Autor Tópico: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?  (Lida 1468 vezes)

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Offline Dr. Manhattan

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Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Online: 05 de Março de 2008, 10:28:02 »
O texto abaixo está em inglês, mas o resumo da ópera é o seguinte: muitas vezes, quando sondas espaciais são enviadas a planetas distantes,
é preciso usar a Terra para dar uma aceleração a mais. É a chamada manobra de estilingue orbital. Tudo isso é bem conhecido e previsto.

Só que foi observado que, quando algumas dessas sondas passaram pela Terra, elas ganharam um pouco mais de velocidade do que o esperado
(da ordem de 4 mm/s). Pois agora um grupo de físicos encontrou uma fórmula empírica que fornece os valores dessa aceleração extra.

O detalhe é que esse efeito não está previsto na teoria atual da gravidade, a Relatividade Geral! Como a fórmula é empírica, resta então desenvolver a teoria que está por trás dela.

Citação de: Newscientist


Earth's rotation may account for wayward spacecraft

A mysterious phenomenon causing small, unexpected deviations in robotic spacecraft trajectories near Earth may be a step closer to an explanation. Scientists have come up with a mathematical formula that successfully reproduces all the known occurrences of the effect, and they suspect the Earth's rotation may somehow be to blame.

Scientists first noticed something amiss in the motion of spacecraft passing near Earth when the Galileo spacecraft flew by our planet in 1990 to get a boost from the planet's gravity. The flyby boosted Galileo's speed by several kilometres per second, as expected, but radio tracking of the spacecraft found the boost was very slightly larger than expected, by about 4 millimetres per second.

Although the amount of this extra boost is small, it is more than 10 times larger than can be accounted for by errors in tracking by Earth-based radio dishes and other known influences, such as gas escaping from the spacecraft.

NASA engineers reported the effect at a conference in 1998, by which time the anomaly had cropped up in an additional Galileo flyby of Earth in 1992, as well as in a 1998 Earth flyby of NASA's Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR) mission.

The flyby anomaly received more attention in 2006, when former NASA scientist John Anderson, now retired, and his colleagues, posted a research paper online describing the anomaly and raising the possibility of a link with a similar puzzle called the Pioneer anomaly. The Pioneer anomaly refers to the observation that NASA's Pioneer 10 and 11 spacecraft are both slowing down more than expected as they fly away from the Sun in opposite directions.

Now, Anderson and colleagues James Campbell, John Ekelund, Jordan Ellis and Frank Jordan at NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, US, have stumbled onto a formula that accurately reproduces all five instances where a flyby anomaly has been observed so far.

The formula involves the angle that the spacecraft's incoming and outgoing trajectories make with respect to Earth's equator. It accurately predicts the change in speed observed in the flybys so far.
Incoming angle

For flybys where the angle is very different for the incoming and outgoing parts of the trajectory – such as the 1998 NEAR flyby – both the formula and the observations give a large anomaly.

But for flybys where incoming and outgoing angles are similar, the anomaly predicts the anomaly to be very small, and in some cases too small to be detected. Both the 2005 flyby of NASA's Messenger spacecraft en route to Mercury and the 2007 flyby of Europe's Rosetta spacecraft on its way to a comet had very similar incoming and outgoing angles, and neither showed a detectable anomaly.

Team member Frank Jordan stumbled on the formula, after trying out many other possibilities that did not work. He says he was playing with different ideas for a formula when it occurred to him to use trajectory angles. "It just worked so well, I was amazed," he told New Scientist. "I immediately called everyone else [on the team] and people did independent computations" showing the formula worked, he says.

Although the team has been unable to come up with an underlying physical explanation for the anomaly, Anderson thinks the formula suggests some sort of connection to Earth's rotation.
First step

That is because the angles in the formula are defined with respect to Earth's equator, which is perpendicular to the planet's spin axis. "That suggests to me that the effect is related to the Earth's spin direction, or perhaps to the rotation of the Earth," Anderson told New Scientist.

But how could Earth's rotation influence the trajectories of spacecraft? One possibility that the team investigated comes from Einstein's general theory of relativity, which predicts that spinning objects distort the fabric of space around them. This effect could in principle influence the trajectory of objects near a spinning body like Earth, but the team's calculations show it would be far too weak an influence to explain the flyby anomalies.

Even though the team has not come up with a physical explanation, having the formula could be an important step towards one, because it gives physicists something to aim for, says physicist Robert Sanders of the University of Groningen in The Netherlands, who was not involved in the study.
'Quite helpful'

"Any theory of the effect has to aim at reproducing that formula," he told New Scientist. "So, I think it's quite helpful and it seems to be quite precise."

Sanders says the anomaly may be a sign that our current theory of gravity, Einstein's general theory of relativity, needs to be altered. "It suggests that we may know less about gravity than we think we do," he says. "I think people should take it seriously."

Could the flyby anomaly be connected somehow to the Pioneer anomaly? Although there is no proof of a link, Anderson says he would be surprised if radio tracking of spacecraft had revealed two completely independent anomalies. "I suspect they are connected somehow," he says.

