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Como esses ratos de jogo de realidade virtual podem ajudar pacientes com Alzheimer

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Como esses ratos de jogo de realidade virtual podem ajudar pacientes com Alzheimer

(CNN) Pesquisadores de Nova York desenvolveram um labirinto de realidade virtual para ratos em um esforço para desmistificar uma questão que tem lutado com os neurocientistas há décadas: como as memórias de longo prazo são armazenadas?

O que encontraram os surpreendeu. Após a formação do hipocampo, uma estrutura curva localizada no fundo do cérebro, as memórias dos camundongos já estavam enraizadas no chamado tálamo anterior, uma região do cérebro que os cientistas geralmente não associam ao processamento da memória.

“O fato de o tálamo ser um claro vencedor aqui foi muito emocionante para nós e inesperado”, disse Priya Rajasthupathi, professora associada da Rockefeller University e uma das autoras de um estudo revisado por pares publicado na revista. célula essa semana. O tálamo é muitas vezes pensado como um retransmissor sensorial, não muito cognitivo e não muito importante na memória.

No entanto, esta nova pesquisa indica que pode desempenhar um papel vital na conversão de memórias de curto prazo em memórias de longo prazo. Isso deve tornar o tálamo uma área-chave de estudo para pesquisadores que tentam ajudar pacientes com doenças como a doença de Alzheimer, que podem se lembrar de memórias antigas, mas podem ter problemas para se lembrar de novas informações, disse Rajasthupathi.

“Ele sinaliza uma parte do cérebro – o hipotálamo – para armazenar memórias de longo prazo de uma forma que ninguém mais imaginou”, disse Lauren Frank, professora de fisiologia da Universidade da Califórnia, em San Francisco. que não participou do estudo.

dentro do estudo

Rajasthupathi observa que os neurocientistas sabem há muito tempo que as memórias são formadas no hipocampo, que é o foco da grande maioria das pesquisas sobre condições como perda de memória e doença de Alzheimer.

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Pesquisas anteriores “levaram a esse modelo em que as memórias são formadas no hipocampo e depois se tornam independentes com o tempo e se alojam lentamente no córtex”, a parte externa enrugada do cérebro. A questão, disse Rajasithupathi, era exatamente como as memórias são transmitidas de uma região para outra.

“Este processo tem sido um mistério, eu diria, por mais de 50 anos”, disse Rajasithupathi.

Foi um bom momento para seu laboratório tentar encontrar uma resposta, acrescentou ela, graças à nova tecnologia que permitiu aos pesquisadores rastrear a atividade em várias partes do cérebro de cada sujeito. As inovações permitiram à equipe rastrear como as memórias eram transferidas à medida que os ratos aprendiam a navegar em um labirinto.

“Acho que o que eles fizeram foi tecnicamente muito desafiador”, disse Frank. “Em particular onde eles estavam tentando (monitorar) a atividade de vários neurônios em três regiões diferentes simultaneamente, usando este tipo de microscópio de fibra. Isso é uma coisa muito bonita.”

O estudo – liderado pelos alunos de pós-graduação da Universidade Rockefeller, Andrew Todder e Jozo Regalado, que trabalham no Rajasthupathy Lab – envolveu a fixação de ratos a uma cabeça projetada para estabilizá-los enquanto a máquina usava fibras ópticas para registrar a atividade cerebral.

O labirinto os levava a diferentes “salas” que ofereciam incentivos, como água com açúcar, ou impedimentos, como uma lufada de ar no rosto.

Os ratos voltaram ao labirinto por dias, tempo suficiente para criar memórias de longo prazo.

“A analogia seria seu jantar de aniversário versus o jantar que você teve três terças-feiras atrás”, disse Toader em um comunicado. “É mais provável que você se lembre do que comeu no seu aniversário porque é mais significativo para você – todos os seus amigos estão lá, é emocionante – em vez de apenas um jantar típico, do qual você pode se lembrar no dia seguinte, mas talvez não um mês depois. “

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Enquanto isso, os pesquisadores usaram produtos químicos para imobilizar partes do cérebro dos camundongos para determinar como isso afetou sua capacidade de formar e armazenar memórias.

Eles não apenas descobriram que o tálamo anterior era um ponto de passagem crítico para essas memórias, mas também descobriram que, ao estimular essa região no cérebro dos roedores, os pesquisadores “foram capazes de ajudar os camundongos a reter memórias que normalmente esqueceriam”. para um Novo lançamento Sobre o estudo.

“Algumas memórias são mais importantes para nós do que outras. Descobrimos que não apenas os camundongos precisam do tálamo anterior para consolidar as memórias, mas ao ativá-lo, podemos melhorar a consolidação de uma memória que os ratos normalmente esqueceriam”, acrescentou Rajasthupathi.

O que isto significa

Rajasethupathy observa que existem algumas limitações para o estudo. Isso não sugere, por exemplo, que a viagem pelo tálamo anterior seja a única rota que as memórias podem seguir em seu caminho para o armazenamento de longo prazo.

“Eu quero ser Ela disse: “Obviamente, este não é o fim, tudo. Talvez nem tudo esteja unido por este caminho. Mas estou muito confiante de que este é um dos episódios muito importantes.

Este estudo também se baseou em camundongos, que não têm cérebros idênticos aos humanos, mas provaram ser modelos muito úteis para descobrir como nossos cérebros funcionam. Em roedores, o processo de armazenamento da memória de longo prazo leva semanas, acrescentou Rajasthupathi, enquanto em humanos pode levar meses.

Também é possível, observou ela, que diferentes tipos de memória tomem caminhos diferentes. Existem memórias explícitas que se concentram em fatos, números e pontos de dados específicos, e as memórias implícitas geralmente estão associadas a emoções e podem se formar sem que ninguém perceba. O tálamo pode não compartilhar da mesma forma para ambos os tipos de informação.

