma, se chocará contra a superfície lunar a uma velocidade de 7200 km por hora, em um ângulo obliquo descendente de apenas 1 grau em uma inclinação ascendente de 2.5 graus, originando uma cratera alongada (semelhante em formato ao das crateras Messier A e B) de tamanho entre 5 e 10 metros.

A velocidade cinética da sonda SMART-1 será menor que a de um meteorito de 1 quilograma que chegue a Lua em velocidade natural de 144.000 km/h ou mesmo, menor que as dos módulos mais maciços que se chocaram durante as missões Apollo. Devido à essa pequena velocidade e obliqüidade de sua órbita seus efeitos serão ainda mais localizados.

Os modelos adotados prevêem que o flash resultante do impacto dure apenas cerca de 20 milisegundos.

A energia cinética será da ordem de 600 MJ e a profundidade de penetração pode ser de um metro. A magnitude térmica do flash alcançaria 7.4 se a metade da energia cinética fosse convertida em calor.De qualquer modo, para o modelo adotado de predição de velocidade de 2 km/s uma estimativa de magnitude em torno de 16 é mais realista (Koschny e Gruen, Koschny 2006).

Um volume de 10 a 80 m3 de material escavado é esperado como resultado desse impacto. 80 % mais leves e frios, constituídos basicamente por poeira de cerca de 15 mícrons de tamanho (normalizado por área) será ejetado e se estenderá por uma área de 25 km2, o que resultará no primeiro minuto após o impacto em obscurecimento total da superfície atingida e, após, em sinais de obscurecimento parcial.

Esse material, na sua totalidade, espera-se poder ser observado por reflexão da luz da Terra (luz cinzenta) numa magnitude em torno de V=17 por km2 , portanto, só acessível aos grandes instrumentos. Telescópios menores poderão detectar o brilho adicional mais restrito a área afetada que, devido ao seu albedo mais elevado, terá um valor adicional de magnitude em torno de 13-14.

Com o componente normal da velocidade da ordem de 130 m/s, espera-se que uma pequena parcela do material ejetado (cerca de 1%) tenha uma velocidade vertical acima de 280 m/s, suficiente para alcançar a luz solar e mostrar-se visível. Isto corresponde para um ângulo de fase solar de 100 graus uma magnitude V=11.5 ou maior, portanto, mais facilmente detectável pelos pequenos telescópios. [ Ver o ítem: As Observações]

A falta de dados mais precisos da topografia lunar (as informações topográficas usadas tem uma grade de apenas 1 quilômetro, obtidas pela sonda Clementine do Science and Technology Operations Centre - STOC) permite também a possibilidade de ocorrência do impacto ou na órbita anterior ou na posterior a da órbita calculada para o impacto nominal.

Isso porque a sonda poderá vir a se chocar contra um monte lunar de altura elevada e desconhecida situado no meio das trajetórias calculadas ou poderá se deslocar entre esses montes , se chocando numa órbita posterior

Local do Impacto da SMART-1

O impacto da SMART-1 ocorrerá na parte escura do primeiro quarto, no lado visível da Lua, próximo ao terminador, ao sul do Mare Humorum, em Lacus Excellentiae, no dia 03 de setembro de 2006.

Localização de Lacus Excellentiae. Imagem obtida pelo Atlas Virtuel de la Lune de Christian Legrand e Patrick Chevalley

Lacus Excellentiae. Crédito da imagem: Valmir Martins de Morais (autor)

Lacus Excellentiai. Crédito da imagem: Foto IV-148-H3 do Digital Lunar Orbiter Photographic Atlas of the Moon do Lunar and Planetary Institute – LPI.

Novo local de impacto, assinalado pelo autor.Mosaico de imagens obtidas pela Moon Imaging Experiment (AMIE) da nave espacial SMART-1 da ESA, mostra os prováveis locais de impacto da sonda lunar. Crédito: Agencia Espacial Européia-ESA/ Space-X Space Exploration Institute/ Rosely Gregio (Brasil).