Others have expressed scepticism that any new physics is involved in either anomaly. For example, some scientists suspect that uneven radiation of heat in different directions by the Pioneer spacecraft is giving them a small thrust that has not been accounted for.

Journal reference: Physical Review Letters (DOI: 10.1103/PhysRevLett.100.091102)
 


fonte: http://space.newscientist.com/article/dn13411-earths-rotation-may-account-for-wayward-spacecraft.html

Como sou desconfiado da Newscientist, procurei o artigo em questão. Aqui vai o abstract:

Citar

Anomalous Orbital-Energy Changes Observed during Spacecraft Flybys of Earth

John D. Anderson, James K. Campbell, John E. Ekelund, Jordan Ellis, and James F. Jordan
Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, California 91109, USA

(Received 26 November 2007; published 3 March 2008)

We report and characterize anomalous orbital-energy changes observed during six Earth flybys by the Galileo, NEAR, Cassini, Rosetta, and MESSENGER spacecraft. These anomalous energy changes are consistent with an empirical prediction formula which is proportional to the total orbital energy per unit mass and which involves the incoming and outgoing geocentric latitudes of the asymptotic spacecraft velocity vectors. We use this formula to predict a potentially detectable flyby velocity increase of less than 1 mm/s for a second Rosetta flyby on November 13, 2007.

Se isso se confirmar, vai ser fantástico! A consequência é que, ou existe algum efeito relativístico que ainda não conhecíamos, ou a
Relatividade Geral é incompleta. Em outras palavras: vamos ter que arranjar outra teoria. Vamos esperar pra ver.
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Alan Watts

Offline Diego

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #1 Online: 05 de Março de 2008, 10:32:32 »
Seria uma nova teria ou simplesmente ajustar os cálculos da relatividade já resolve?

Offline Dr. Manhattan

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #2 Online: 05 de Março de 2008, 10:39:18 »
Seria uma nova teria ou simplesmente ajustar os cálculos da relatividade já resolve?

Segundo o artigo da Newscientist, a correção relativística seria pequena demais para explicar esse efeito. Portanto seria preciso
uma teoria nova. Claro, isso se partimos do pressuposto que o efeito é realmente gravitacional, e não algo mais mundano como
emissão térmica ou escapamento de gases das naves. Afinal de contas, a RG já foi intensamente testada e sempre passou em todos
os testes.
 
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Alan Watts

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #3 Online: 05 de Março de 2008, 10:42:16 »
Normal...físicos sempre estão atrás de "uma nova teoria"...
"O crime é contagioso. Se o governo quebra a lei, o povo passa a menosprezar a lei". (Lois D. Brandeis).

Offline Dr. Manhattan

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #4 Online: 05 de Março de 2008, 10:44:36 »
Normal...físicos sempre estão atrás de "uma nova teoria"...

Certo. Pena que raramente temos motivos para precisar de uma nova teoria! :)
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Alan Watts

Offline Dbohr

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #5 Online: 05 de Março de 2008, 11:17:26 »
Hehehe. Eu me recordo de uma festa em que não conhecia ninguém (a não ser a aniversariante), quando comentei sobre a anomalia da Pioneer. Imediatamente virei o centro das atenções e todo mundo começou a fazer perguntas de física. Foi... divertido :-)

Aguardo ansioso pelo desfecho desta história :-)

Suyndara

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #6 Online: 05 de Março de 2008, 11:50:29 »
Oba!!!

Adoro revoluções científicas :D

Offline Laura Demarchi

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #7 Online: 05 de Março de 2008, 12:31:57 »
Como sei tanto de inglês como uma rata sobre a existência de píon, não entendi a relação rotação=>novo efeito gravitacional!? Bom, até onde sei a gravidade é balanceada para os corpos através da força centrípeta, como aqui na terra, caso a rotação fosse acelerada nossos corpos sentiriam menor peso, o contrario, mais peso. Mas isto acontece na superficie e não vejo como poderia influenciar objetos acima.
Sou toda ouvidos...

beijos
Porque concluir é melhor que acreditar!

Offline Dbohr

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #8 Online: 05 de Março de 2008, 12:37:28 »
... bom, ninguém sabe ainda. O que os caras conseguiram é uma fórmula relacionando os ângulos de entrada e saída das manobras de estilingue com relação ao Equador e as anomalias de velocidade das sondas. Mas a fórmula é empírica, ou seja, foi feita "no braço", sem ser deduzida a partir de primeiros princípios.

Offline gogorongon

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #9 Online: 05 de Março de 2008, 13:26:58 »
Ainda bem que acharam algo novo, porque do jeito que a RG e a MQ estão o futuro do universo não parece nada bonito. Espero que tenhamos mais notícias boas no futuro.

Offline Laura Demarchi

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #10 Online: 05 de Março de 2008, 13:32:39 »
... bom, ninguém sabe ainda. O que os caras conseguiram é uma fórmula relacionando os ângulos de entrada e saída das manobras de estilingue com relação ao Equador e as anomalias de velocidade das sondas. Mas a fórmula é empírica, ou seja, foi feita "no braço", sem ser deduzida a partir de primeiros princípios.

