Medição das crateras da Lua

Objetivos
- Aquisição de imagens através do uso de telescópios controlados remotamente a partir da escola.
- Medição do diâmetro de crateras da Lua utilizando imagens astronômicas.
- Uso de programas de computador para analisar as imagens capturadas ou trabalhar com imagens impressas. 

Conteúdos
- Utilização de ferramentas computacionais.
- Relação entre pixel da imagem e segundo de arco.
- Relação entre segundo de arco e quilômetros.
- Regra de três.
- Média aritmética.
- Escalas

Público Alvo
9º ano do Ensino Fundamental e Ensino Médio.

Tempo estimado
Três aulas.

Material necessário
Computador com internet, régua, softwares livres (download gratuito):
- Cartes Du Ciel (www.stargazing.net/astropc)
- DS9 (hea-www.harvard.edu/RD/ds9)

Desenvolvimento

Imagem da Lua obtida por alunos 
do Ensino Médio através de 
telescópio robótico

1ª ETAPA Aproveitando que o ano de 2009 foi estabelecido pela ONU como o Ano Internacional da Astronomia (www.astronomia2009.org.br), é interessante abordar o tema em sala de aula. Uma boa proposta de atividade é medir o diâmetro de crateras lunares através de fotos astronômicas. É possível imprimir uma imagem já existente, como essa que ilusta a matéria (faça o download da imagem, ela deve ser impressa em 27cmx18cm). Mas é ainda mais estimulante se os alunos puderem captar sua própria imagem utilizando telescópios robóticos que podem ser comandados remotamente da sua escola. Para que isso seja possível, basta ter um computador com acesso à internet e agendar a observação por meio do site do projeto Telescópios na Escola (telescopiosnaescola.pro.br). O projeto, que é uma parceria de várias universidades do país, disponibiliza sete telescópios situados em diferentes localidades. Uma sugestão é que o professor faça um agendamento para realizar a atividade sozinho, para que se familiarize com as ferramentas do site antes de apresentar o projeto aos alunos. O professor deve prestar atenção a dois fatores: a previsão do tempo (para evitar chuva ou céu nublado) e a fase em que a Lua se encontra. Para conseguir boas imagens, o ideal é observar se a Lua está na fase crescente, assim as crateras estarão mais visíveis. Uma última dica é consultar o programa Cartes Du Ciel (listado acima), que permite simular a posição da Lua no céu no dia da observação, o que facilita muito no momento da utilização do telescópio. A atividade deve ser realizada à noite na escola.
Uma alternativa para esta etapa é imprimir imagens da Lua. O professor pode consegui-las acessando o site do projeto Telescópios na Escola. Também é possível usar a imagem que ilustra essa matéria e que foi obtida por alunos do Ensino Médio. Mais imagens podem ser obtidas no site www.das.inpe.br/miniobservatorio/projetos/imagens/lua/lua.htm.

2ª ETAPA O próximo passo é explicar para a turma como se calcula a medida de uma cratera da Lua. Para trabalhar com as imagens captadas, o professor deve usar um programa de computador que contenha as ferramentas necessárias para medir as crateras da Lua. Sugerimos o DS9 (listado acima), que é gratuito. A régua do programa mede a quantidade de pixels ("picture element", ou seja, elemento de imagem) na distância selecionada. Desta forma, deve-se converter as medidas em pixel para segundo de arco do céu - a escala depende do telescópio usado, o observatório fornece essa informação. Para a imagem que está nesta página, um pixel da imagem equivale a 1,3" (1,3 segundo de arco) do céu. Assim, a partir de uma regra de três, consegue-se transformar a medida de pixel dada pela régua em segundo de arco. Outra informação importante é a medida do raio da Lua: 1738,1 km e 932,1" (fonte NSSDC/ NASA). Podemos então calcular o diâmetro de qualquer cratera da Lua fazendo uma nova regra de três, agora transformando segundo de arco em quilômetros. É interessante que as contas sejam feitas sem calculadora. Esta atividade não é tão rápida, mas o aprendizado é efetivo. É interessante que, para uma mesma cratera, se faça várias medidas e depois seja feita uma média aritmética para minimizar os erros.

3ª ETAPA Agora que os alunos já conhecem o método, podem medir várias crateras diferentes. Após isso, é possível sugerir aos alunos que façam a comparação entre as medidas obtidas e o tamanho real das crateras. O mapa das crateras da Lua e os valores reais para o tamanho de algumas delas podem ser obtidos no site www.cienciaviva.pt/veraocv/astronomia/astro2002/materiais/observ_lua.pdf. Nesta etapa também é possível discutir como é que as crateras da Lua se formaram, pesquisar sobre crateras na Terra e também comparar suas dimensões.

Avaliação
Para avaliar o aprendizado dos alunos, peça um relatório das atividades que contenha a descrição dos procedimentos realizados, as dificuldades encontradas, a apresentação dos cálculos e a comparação do valor do diâmetro da cratera calculado com o valor real.
Outra forma de avaliação é propor aos alunos que façam uma apresentação em forma de oficina, na qual apresentem os resultados e ensinem aos colegas quais foram os procedimentos utilizados.

Consultoria: Maria Clara Igrejas Amon
Professora de Física da Escola Estadual Patriarca da Independência em Vinhedo - SP.