Dados e visibilidade da Lua para Impacto 0

Impacto Nominal 03 de setembro de 2006, 05:42:20.320 UT

O impacto da SMART-1 atualmente espera-se que ocorra às 05:42:20.320 UT do dia 03 de setembro de 2006 em Lacus Excellentiae, nas coordenadas lunares: longitude 46.19496° W e latitude 34.26932° S.

A revisão nos tempos e coordenadas para o impacto estão baseadas nas determinações para a órbita da SMART-1 de 01 de setembro de 2006.

Os cálculos incluem uma manobra de reajuste programada para ser realizada na noite de 1/2 setembro para elevar 600 metros o periastro orbital da sonda a fim maximizar a possibilidade de ocorrência do impacto no periastro nominal.

Lacus Excellentiae. Tempo de impacto nominal. Imagem obtida pelo Atlas Virtuel de la Lune de Christian Legrand e Patrick Chevalley

Novo ponto de impacto Nominal assinalado pelo autor. Imagem obtida pela Sonda Lunar SMART-1. Créditos: ESA/Space-X Space Exploration Institute.



Periastro da Órbita de Impacto Nominal

O sistema de referência utilizado para as coordenadas geográficas é o W91 e os dados topográficos são da Missão Clementine da NASA.
Os dados referem-se ao periastro orbital da sonda.

Órbita do Impacto Nominal

Tempo: 2006/09/03 05:42:52.504 UT
Longitude (W91): 313,73194150408 graus
Latitude (W91) : -36,45157493490 graus
Altura: 215.199 metros abaixo da superfície

Visibilidade da Lua

R.A. (J2000) = 18h34m19,5s
Dec. (J2000) = -28°02'10"
Distância Terra-Lua= 375.750 km
Diâmetro Lunar Aparente = 31,80'
Fase = 62,1°
Lunação = 10,44 dias
Illuminação = 73,4 %

Periastro da órbita assinalado pelo autor. Lunar Aeronautical Chart Footprint, Moon General Image Viewer, U.S. Geological Survey - U.S. Department of the Interior.

Periastro da órbita assinalado pelo autor. Moon General Image Viewer, Planetary Interactive G.I.S. on the web, U.S. Geological Survey - U.S. Department of the Interior. artment of the Interior.

Periastro da órbita assinalado pelo autor. Photo IV-148-H3 of the Digital Lunar Orbiter Photographic Atlas of the Moon - Lunar and Planetary Institute - LPI.

Periastro da órbita de impacto nominal. Imagem obtida pela sonda lunar SMART-1. Créditos: ESA/Space-X Space Exploration Institute.

Dia/Noite na Terra. Imagem obtida pelo autor com o Earth View Program. Crédito: Earth View, Earth and Moon Viewer by John Walker.

A ilustração mostra a área na Terra onde a Lua encontra-se acima do horizonte. Crédito: Day and Night Across the Earth, U.S. Naval Observatory.




Cidade...................... Hora Local...... Alt. da Lua... Alt. do Sol


São Paulo, Brasil................. 02:42 dia 03.... +00°49' (w)... -48°20'
Buenos Aires, Argentina........ 02:42 dia 03.... +14°44' (w)... -52°14'
Paris, Franca..................... 06:42 dia 03.... -59°29'........ +04°53'
Cananga, Republica do Congo.. 07:42 dia 03.... -54°36'........ +17°26'
Roma, Italia...................... 06:42 dia 03.... -69°05'........ +11°29'
Madrid, Espanha................. 06:42 dia 03.... -58°35'........ -00°15'
Washington D.C., U.S.A........ 00:42 dia 02.... -04°54' ....... -42°07'
Lisboa, Portugal................. 05:42 dia 03.... -54°44'......... -04°38'
Cid. do México, Mexico......... 23:42 dia 02.... +21°42' (w)....-59°26'
Sydney, Austrália................ 15:42 dia 03.... +37°51'.........+21°58'
Santiago, Chile................... 01:42 dia 03.... +23°46' (w)... -59°48'
Tucson, Arizona (USA)........... 22:42 dia 03.... +26°46' (w)... -43°23'
Havai, USA........................ 19:42 dia 03.... +39°52' (w)... -16°59'

Dados e visibilidade da Lua para Impacto -1 órbita

Impacto Nominal –1 órbita (00:37:54.709 UT)

O sistema de referência utilizado para as coordenadas geográficas é o W91 e os dados topográficos são da Missão Clementine da NASA.
Os dados referem-se ao periastro orbital da sonda.