Isto é bom ou ruim?....também poderia o momento angular de Vênus, por exemplo, implicar numa menor gravidade do planeta e, então Jupiter, também ter uma força maior causado por seu giro tão rapido? Uma potencialização da cinética para com a gravidade?...nossa....mudaria muita coisa mesmo!

beijo
Porque concluir é melhor que acreditar!

Offline Diego

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #11 Online: 05 de Março de 2008, 14:05:27 »
Ainda bem que acharam algo novo, porque do jeito que a RG e a MQ estão o futuro do universo não parece nada bonito. Espero que tenhamos mais notícias boas no futuro.

Por que?

Offline gogorongon

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #12 Online: 05 de Março de 2008, 14:13:57 »
Porque pelas previsões que temos até agora o universo vai se expandir até acabarem todas as condições para a existência da vida.

Offline Alenônimo

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #13 Online: 06 de Março de 2008, 18:13:57 »
Porque pelas previsões que temos até agora o universo vai se expandir até acabarem todas as condições para a existência da vida.
Fala como se fosse acabar na semana que vem. ¬¬
“A ciência não explica tudo. A religião não explica nada.”

Offline gogorongon

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #14 Online: 06 de Março de 2008, 18:46:39 »
Estou falando da importância da vida no universo. Se a vida não puder existir indefinidamente o progresso não faz sentido.

Offline Galthaar

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #15 Online: 06 de Março de 2008, 18:59:43 »

Que diferença faria para você de qualquer forma? Ou você espera que descubram como prolongar a vida eternamente antes que você morra? A única coisa que você pode desejar é o bem de seus descendentes, o que não lhe trará nenhuma alegria de qualquer forma, pois sua consciência nem mesmo poderá saborear este fato.

É, estou meio pessimista hoje...
"A dominação social no capitalismo, no seu nível mais fundamental, não consiste na dominação das pessoas por outras pessoas, mas na dominação das pessoas por estruturas sociais abstratas constituídas pelas próprias pessoas."

Moishe Postone, Tempo, trabalho e dominação social

Offline gogorongon

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #16 Online: 06 de Março de 2008, 19:14:27 »
Que diferença faria para você de qualquer forma? Ou você espera que descubram como prolongar a vida eternamente antes que você morra? A única coisa que você pode desejar é o bem de seus descendentes, o que não lhe trará nenhuma alegria de qualquer forma, pois sua consciência nem mesmo poderá saborear este fato.
Não tô nem aí pra que diferença faria pra mim, eu não me importo comigo. Mas quero que haja pelo menos uma chance de que a vida da raça humana e do universo em geral tenha alguma importância pro futuro.

Offline Dbohr

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #17 Online: 06 de Março de 2008, 19:42:29 »
Digamos que eu acharia filosoficamente confortável se a vida fosse continuar indefinidamente. Mas já que nem a minha própria vida vai continuar para sempre, a do Universo é apenas uma extensão da idéia.

Meio lúgubre, mas fazer o quê? :-)

Offline Galthaar

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #18 Online: 06 de Março de 2008, 22:37:01 »
Que diferença faria para você de qualquer forma? Ou você espera que descubram como prolongar a vida eternamente antes que você morra? A única coisa que você pode desejar é o bem de seus descendentes, o que não lhe trará nenhuma alegria de qualquer forma, pois sua consciência nem mesmo poderá saborear este fato.
Não tô nem aí pra que diferença faria pra mim, eu não me importo comigo. Mas quero que haja pelo menos uma chance de que a vida da raça humana e do universo em geral tenha alguma importância pro futuro.

Sinto muito, mas no momento em que você DESEJA algo, mesmo para outras pessoas, você já está se importando consigo, ou seja: a satisfação deste seu desejo.
 
E ainda, o conceito "importância" não tem valor sem os seres humanos, ou seja, apenas nós mesmos definimos o que é ou não importante...
« Última modificação: 06 de Março de 2008, 22:42:47 por Galthaar »
"A dominação social no capitalismo, no seu nível mais fundamental, não consiste na dominação das pessoas por outras pessoas, mas na dominação das pessoas por estruturas sociais abstratas constituídas pelas próprias pessoas."

Moishe Postone, Tempo, trabalho e dominação social

Offline SnowRaptor

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #19 Online: 07 de Março de 2008, 08:43:11 »
Oba!!!

Adoro revoluções científicas :D

Thomas Kuhn nunca me agradou.
Elton Carvalho

Antes de me apresentar sua teoria científica revolucionária, clique AQUI

“Na fase inicial do processo [...] o cientista trabalha através da
imaginação, assim como o artista. Somente depois, quando testes
críticos e experimentação entram em jogo, é que a ciência diverge da
arte.”

-- François Jacob, 1997

Offline Diego

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Re: Possível novo efeito gravitacional devido à rotação da Terra?
« Resposta #20 Online: 07 de Março de 2008, 08:53:46 »
Galthaar, ta filosofando no tópico errado.

 

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