Quando as vozes humanas ecoaram no espaço pela primeira vez

Há algum tempo escrevi algumas linhas sobre a existência dos átomos — especificamente, como foi trilhado o caminho até que finalmente conseguíssemos comprovar a sua existência e como isso nos ajudou a compreender e até modificar o mundo ao nosso redor. Afinal, dizer que tudo, absolutamente tudo, é feito de átomos é aquilo que meus conterrâneos no interior de São Paulo diriam ser algo como “chover no molhado”. Uma incerteza do passado se tornou uma obviedade no presente. Mas essa mudança não aconteceu só com os átomos. O fato de podermos nos comunicar no espaço — e dentro da Terra também — é uma dessas descobertas que hoje nos são tão óbvias quanto os átomos (ou a esfericidade do planeta Terra)

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Nossa capacidade de comunicação com sondas, satélites, telescópios e naves espaciais utilizando ondas de rádio nos trouxe uma enormidade de soluções tecnológicas para a vida na Terra. Não é uma tarefa exatamente simples fazer com que um sinal de rádio saia da Terra e chegue até o local desejado no espaço; estamos em movimento contínuo ao redor do Sol, da mesma forma que outros planetas, asteroides e cometas. Não bastasse isso tudo, ainda temos que lidar com outros fatores, como: as características da nossa atmosfera (e da atmosfera do planeta ou lua que receberá a nossa mensagem, por exemplo), a distância até o objeto, que faz com que o recebimento de instruções, por exemplo, possa durar horas ou até dias; sempre há a possibilidade de interferência por conta de um campo magnético suficientemente intenso ou até a presença de um asteroide no meio do caminho que atrapalhe as coisas sem querer querendo.

Tecnologias do cotidiano que tem a sua origem relacionada com a exploração espacial, especialmente com a necessidade de comunicação entre a Terra e satélites ou veículos espaciais | Reproduzido de AstroPT

Para enviar (ou receber, quando este é o caso) qualquer informação digital — fotografias, vídeos, voz, comandos de orientação para satélites, etc. — nós transformamos a informação em ondas eletromagnéticas. Essas ondas eletromagnéticas tem duas propriedades interessantes e muito úteis: viajam à velocidade da luz (cerca de 300 000 Km/s) e não precisam de um meio para se propagarem — ao contrário do som, por exemplo, que necessita de um meio material para que possa se propagar (um fio, o ar, etc.) e ainda tem a sua velocidade limitada pelo meio no qual o som (que é uma onda que qualificamos como “mecânica”) se propaga (no ar, esta velocidade é da ordem de 1235 Km/h). Assim, essas ondas podem ser transmitidas em uma determinada frequência e captadas pelas antenas receptoras de sinal, que capturam e repassam essas frequências até um computador que as decodificam e reproduz aquilo que foi recebido. As “respostas”, enviadas para Terra, seguem essa mesma ideia.

Esta é uma representação do espectro eletromagnético. Nele estão os respectivos comprimentos de onda e as respectivas frequências — note que a medida que a frequência aumenta, o comprimento de onda diminui e vice-versa — de cada tipo de radiação. | Wikipédia.

Só que é sempre bom lembrar que esse processo comunicativo não é instantâneo, por conta da velocidade da luz — que apesar de ser o limite superior de velocidade para qualquer coisa no universo, leva um certo intervalo de tempo que cresce a medida em que a distância do objeto até nós aumenta. Para se ter uma ideia, uma mensagem enviada da Terra até o Sol demoraria 8 min e 30 s para chegar até o seu destinatário, enquanto uma mensagem enviada para primeiro buraco-negro fotografado na história levaria 5 milhões de anos para chegar até ele. Não seria conveniente discutir a relação com alguém que estivesse tão longe. Também vale lembrar que esse processo todo depende da frequência da onda de rádio que é emitida. Pense nisso tudo como o dial do seu rádio: cada emissora tem uma determinada frequência, isto é, ela é caracterizada pela quantidade de ondas que consegue produzir a cada segundo (uma onda com frequência de 500 MHz produz 500 milhões de ondas a cada segundo!) e cada sinal, uma potência associada a ele. Nos primórdios das comunicações via rádio, as transmissões eram feitas com ondas que chamamos de AM, FM e ondas curtas. Embora não sejam mais produzidos aparelhos de som cujos receptores sejam capazes de captar este tipo de transmissão, ele ainda é utilizado, pois atinge distâncias muito maiores em comparação com os dois primeiros padrões. Por isso, Amyr Klink conseguia ouvir rádios brasileiras e se comunicar com radioamadores enquanto navegava entre a Namíbia e o Brasil.

