Astro3D: um simulador do movimento de corpos celestes

Abstract

Nesse trabalho nós apresentamos o software Astro3D. Trata-se de um simulador do movimento dos corpos celestes em dois referenciais, o topocêntrico e o heliocêntrico. Com o Astro3Dé possível observar de forma simultânea o movimento real e o movimento aparente do Sol, da Lua e dos planetas do sistema solar. Trata-se de um recurso computacional, desenvolvido para o ensino de física e de astronomia, que contribui na visualização de movimentos com escala de tempo muito longa, na compreensão de conceitos abstratos e na construção de modelos mentais que dificilmente podem ser compreendidos sem esse tipo de ferramenta tecnológica. Palavras-chave: Astronomia, Simulador, Mecânica Celeste.In this work we present the software Astro3D. It is a simulator of motion of the celestial bodies in two references, the topocentric and the heliocentric. With Astro3D you can simultaneously observe the real movement and apparent movement of the Sun, the Moon and the planets of the solar system. It is a computational resource, developed for the teaching of physics and astronomy, which contributes to the visualization of motions with a very long time scale, in the understanding of abstract concepts and in the construction of mental models that can hardly be understood without this type of technological tool. Keywords: Simulator, Astronomy, Celestial Mechanics. IntroduçãoO movimento dos corpos celestes sempre atraiu a atenção dos seres humanos, seja por motivos científicos, econômicos ou sociais, estudá-losé uma das atividades humanas mais antigas.O modelo geocêntrico de Ptolomeu e o modelo heliocêntrico de Copérnico, que no século XVI competiam entre si como a explicação correta sobre o modelo geométrico do universo [1], são exemplos de uma construção humana desenvolvida a partir da observação na esfera celeste do movimento periódico do Sol, da Lua e dos planetas.O estudo desses movimentos levou ao desenvolvimento das leis de Kepler e da lei da gravitação universal [2] que derrubaram a visão aristotélica-ptolomaica do universo [1]. Essa revolução científica, junto com o desenvolvimento dos métodos matemáticos aplicadosà física, a partir do século XVIII, lançaram as bases da mecânica celeste.A partir da segunda metade do século XX houve um avanço nas pesquisas nessaárea, impulsionada pelo de- * Endereço de correspondência: arturjustiniano@gmail.com.senvolvimento de computadores mais velozes capazes de simular o movimento dos corpos celestes com bastante precisão. Além disso, passaram a ser desenvolvidos softwares como Celestia, Stellarium e o Cartes do Ciel, só para citar alguns exemplos, e mais recentemente aplicativos para dispositivos móveis como o Skeye e o SkyMap, que simulam o céu para qualquer local do planeta, para uma data no futuro ou no passado. Planetários e cartas celestes passaram a ser artigos para o lazer, o ensino [3, 4 e 5] ou a pesquisa para qualquer pessoa interessada e que possua um tablet, smartphone ou um computador.Na educação formal, onde o estudo dos movimentos dos corpos celeste faz parte do currículo da disciplin...