A revisão nos tempos e coordenadas para o periastro estão baseadas nas determinações para a órbita da SMART-1 de 01 de setembro de 2006.
Os cálculos incluem uma manobra de reajuste programada para ser realizada na noite de 1/2 setembro para elevar 600 metros o periastro orbital da sonda a fim maximizar a possibilidade de ocorrência do impacto no periastro nominal.

Lacus Excellentiae. Tempo de impacto: uma órbita antes do impacto nominal. Imagem obtida pelo Atlas Virtuel de la Lune de Christian Legrand e Patrick Chevalley Chevalley

Visibilidade da Lua

A. R.(J2000) = 18h22m44,3s
Decl. (J2000) = -28º46'32"
Distância Terra-Lua = 377.867 km
Diâmetro Lunar Aparente = 31,62'
Fase= 64,8°
Lunação = 10,23 dias
Illuminação = 71,3%

Periastro uma órbita antes do impacto

Tempo: 2006/09/03 00:37:54.709 UT
Longitude (W91): 316,50051484751 graus
Latitude (W91) : -36,46925842646 graus
Altura: 2056.054 metros acima da superfície ( para a ESA o local é um vale, considera-se que a distância verdadeira à superfície seja +/- de 1600 metros).

Ponto de periastro assinalado pelo autor. Lunar Aeronautical Chart Footprint, Moon General Image Viewer, U.S. Geological Survey - U.S. Department of the Interior

Ponto de periastro assinalado pelo autor. Moon General Image Viewer, Planetary Interactive G.I.S. on the web, U.S. Geological Survey - U.S. Department of the Interior.

Ponto de periastro assinalado pelo autor. Photo IV-148-H3 of the Digital Lunar Orbiter Photographic Atlas of the Moon - Lunar and Planetary Institute - LPI.

Ponto de periastro assinalado pelo autor. Imagem obtida pela sonda lunar Clementine. Crédito: NASA.
























Dia/Noite na Terra. Imagem obtida pelo autor com o Earth View Program. Credit: Earth View, Earth and Moon Viewer by John Walker.

A ilustração mostra a área na Terra onde a Lua encontra-se acima do horizonte. Crédito: Day and Night Across the Earth, U.S. Naval Observatory.







Cidade....................... Hora Local........... Alt. da Lua.... Alt. do Sol

São Paulo, Brasil............. 21:37 dia 02.... +63°26' (w)....... -50°40'
Buenos Aires, Argentina.... 21:37 dia 02.... +74° 08'(w)....... -37°19'
Paris, Franca................. 01:37 dia 03.... -13° 58'........... -31°47'
Cananga, Rep. do Congo.... 02:37 dia 03.... -04° 13'........... -57°19'
Rome, Italia.................. 01:37 dia 03.... -17° 19'........... -35°45'
Madrid, Espanha............. 01:37 dia 03.... -05° 57'........... -40°55'
Washington D.C., U.S.A.... 19:37 dia 02.... +21°44' (w)........ -11°50'
Lisbon, Portugal............. 00:37 dia 03.... -01° 34'............ -42°56'
Cid. do Mexico, Mexico..... 18:37 dia 02.... +36°03'............ +02°10'
Sydney, Australia............ 10:37 dia 03.... -14°03'............. +44°40'
Santiago, Chile.............. 20:37 dia 02.... +83°32' (w)........ -27°49'
Tucson, Arizona (USA)...... 17:37 dia 02.... +19°37' (w)........ +13°31'
Havai, USA................... 14:37 dia 02.... -00°25'............. +54°05'

Dados e visibilidade da Lua para Impacto + 1 órbita

Impacto Nominal +1 órbita (10:47:49.998 UT)

O sistema de referência utilizado para as coordenadas geográficas é o W91 e os dados topográficos são da Missão Clementine da NASA.
Os dados referem-se ao periastro orbital da sonda.
Espera-se que o impacto da SMART-1 ocorra minutos antes do periastro dessa órbita.

