Mensageiro Sideral

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Salvador Nogueira é jornalista de ciência e autor de 11 livros

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Cassini faz as melhores imagens já obtidas da região polar Norte de Saturno

Por Salvador Nogueira

Na madrugada desta terça-feira (2), a espaçonave Cassini realiza seu segundo mergulho no estreito vão entre os anéis de Saturno e o próprio planeta, e os cientistas certamente devem estar ansiosos pelas novas observações. Na primeira passagem, no último dia 26, a sonda produziu as imagens mais espetaculares do misterioso polo Norte saturnino.

A equipe da Nasa certamente está bem ocupada com o ritmo frenético do “Grand Finale”, a derradeira etapa da missão, que termina em 15 de setembro, após 22 sobrevoos próximos de Saturno. Tanto que, depois de divulgar um trio de imagens “cruas” do primeiro deles, sem processamento algum, passaram dias sem colocar nada de novo no ar.

Imagens não processadas e transmitidas pela Cassini após seu primeiro mergulho sob os anéis de Saturno (Crédito: Nasa)

O Mensageiro Sideral começou a ficar angustiado com isso e decidiu fazer justiça — ou melhor, processamento de imagens — com as próprias mãos. E a essa altura, no começo do texto, você já teve um gostinho do resultado.

COMO A CASSINI TIRA FOTOS
Uma das críticas que alguns desavisados fizeram na semana passada sobre as imagens divulgadas pela Nasa é que elas não eram coloridas.  O que eles não sabiam é que toda câmera digital, inclusive aquela do seu celular, só faz imagens em preto e branco. É isso mesmo. Só preto e branco. O truque que não deixa você perceber isso é que ela tira três fotos em preto e branco simultâneas: uma coleta as partículas de luz que têm comprimentos de onda próximos aos da cor vermelha, a segunda, das que se aproximam do verde, e a terceira, que estão próximas do azul.

E aí, num passe de mágica, ela combina as três imagens PB em uma única imagem colorida, aproximadamente nos mesmos tons que enxergamos, a partir das cores básicas vermelho, verde e azul (padrão conhecido pela sigla RGB, red-green-blue).

A Cassini funciona do mesmo jeito. Sua câmera de bordo, chamada ISS (Imaging Science Subsystem), tem duas configurações, de ângulo amplo e de ângulo estreito, e gera basicamente imagens PB a partir de uma série de filtros sensíveis a diferentes comprimentos de onda. Só que, enquanto a câmera do seu celular está satisfeita com três filtros, vermelho, verde e azul, os cientistas da Nasa queriam um pouco mais. Exatamente 26 a mais. São, ao todo, 29 filtros, com os mais variados objetivos científicos: alguns permitem enxergar através da névoa quase impenetrável da lua Titã, outros permitem enxergar ultravioleta (que nossos olhos não veem), outros infravermelho (idem), e a configuração mais simples é a “sem filtro nenhum”, ou seja, aí vai rolar um imagem PB mesmo, produzida por todas as partículas de luz que entrarem na câmera.

Certo, para brincar de processar as imagens “cruas” da sonda (que a Nasa publica integralmente assim que são recebidas da espaçonave aqui, para o desgosto dos teóricos da conspiração), eu precisava descobrir quais eram os filtros correspondentes aos clássicos RGB das nossas câmeras. Eu queria saber da Cassini que fotos eu poderia obter com o meu celular se estivesse viajando com ela. Após alguma pesquisa, descobri que eles figuram nas informações das imagens brutas com os códigos BL1 (para azul), GRN (verde) e RED (vermelho).

Em seguida, corri atrás de aprender como integrar as três imagens numa só, colorida, com um editor de imagens. Achei sem demora este excelente tutorial escrito por Emily Lakdawalla, da Planetary Society. E aí, uau.

Imagem do polo Norte de Saturno feita pela Cassini no dia 26 de abril, às 3h08 (UT). (Crédito: JPL-Caltech/Nasa/Salvador Nogueira)

O POLO NORTE DE SATURNO
É um espetáculo tão fascinante quanto bizarro — o planeta dos anéis tem bem sobre seu eixo de rotação uma corrente de ventos e nuvens que forma um imenso hexágono. Descoberto pela missão Voyager, em 1981,  esse padrão nunca havia sido observado antes em planeta algum. Desde então, o fenômeno chegou a ser reproduzido em laboratório com experimentos de fluidos, o que ajuda a entender como pode ser verdade uma coisa dessas.

