ARLA/CLUSTER: Os retrorrefletores deixados na Lua pelas Apollo 11, 14 e 15 continuam a funcionar.

[João Costa > CT1FBF]

Por Igor Martins, rocketsciencebr.com

Neil Armstrong, Buzz Aldrin e Michael Collins partiram da Lua há 50 anos
atrás, mas um dos experimentos que eles deixaram para trás continua
retornando novos dados até hoje: os retrorrefletores. Junto com os
astronautas da Apollo 11, os da Apollo 14 e 15 também deixaram mais desses
“espelhos� na superfície lunar.


O astronauta Edwin E. Aldrin Jr. carrega dois instrumentos durante
atividade extraveicular da Apollo 11.
O Pacote de Experiências Sísmicas Passivas (PSEP) está em sua mão esquerda;
e na mão direita está o retrorrefletor a laser (LR3).
O astronauta Neil A. Armstrong, comandante, tirou esta fotografia.
Fonte: ©NASA.

É comum as pessoas cometerem o equívoco de achar que os retrorrefletores
são as mesma coisa que os espelhos comuns. Espelhos comuns simplesmente
refletem a luz para outra direção no mesmo ângulo em que ela chega ao
espelho. Enquanto retrorrefletores refletem a luz para o mesmo local que
ela foi emitida. É um sistema bem simples, sem segredos: apenas dois
espelhos colocados em um ângulo de 90º entre si. Parece meio confuso de
entender, mas tudo fica mais fácil com uma ilustração.


Comparativo de reflexão da luz em um espelho comum e em um espelho
retrorrefletivo.
Fonte: ©Titan Studio44.

A longevidade do experimento pode ser atribuída à sua simplicidade: os
próprios retrorrefletores não precisam de energia. Quatro telescópios em
observatórios no Novo México, França, Itália e Alemanha disparam lasers,
medindo o tempo necessário para que um pulso de laser salte dos refletores
e retorne à Terra. Isso permite que a distância seja medida dentro de uma
fração de milímetros, e os cientistas do Laboratório de Propulsão a Jato
(JPL, em inglês) analisam os resultados.


Uma parte do conjunto de retrorrefletores a laser lunar da Apollo 15,
colocada na Lua e fotografada por D. Scott. Cada “bolinha� dessas tem o
sistema de dois espelhos em 90º, como mostrado na ilustração anterior.
Fonte: ©NASA / D. Scott

A órbita, rotação e orientação da Lua são determinadas com precisão pelo
alcance do laser lunar. A órbita lunar e a orientação da Lua em rotação são
necessárias para naves espaciais que orbitam e pousam na Lua. Por exemplo,
as câmeras de naves espaciais em órbita lunar podem detectar os refletores,
usando eles como referência de locais precisos a menos de uma fração de
metro.


Uma visão em close-up, tirada em 5 de fevereiro de 1971, do retrorrefletor
a laser (LR3), que os astronautas da Apollo 14 implantaram na Lua durante
sua atividade extra-veicular na superfície lunar.
Fonte: ©NASA.

As medições de alcance a laser também aprofundaram nossa compreensão da
dança entre a Lua e a Terra. A Lua orbita a Terra a uma distância média de
385.000 quilômetros, mas o alcance do laser lunar mostrou com precisão que
a distância entre as duas aumenta em 9,6 centímetros por ano.

As marés nos oceanos da Terra são mais altas não quando a Lua está no céu,
mas horas depois. A maré mais alta fica a leste da lua. Existem duas
protuberâncias de maré, a segunda metade de um dia depois. A força
gravitacional entre as protuberâncias das marés e a Lua puxa e desacelera a
rotação da Terra, enquanto também puxa a Lua para frente ao longo da
direção em que se move em sua órbita sobre a Terra. A força de avanço faz
com que a Lua se afaste da Terra em 3 milímetros por mês.

De maneira semelhante, a gravidade da Terra puxa a Lua, causando duas
protuberâncias da rocha lunar. De fato, as posições dos refletores variam
até 15 cm para cima e para baixo a cada mês, à medida que a Lua se
flexiona. Medir o quanto os retrorrefletores se movem permitiu que os
cientistas entendessem melhor as propriedades elásticas da Lua. Inclusive,
existe uma medida para isso chamada Love Number (número do Amor) em
homenagem ao nome do cientista A.E.H. Love, devido ao seu notável trabalho
sobre a teoria da elasticidade.

A análise dos dados do laser lunar mostra que a Lua possui um núcleo
fluido. Isso foi uma surpresa quando descoberto há duas décadas, porque
muitos cientistas pensavam que o núcleo seria frio e sólido. O núcleo
fluido afeta as direções no espaço dos pólos norte e sul da Lua, detectadas
pelo laser lunar.

A teoria da gravidade de Einstein assume que a atração gravitacional entre
dois corpos não depende de sua composição. A gravidade do Sol atrai a Lua e
a Terra. Se essa atração dependesse da composição dos dois objetos,
afetaria a órbita lunar. A Terra contém mais ferro que a Lua. A análise dos
dados do experimento de alcance do laser lunar não encontra diferença em
como a gravidade atrai a Lua e a Terra devido à sua composição.

A estrela norte Polaris está quase acima do pólo norte da Terra. Esse pólo
muda de direção em comparação com as estrelas devido à atração
gravitacional da Lua e do Sol na forma da Terra (o diâmetro no equador é
maior que o diâmetro nos pólos). O pólo traçará um círculo no céu
retornando à estrela norte em 26.000 anos. Esse movimento do pólo é
detectado e medido pela variação do laser lunar.

Com renovado interesse na exploração da Lua, a NASA aprovou uma nova
geração de refletores a serem colocados na superfície lunar na próxima
década. O desempenho aprimorado de novos refletores e sua distribuição
geográfica mais ampla na Lua permitiriam testes aprimorados da relatividade
de Einstein, estudariam o interior lunar profundo, investigaria a história
de nosso vizinho celeste e daria apoio à exploração futura. O legado da
primeira visita humana à Lua, meio século atrás, continua.

Fonte: JPL-NASA.
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