Projetor de estrelas caseiro!

Registro nesta publicação mais uma atividade que realizei com meus pequenos astrônomos. 

Nessa semana montamos um projetor de estrelas caseiro!

A atividade busca inspirar a admiração celeste, a identificação de algumas estrelas e constelações, e a troca de experiências com familiares e amigos.

Quer ver como foi? (quem sabe você monta o seu também!!)

A proposta

Ao longo das férias convivi com o medo do escuro de minha filha e mesmo explicando que não havia perigo, fui impulsionado a encontrar uma solução mais efetiva para essa situação. ...

Numa das tentativas orientei-a a seguir o que eu mesmo fazia quando ficava com medo do escuro: "olhe para a luz das estrelas". Foi então que ela corretamente falou que não são todas as noites que as estrelas aparecem no céu... Concordei silenciosamente com seu relato, pois ele pode estar encoberto por nuvens... Tive que pensar num meio de deixar as estrelas ao alcance de seus olhos...

Foi diante deste contexto que elaborei um projetor de estrelas caseiro - esse era um aparato que ha tempo estava procurando para presentear minha pequena, mas a um custo acessível... Existem vários modelos a venda, mas sempre os achei muito caro e pouco realistas...A foto ao lado ilustra um deles.


Com o auxílio de uma fonte luminosa, consegui criar o aparato cujo efeito ilustro na imagem que inicia essa publicação. A foto em questão foi tirada de dia, enquanto desenvolvia a atividade com um de meus alunos. Por isso o aparato está voltado para a superfície de uma mesa - observe os pontos de luz que se projetam pela superfície da mesa.

Um efeito mais intenso e próximo da realidade é obtido durante a noite, quando apontamos o aparato para o teto de um quarto escuro - foi assim que o utilizei em algumas noites com minha filha para projetar estrelas no teto do quarto dela!

Logo comecei a pensar em algo que pudesse construir com coisas que tinha a mão, e consegui com o que descrevo a seguir.

A admiração e alegria de minha filha foi tão grande que decidi replicar essa experiência com meus pequenos astrônomos do 5º ano.

Material
A lista a seguir contêm o material que utilizei na "versão 2.0" que desenvolvi com meus alunos:
- Uma lata opaca de qualquer tamanho, vazia e limpa, sem tampa e sem fundo;
- Papel aluminio ou papel craft (ou qualquer outro papel opaco);
- alfinete ou agilhas de diâmetros diferentes;
- fita crepe;
- caneta marca texto;

Montagem

Iniciei orientando a turma o que seria construído, mostrando como ficou minha montagem original. Então distribui o material para os alunos e começamos a montagem.

 

O primeiro passo foi posicionar o papel sobre uma das extremidades da lata e estica-lo bem. Então, dobra-se os excessos de papel para baixo, de forma a envolver uma pequena parte da lateral da lata. Usei fita crepe para fixar o papel na lata e mantê-lo esticado.

Então utilizamos caneta marca texto ou canetinha para fazer um sinal de "+", de forma a dividir a superfície do papel em 4 setores. Cada ponta do sinal de "+" representa um ponto cardeal. Para facilitar a construção, pedi para que colocassem o norte na ponta a sua frete. Assim, o oeste é a ponta a direita, o leste à esquerda e o sul fica voltado para cada aluno.

Desenhei no quadro esse formato e comecei a espalhar as estrelas - utilizei para isso o Stellarium, mas poderia ser qualquer outro planisfério (veja mais abaixo). Orientei aos alunos para observarem atentamente o meu desenho do quadro, e cuidadosamente fazer furos no papel com a agulha nas posições onde marquei as estrelas. Segue alguns registros dos furos feitos pelos alunos:

Depois é só iluminar a outra extremidade da lata e apontá-la para uma superfície. No caso da aula, testamos na mesa e na parede, mas a ideia é que seja projetado no teto do quarto de cada um - essa foi a tarefa de casa, a qual aguardo pelos relatos e comentários ao final desta publicação!!