O hexágono de Saturno, contudo, é dinâmico, e o que a Cassini nos ofereceu ao longo dos últimos anos foi uma oportunidade de monitorá-lo de forma quase contínua nos últimos anos. Até 2009, tudo que a sonda podia fazer era colocar aqueles filtros obscuros para trabalhar e obter imagens de infravermelho do polo Norte, uma vez que era inverno por lá e o hexágono estava escondido o tempo todo do Sol — como nos polos da Terra, que passam por seis meses de escuridão e seis meses de luminosidade. Só que lá em Saturno o ano (o período de translação do planeta) dura 29 anos terrestres. Uma longa espera.

A Cassini aguardou, resistiu, prosperou e foi premiada. Desde 2009, vem monitorando o hexágono e já notou um efeito interessante: entre 2012 e 2016, ele foi gradualmente mudando de cor, saindo de um tom mais azulado, para um mais pálido, quase no mesmo tom bege que domina a maior parte do planeta. Os cientistas especulam que a transformação possa ter a ver com reações fotoquímicas. Conforme a luz do Sol começou a bater por lá, a composição da atmosfera sofreu alterações que levaram à mudança de cor. Mas ainda é preciso estudar mais a questão, e nesse sentido o “Grand Finale” veio a bem a calhar: em órbitas que fazem sobrevoos rasantes do planeta, a sonda conseguiu obter as imagens mais próximas já feitas do hexágono e do vórtice azul que reside em seu centro.

Na boa, são de tirar o fôlego. E tenha em mente que a Cassini é uma espaçonave que decolou em 1997, ou seja, isso é tecnologia de ponta da Nasa dos anos 1990. Nada mau.

A Cassini registra o polo norte novamente às 4h36 (UT) do dia 26 de abril. (Crédito: JPL-Caltech/Nasa/Salvador Nogueira)

E O QUE TEM DE RUIM?
Claro, não podíamos encerrar sem antes dar alguma coisa para os reclamões reclamarem, não é? Sempre tem alguma coisa. E, no caso, a má notícia é que as imagens colhidas pela Cassini em seu momento de máxima, máxima aproximação — a cerca de 3.000 km do topo das nuvens — serão PB raiz mesmo, e não esse PB nutella que podemos transformar em uma imagem colorida por processamento.

Entenda o problema: quando a sonda cola em Saturno, está viajando a inimagináveis 124 mil km/h. É cerca de cinco vezes mais rápido que um satélite em órbita da Terra, e 130 vezes mais rápido que um avião de passageiros. Aí tem dois desafios: o primeiro é que a perspectiva muda muito depressa para a espaçonave. Entre a câmera bater a primeira e a segunda foto, com filtros diferentes, a sonda já está sobre um pedaço diferente do planeta. E tem o segundo — e fatal — desafio: o tempo de exposição da câmera, ou seja, o quanto você a deixa aberta para receber as partículas de luz, precisa ser muito curto. Se não for assim, a imagem sairá um borrão puro. E, se o tempo for curto, vai entrar pouca luz na câmera. E se você começar a colocar filtros, escolhendo quais fótons você quer e quais não quer, é capaz de ficar sem nenhum.

Por tudo isso, as observações feitas em aproximação máxima serão colhidas no modo “sem filtro”, deixando todo e qualquer fóton que queira aparecer na foto entrar na câmera. E aí é PB mesmo, sem choro nem vela.

Se você, como eu, acha que esse é um pequeno preço a se pagar por uma missão como a Cassini, fique ligado. Os próximos meses devem trazer muito mais. Na primeira passagem do Grand Finale, a Nasa constatou que a quantidade de partículas dos anéis na região por onde transitou a sonda é bem mais baixa do que o esperado — eles chamaram a região de “o grande vazio”. E essa é uma ótima notícia. Significa que, para o sobrevoo desta terça-feira (2), a Cassini não precisará viajar usando a antena como escudo, o que permitirá maior flexibilidade para observações.

E assim vamos seguindo, enquanto nos encaminhamos para a agridoce conclusão da missão, em 15 de setembro.

Imagem da Cassini no dia 29, já bem mais afastada de Saturno em sua órbita elíptica. (Crédito: JPL-Caltech/Nasa/Salvador Nogueira)

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