ASTRONOMIA: CONSTRUÇÃO E USO DE UM RADIOTELESCÓPIO DIDÁTICO COMO FERRAMENTA DE ENSINO DE FÍSICA

## ASTRONOMIA: CONSTRUÇÃO E USO DE UM RADIOTELESCÓPIO DIDÁTICO COMO FERRAMENTA DE ENSINO DE FÍSICA

## Helder Clementino Lima Silva 1,3 , Wagner Franklin Balthazar 2,3

- 1 Secretaria Estadual da Educação de São Paulo/Diretoria de Ensino Região PindamonhangabaSP/EE Ryoiti Yassuda, helderc@professor.educacao.sp.gov.br
- 2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Estado do Rio de Janeiro / Campus Volta Redonda, wagner.balthazar@ifrj.edu.br
- 3 Instituto Ciências Exatas Universidade Federal Fluminense - Volta Redonda - RJ - Brasil.

Palavras-chave : Astronomia, ensino, radiotelescópio.

## Resumo expandido

Valendo-se das pesquisas, Araújo (2017), Fernandes(2007) e Lattari e Trevisan (2001), sobre a construção de radiotelescópios concebemos uma atividade aplicada em sala de aula de estudantes do Ensino Médio, contemplando objetos de conhecimento: ondas eletromagnéticas (espectro eletromagnético; ondas de rádio; micro-ondas; radiações infravermelhas; radiações visíveis; radiações ultravioletas, raios x; raios gama) e Astronomia (estrelas; planetas e outros corpos celestes), baseada nos pressupostos teóricos de Sasseron e Carvalho (2016) afim de colaborar na promoção da Alfabetização Científica. Derivada da experiência de aplicação da atividade apresentamos aqui uma sugestão de uso do que denominamos radiotelescópio didático, como forma de colaborar para o ensino de Física, ressaltando a importância de práticas experimentais no ensino de Ciências e do uso de materiais presentes no cotidiano (antena parabólica, buscador de satélite, decodificador de sinais e lâmpadas) como forma de aproximação entre professor- alunos, conteúdo escolar- realidade e ciência-tecnologia.

## Introdução

O presente trabalho tem como objetivo fornecer aos professores da Educação Básica uma prática simples que permita aos estudantes vislumbrar elementos que evidenciem como a Ciência é feita e de forma dinâmica compreendam objetos do conhecimento próprios da Astronomia e da Física. Por meio do uso e a construção de um radiotelescópio didático constituído por materiais de baixo custo que podem ser comprados no comércio de antenas para televisores, ferros-velhos ou obtidos por doação.

Radiotelescópios são equipamentos de pesquisa em astronomia, conforme (Araújo, 2017), semelhantes aos telescópios, porém, operam no espectro das ondas

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19 a 30 de julho de 2021 - Online

de rádio, detectando emissões de radiações de objetos astronômicos do céu próximo ou profundo em faixas do espectro eletromagnético invisíveis aos nossos olhos,

A partir do desenvolvimento da radioastronomia, segundo Abdalla (2005) foi possível acessar estruturas gigantescas como os quasares, pulsares, o interior de nebulosas e ecos da criação do Universo, como a Radiação Cósmica de Fundo (RCF), entre outros objetos astronômicos que ajudam a entender a estrutura do cosmos, sendo uma de suas descobertas mais recentes a obtenção da primeira imagem de um Buraco Negro localizado na galáxia M87, a aproximadamente 55 milhões de anos-luz da Terra.

Ao oportunizar aos estudantes o contato com a radioastronomia não só nos aproximamos de práticas científicas, bem como, favorecemos o debate em ambiente escolar de temas da atualidade.

## Metodologia

Como suporte metodológico fazemos uso do Ensino por Investigação (EI) e da argumentação em sala de aula, observando no EI aos pressupostos teóricos de Sasseron e Carvalho (2016) organizados em quatro principais etapas: o problema para a construção do conhecimento, a passagem da ação manipulativa para a ação intelectual na resolução do problema, a tomada de consciência e a construção de explicações.

## Construção do Radiotelescópio

O equipamento central da prática é um radiotelescópio didático, constituído por uma antena parabólica Banda KU de 0,60 m de diâmetro (tipo utilizadas para canais de TV por assinatura), um conversor de sinais de satélite - LNB ou LNBF e um aparelho de buscador de satélite analógico ( Satellite Finder ), figura 1, e dois cabos coaxiais para TV Parabólicas tipo Rg59 e uma fonte de alimentação para o sistema (qualquer tipo de decodificador de antena parabólica ou duas baterias de 9V volts).

Figura 1 - Disco da Antena, LNBF e Satellite FinderFonte: Helder Clementino Lima Silva (2018).

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Com o advento dos canais de televisão a cabo, transmissão de sinal digital para TV aberta e a InternetTV, o uso de antenas parabólicas para canais por assinatura em muitas localidades passaram a ser descartadas por obsolescência,

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sendo comum, muitas vezes serem compradas como sucata ou adquiridas por doação.

Além das antenas, um outro componente necessário a montagem, é o buscador de satélite, um equipamento simples, porém só utilizado por instaladores de antena, para adquiri-lo procure em lojas especializadas de instalação e venda de antenas ou em lojas virtuais pela Internet. Para a montagem indicamos o modelo o analógico, mais barato, e ideal para os nossos propósitos.

