Aos 185 anos de existência, o Observatório Nacional (ON) – unidade de pesquisa do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) – depositou seu primeiro pedido de patente na área de astronomia. Trata-se do heliômetro angular, um telescópio refletor que mede o diâmetro solar com alta precisão.

Desenvolvido pelo pesquisador Victor D’Ávila, do ON, o invento  combina, num mesmo tubo, dois telescópios que apontam 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”, explicou ele.

Outra vantagem do heliômetro anular é o uso de um sistema de espelhos, que apresenta maior estabilidade mecânica que as lentes empregadas no modelo convencional. A opção pelos espelhos, em vez de lentes, permite a obtenção de medidas angulares com 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”, comentou o pesquisador, que também chamou a inovação de 'dispositivo para medidas angulares'.

Na avaliação de D’ÁVila, o Sol não apresenta comportamento estável. Embora sejam registrados alguns ciclos na sua dinâmica, acrescentou ele, é impossível prever as variações da estrela, manifestadas em seu campo magnético, luminosidade e diâmetro, “daí a importância de compreender como o astro se comporta, pois isso determina a vida na Terra”. Confira, em seguida, a entrevista do pesquisador.

Por que e com que frequência o diâmetro do Sol muda? 

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 em sua superfície. Logo se percebeu que elas apareciam em ciclos de 11 anos, aproximadamente. Os astrônomos costumam avaliar um parâmetro, chamado de atividade solar, por meio do número e do tamanho das manchas. O que é mais estimulante no estudo desses ciclos solares é o fato de que eles não são sempre iguais entre si, mas apresentam variações impossíveis de prever, em seu campo magnético, luminosidade e diâmetro. Sabe-se que a amplitude das variações do diâmetro solar é muito pequena, de uns poucos milionésimos do seu valor médio e que, por isso mesmo, sua medida representa um verdadeiro desafio aos astrônomos.

Qual a importância de compreender o comportamento do astro-rei?

Victor D’Ávila: O Sol determina o clima da Terra e, assim, a possibilidade de existência de vida do planeta. Sabemos também que ele não se comporta de forma estável, mas apresenta um período de 11 anos, nem estável ou previsível, o que é mais preocupante. Durante um período de 70 anos, no século 17, o astro praticamente não apresentou este ciclo, ou seja, a atividade solar na época praticamente se extinguiu, sem apresentar manchas. Esse período ficou conhecido na astronomia como Mínimo de Maunder. 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, entre 1600 e 1700, que ficou conhecida como a Pequena Idade do Gelo. Mas, para calibrar e avaliar modelos teóricos sobre o interior solar, é importante comparar previsões de modelos de observação astronômica, como medida da evolução do diâmetro solar.

Para que serve o heliômetro?

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

Qual a diferença do modelo convencional para o anular?

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

Quais são suas vantagens?

Victor D’Ávila: A ideia básica é combinar, num mesmo tubo, dois telescópios que apontam para duas direções próximas. Assim, 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 faz 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 é o fato de que qualquer medida angular, ao longo da direção que une as semiluas, ser 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 de modernos espelhos. Assim, criamos uma configuração nova para a óptica do instrumento, por meio de espelhos objetivos anulares concêntricos. Note-se que não é possível confeccionar lentes anulares. O mesmo não ocorre com espelhos objetivos anulares concêntricos, de manufatura relativamente fácil. Por uma questão de simetria, esses espelhos são perfeitos para fazer medidas angulares de alta precisão em qualquer direção e a mais completa independência da estabilidade óptica e mecânica do instrumento.

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Texto: Ascom do ON