A revisão nos tempos e coordenadas para o periastro estão baseadas nas determinações para a órbita da SMART-1 de 01 de setembro de 2006.Os cálculos incluem uma manobra de reajuste programada para ser realizada na noite de 1/2 setembro para elevar 600 metros o periastro orbital da sonda a fim maximizar a possibilidade de ocorrência do impacto no periastro nominal.

Lacus Excellentiae. Tempo de impacto: uma órbita depois da órbita de impacto nominal. Imagem obtida pelo Atlas Virtuel de la Lune de Christian Legrand e Patrick Chevalley Chevalley

Visibilidade da Lua

Right A.R. (J2000) = 18h51m43,7 s
Decl. (J2000) = -27º26'57"
Distância Terra-Lua = 373.963 km
Diâmetro Lunar Aparente = 31,95'
Fase = 59,4°
Lunação = 10,65 dias
Illuminação = 75,5%

Periastro 1 órbita após a órbita de impacto nominal

Tempo: 2006/09/03 10:47:49.998 UT
Longitude (W91): 310,96356203210 graus
Latitude (W91) : -36,42740130684 graus
Altura: 2149.739 metros abaixo da superfície

Ponto de periastro assinalado pelo autor. Lunar Aeronautical Chart Footprint, Moon General Image Viewer, U.S. Geological Survey - U.S. Department of the Interior

Ponto de periastro assinalado pelo autor. Moon General Image Viewer, Planetary Interactive G.I.S. on the web, U.S. Geological Survey - U.S. Department of the Interior.


























Ponto de periastro assinalado pelo autor. Photo IV-148-H3 of the Digital Lunar Orbiter Photographic Atlas of the Moon - Lunar and Planetary Institute - LPI.


























Ponto de periastro orbital. Imagem obtida pela SMART-1. Créditos: ESA/Space-X Space Exploration Institute.



















Dia/Noite na Terra. Imagem obtida pelo autor com o Earth View Program. Credit: Earth View, Earth and Moon Viewer by John Walker.

A ilustração mostra a área na Terra onde a Lua encontra-se acima do horizonte. Crédito: Day and Night Across the Earth, U.S. Naval Observatory.





Cidade....................... Hora Local........ Alt. da Lua.... Alt. do Sol

São Paulo, Brasil............. 07:47 dia 03.... -38°18' ........... -20°01'
Buenos Aires, Argentina.... 07:47 dia 03.... -25° 35'........... +07°06'
Paris, França................. 11:47 dia 03.... -50° 25'........... +46°41'
Cananga, Rep. do Congo.... 12:47 dia 03.... -19° 57'........... +75°48'
Rome, Italia.................. 11:47 dia 03.... -44° 23'........... +55°19'
Madrid, Espanha............. 11:47 dia 03.... -56° 28'........... +51°57'
Washington D.C., U.S.A.... 05:47 dia 03.... -58°45' ........... +01°27'
Lisboa, Portugal............. 10:47 dia 03.... -60° 50'........... +50°32'
Cid. do Mexico, Mexico..... 04:47 dia 03.... -37°14'............ -21°35'
Sydney, Australia............ 20:47 dia 03.... +77°28'(w)........ -38°59'
Santiago, Chile.............. 06:47 dia 02.... -22°53' ............ -02°07'
Tucson, Arizona (USA)...... 03:47 dia 02.... -31°07' ............ -26°20'
Havai, USA................... 00:47 dia 02.... +09°13' (w)........ -61°52'

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