Para o funcionamento do sistema o primeiro cabo, o mais longo, tem uma das pontas ligada ao LNBF (sensor da antena) e a outra conectada ao Buscador de Satélite (na ponta com desenho de Satélite ou Antena). O segundo cabo, o menor, se conecta na extremidade livre do buscador de satélite e ao decodificador de canais (aparelho oferecido pelas operadoras de canais para acesso a sua programação) na conexão LNB ou antena, conforme Figura2.

Figura 2 - Esquema de montagem do radiotescópioFonte: Adaptado de Marcelo Lago Araújo http://tede2.uefs.br:8080/handle/tede/644

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## Encaminhamento de ação

No primeiro contato da turma com o equipamento, é sugerido ao professor que apresente o conjunto desmontado, nominando-o como radiotelescópio, e solicite aos estudantes ajuda na execução da montagem. É importante que o professor permita que um grupo escolhido de modo aleatório ou composto por voluntários proceda a montagem. O professor, durante a montagem deve registrar hipóteses dos estudantes, suas soluções e como se organizam.

Com o equipamento montado o professor verifica se está tudo corretamente ligado e indaga aos estudantes o que aconteceria se apontassem a antena do

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radiotelescópio para três objetos distintos: Para o Sol? E para o céu azul? E para uma pessoa?

Após as manifestações da turma e algum consenso sobre as previsões, o professor, solicita aos estudantes que se organizem em grupo e que em um ambiente aberto testem suas hipóteses, figura 3. Conforme Sasseron e Machado (2017, p.31) '[...] os alunos precisam estar motivados na resolução do problema, de tal modo que possam desenhar seus próprios planos de ações'.

Figura 3 - Alunos Investigando as emissões do solFonte: Helder Clementino Lima Silva (2018).

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Após os primeiros apontamentos e seus registros, o professor, novamente solicita que um ou dois grupos, direcionem a antena do radiotelescópio para a mesma posição em que apontam outras antenas parabólicas de telhados próximos e peça que todos observem o que ocorre e posteriormente relatem suas novas conclusões.

Ao final da investigação, promova um debate para verificar quais conclusões retiradas da atividade de reconhecimento do equipamento, quais os dados obtidos e como foram organizados.

## Conclusão

Espera-se que durante a prática os alunos tragam para a discussão temas relativos ao funcionamento de equipamentos de telecomunicação e ondas

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eletromagnéticas durante o levantamento de hipótese e explicação do comportamento do aparelho nas práticas. Quando do apontamento para o Sol, a deflexão do ponteiro do buscador de Satélite permitirá ao professor, introduzir os conteúdos de astronomia e características de objetos estelares.

Finalmente, esperamos que outros professores e pesquisadores possam se aprofundar na pesquisa aqui apresentadas e descobrir novas nuances em seus perfis como educadores.

## Referências

ABDALLA, Maria Cristina Batoni; NETO, Thyrso Villela. Novas janelas para o Universo. UNESP, 2005.

ARAÚJO, Marcelo Lago et al. Simuladores experimentais de radiotelescópios para o ensino de astronomia no nível médio. 2017.

BRASIL. Ministério da Educação (MEC). Secretaria de Educação Básica. Temas Contemporâneos Transversais na BNCC: Contexto Histórico e Pressupostos Pedagógicos. Brasília: MEC/Secretaria de Educação Básica, 2019. p. 65. Disponível em:

&lt; http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/implementacao/contextualizacao\_te mas\_contemporaneos.pdf &gt;. Acesso em: 10 set. 2019.

BRASIL. Ministério da Educação (MEC). Secretaria de Educação Média e Tecnológica (Semtec). Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio. Brasília: MEC/Semtec, 1999.

FERNANDES, K. C. Construção de um radiotelescópio amador em microondas 12 GHz, dotado de um sistema automático de aquisição de dados. Universidade Católica de Brasília. Brasília, 2007.

LATTARI, Cleiton Joni Benetti; TREVISAN, Rute Helena. Radioastronomia: noções iniciais para o ensino médio e fundamental como ilustração de aula. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 18, n. 2, p. 229-239, 2001.

OLIVEIRA FILHO, Kepler de Souza; SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira. Astronomia e astrofísica. São Paulo: Editora Livraria da Física, v. 780, 2004.

PINTO, César Hipolito; ARANHA, Norberto. Construção de radiotelescópio para análise de micro-ondas solares em 12 GHz. Rev. Bras. Ensino Fís., São Paulo , v. 40, n. 2, e2312, 2018 . disponível em http://dx.doi.org/10.1590/1806-9126-rbef-20170255. acesso em 22 Jan. 2019.

SÃO PAULO, Secretaria de Estado da Educação. Material de apoio ao currículo do Estado de São Paulo: Caderno do Professor; Física, ensino médio, 1a. série. São Paulo: SE, 2014. v.2, 120 p. (Coordenação Maria Inês Fini).

SASSERON, Lúcia Helena; MACHADO, Vitor Fabricio. Alfabetização Científica na prática: inovando a forma de ensinar Física. 2017

SASSERON, Lúcia Helena; DE CARVALHO, Anna Maria Pessoa. Alfabetização científica: uma revisão bibliográfica. Investigações em ensino de ciências, v. 16, n. 1, p. 59-77, 2016.

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