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Agora imagine o cenário de início da Guerra-Fria. Se nos comunicarmos por rádio era uma realidade, enviar mensagens para o espaço não era tão simples assim. Primeiro, ainda engatinhávamos na exploração espacial e pouco se sabia sobre a transmissão de informações fora de nosso planeta; segundo, era necessário desenvolver algumas tecnologias para compreender melhor o comportamento dos sinais de rádio em nossa atmosfera e, em seguida, conseguir enviar e receber essas mensagens.

A possibilidade de receber mensagens de voz emitidas no espaço já era conhecida muito por conta do auxílio de um simulacro (ou manequim, como queiram) de cosmonauta. Os russos enviaram a bordo de um satélite Sputnik um alto-falante que reproduzia sons do canto de um coral — que poderia ser uma pessoa recitando uma poesia, uma receita ou cantando alguma canção, mas algum espião poderia ouvir a transmissão e espalhar que o cosmonauta russo estava louco e conseguiram desenvolver soluções para que a qualidade do sinal melhorasse o suficiente para que as palavras fossem compreendidas sem a necessidade de repetições intermináveis da mensagem. Posteriormente, os americanos também conseguiram comprovar esta possibilidade com o auxílio indireto do chimpanzé Ham, que tinha um emissor de voz na cabine de sua nave e que transmitiu a seguinte frase quando estava em órbita da Terra:

“Comunicador de cápsula, aqui quem fala é o astro. Estou na janela e a vista é tremenda.”

Aquela época, já se utilizava um sistema de transmissão de informações que utilizava a ionosfera terrestre como refletor para essas mensagens; de certa forma, era como se a ionosfera se comportasse como um espelho, que refletia o sinal de rádio enviado de algum ponto da Terra para determinados destinatários (militares). Só que este sistema sofria com a instabilidade provocada pelas interações entre o campo magnético terrestre e o vento solar resultante das mudanças no campo magnético solar. Então, como resolver isso?

Mas e quanto a enviar mensagens enviadas da Terra para algum corpo celeste e conseguir receber uma resposta, nem que fosse uma espécie de “confirmação de leitura”? A resposta veio em 1948, com engenheiro de pesquisa naval da marinha dos Estados Unidos James Trexler, que desenvolveu um sistema que utilizava a ionosfera da Lua como refletor dos sinais de rádio enviados pela Terra. O intuito inicial era desenvolver um sistema capaz de captar mensagens enviadas pela União Soviética. Mas o sistema mostrou-se útil para outro propósito: enviar mensagens para longas distâncias, no que ficou conhecido como operação Moon Bounce.

Esboço do sistema elaborado por Trexler para a transmissão de sinais utilizando a ionosfera da Lua como refletor. | APS

 

James H. Trexler (1918–2005). | AAS

Basicamente Trexler projetou um sistema que era capaz de enviar um sinal de rádio em direção a Lua e captar a reflexão — ou eco — da mensagem enviada. No teste, a mensagem foi uma frase pronunciada pelo próprio Trexler em um dos laboratórios da marinha americana. Era dado o início de uma era de comunicação sem fio que utilizava a Lua como elemento chave para a propagação de mensagens e de informações militares.

O sistema de Trexler ficou ativo até meados da década de 1970, quando foi finalmente substituído pelos satélites artificiais. São esses satélites que utilizamos no GPS, nas transmissões de TV ou para a conexão com a internet. Hoje pode nos parecer banal pensar que as informações podem ser transmitidas via satélite de um ponto a outro na Terra (ou fora dela). Mas se alguém não tivesse pensado naquilo que hoje temos como “comum”, como teríamos chegado até aqui?

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