Confira outras fotos dessa montagem:

Educação em Astronomia
A diversão de projetar estrelas passa a ser educativa quando os jovens tentam localizar no céu as estrelas que projetam no teto do quarto. Foi isso que propus, orientando-os a localizar alguns grupamentos de estrelas que foram furadas, como as três Marias (constelação de Órion), o Cruzeiro do Sul, Escorpião, constelações do zodíaco e estrelas como Sirius e Canopus.

Mas para que a observação possa ocorrer é necessário posicionar a latinha corretamente dentro do seu quarto! Lembre-se da dica que foi dada em aula: coloque o lado OESTE da lata dentro de seu quarto para o lado em que o Sol se põem com relação a sua casa.

Com essa atividade, penso que o teto do quarto tornou-se um espaço não formal para o estudo de astronomia! E como esse aparto é portátil, por que não transformar qualquer local (escuro) em uma oportunidade para observar os padrões do céu?

Resultados

Meus pequenos astrônomos demonstraram-se muito animados com o resultado de suas montagens pois o padrão de pontos luminosos projetados é muito próximo do céu de verdade! Se (re)fizer com atenção, a prática pode levar a perfeição, criando reproduções celestes quase que de verdade!

Ao longo das montagens pude constatar que a qualidade dos pontinhos projetados dependerá de dois fatores: do furo, se foi bem feito e se esta alinhado (bem na vertical); e da fonte luminosa utilizada. Percebi que a relação entre estes dois fatores pode acabar criando uma projeção dupla devido a difração da luz, especialmente se o tamanho do furo for compatível com o tamanho da fonte de luz utilizada. Como sugeri que utilizassem a lanterna do celular como fonte de luz, eventualmente torna-se necessário alargar o diâmetro do furo já que cada aparelho utiliza um led de tamanho ligeiramente diferente, conforme percebemos ao longo dos diversos testes realizados.

Nos testes que fiz em minha casa, utilizar lâmpadas comuns como fonte de luz não trouxeram o resultado esperado, pois tais lâmpadas possuem material em sua superfície que naturalmente espalha a luz, não a deixando coesa, o que impedia a projeção de ocorrer. Por isso busquei uma fonte (quase que) pontual de luz e que fosse coesa, com potência suficiente para alcançar o teto. A melhor fonte luminosa que encontrei com essas especificações foi o led do celular.

Além disso, para se aproximar ainda mais do céu de verdade, orientei aos alunos a realizar seus furos em posições aproximadas das estrelas de verdade. Para isso, utilizamos inicialmente moldes pré impressos de estrelas, mas revelou ser um problema furar dois papeis juntos... por isso, orientei-os a fazer os furos comparando as posições de um modelo que desenhei no quadro. Na ocasião, projetei o céu do outono (21 de março, as 21h).

Expliquei a eles que as estrelas do céu mudam ligeiramente de lugar ao longo do ano, e que estrelas visíveis nessa época podem não aparecer 6 meses depois... por isso recomendei a eles fazerem pelo menos 4 projetores de forma a contemplar momentos diferentes do ano. Ilustrei esse fato mostrando o céu em diferentes épocas através do Stellarium e de um planisfério celeste, como este ao lado que é disponibilizado pela UFRGS.

Mas através do Site Carta Celestes  é fácil criar um modelo para fazer seus furos - compartilho as imagens de cada época do ano. Elas foram definidas sempre para o dia 21 as 21h nos meses de março, junho, setembro e dezembro para a cidade de Curitiba (clique sobre as imagens para amplia-las):

Modelo para as turmas de 2020:

Foi interessante observar que o céu projetado de cada aluno era único, pois cada um fazia seus padrões de furos (estrelas) em posições diferentes.

Nesse sentido, não estou certo até que ponto vale a pena tornar essa experiência mais próximo do real, fornecendo modelos com estrelas impressas para cada aluno fazer suas furações neles e fixar de algum modo em sua lata (talvez na tampa?).

Enfim, o fato é que essa atividade deixa muitas oportunidades para todos ficarmos olhando para o céu!!

Boas observações!

P.S.: Esse trabalho foi apresentado no V Simpósio Nacional de Educação em Astronomia, em 2018.