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Mas Frank, professor da UCSF, disse que o estudo terá amplas implicações para pesquisas futuras, estimulando novas investigações sobre o papel do tálamo no armazenamento da memória.

“É bom que o campo esteja chegando a um ponto em que podemos pensar na evolução das memórias a longo prazo e tentar entender como isso funciona”, disse. “O estudo é definitivamente um passo nessa direção.”

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Seu corpo precisa de três formas de movimento todas as semanas

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Seu corpo precisa de três formas de movimento todas as semanas

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Caminhar ganhou a reputação de ser uma forma de exercício excelente e acessível, acessível a muitas pessoas, e dezenas de estudos mostram que essa atividade popular também traz inúmeros benefícios à saúde.

Dar pelo menos 2.300 passos por dia reduz o risco de morte por doenças cardiovasculares, segundo o jornal britânico “Daily Mail”. Um estudo É publicado na edição de 2023 do European Journal of Preventive Cardiology.

Além disso, exercícios com levantamento de peso, como caminhada, ajudam a prevenir a osteoporose, segundo noticiou o site “healthline”. Outro estudo Publicado na revista Nature Scientific Reports.

No entanto, alguns especialistas nas áreas de saúde e preparo físico enfatizam que, embora caminhar seja certamente bom para a saúde e o preparo físico, não é um exercício de alta qualidade. Uma dessas especialistas é Melissa Boyd, personal trainer certificada e treinadora da Tempo, plataforma online de treinamento pessoal. Boyd mora em São Francisco.

“Nossas vidas se tornaram tão ocupadas – nos movimentamos, ficamos sentados o dia todo e ficamos exaustos à noite – que mesmo uma curta caminhada faz você se sentir como se tivesse feito algo grande e apressado”, disse Boyd. “Mas caminhar é, na verdade, um movimento essencial que seu corpo precisa para funcionar bem e para ajudar em coisas como circulação e digestão, além de aliviar o estresse.”

Para ajudar seus clientes a entender melhor por que caminhar diariamente não lhe dará um corpo de praia – no qual muitos deles acreditam, graças a muitos influenciadores das redes sociais – e discute os três tipos de movimento que são benéficos para a saúde e a boa forma em geral.

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O primeiro é o movimento que seu corpo necessita ou necessita todos os dias, como caminhar, alongar-se e curvar-se. Em segundo lugar, o movimento desportivo, que pode praticar várias vezes por semana para melhorar a sua condição física ou treinar para praticar algum desporto. Terceiro, um movimento social que você faz para se divertir ou para se conectar com outras pessoas, como dançar ou jogar vôlei.

“É importante pensar no movimento nessas diferentes categorias porque não se movimentar o dia todo se tornou normal”, disse Boyd. “Nossas vidas são muito sedentárias e muitos de nós tentamos sair dos déficits de movimento. Mas o exercício é diferente do movimento físico.

Caminhar é ótimo, mas é apenas uma forma de movimento unidirecional, e nossos corpos precisam de mais para estar funcionalmente aptos, disse o Dr. Carl Serino, cirurgião de medicina esportiva do HSS Orthopedics da Stamford Health em Connecticut.

As pessoas usam os músculos e tendões do corpo para ajudar em todas as flexões, torções e giros que fazem no dia a dia, por isso precisam ser trabalhados e alongados em muitas direções diferentes, disse Serino. Ele disse que ioga e Pilates são atividades muito eficazes e saudáveis ​​nesse sentido.

“O alongamento também é muito fácil e é algo que você pode fazer ao acordar e antes de dormir”, disse Serino.

Ter músculos soltos e flexíveis também significa que você terá mais equilíbrio e estabilidade, o que ajuda a prevenir quedas e lesões em todas as atividades físicas, disse ele. Também é uma boa ideia aumentar a frequência cardíaca algumas vezes por semana para a saúde cardiovascular.

O ideal é criar um plano que inclua movimentos diários de “valor”, como caminhada e alongamento, com algum trabalho cardiovascular, treinamento de força e atividade social ao longo da semana, disseram os dois. No entanto, isso pode parecer opressor para muitos.

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Dividir todos esses movimentos diferentes em lanches de treino é uma maneira de inserir os movimentos que seu corpo precisa, disse Boyd.

“Talvez consiga uma plataforma para caminhar e faça algumas de suas reuniões enquanto caminha lentamente na plataforma”, disse ela. “Talvez toda vez que você for ao banheiro faça 20 agachamentos, ou toda vez que pegar água, faça 10 flexões de parede. Se você conectar esses lanches de exercícios a outra coisa que já faz, poderá criar um hábito. ” “Tive grande sucesso com isso.”

Boyd também incentiva seus clientes a encontrar uma forma de movimento que gostem e que não pareça exercício, como jogar kickball ou pickleball. Dessa forma, você se divertirá e será sociável enquanto fica em forma.

Sereno concorda. “Vemos crianças aqui na medicina esportiva cujos pais querem que joguem beisebol, mas eles não querem”, disse ele. “É a mesma coisa com os exercícios. Você precisa encontrar algo interessante e fácil – talvez uma atividade que seus amigos estejam fazendo – e usar isso como base para construir bons hábitos.

Comece devagar e construa a partir daí

Boyd disse que repensar os exercícios como os movimentos regulares que seu corpo precisa para funcionar, se exercitar e socializar também pode ser uma forma de se dar permissão para reservar tempo para se exercitar.

Também é útil ter em mente que a criação de um plano de exercícios não requer uma grande mudança imediata em seu estilo de vida. Na verdade, é melhor começar lentamente com pequenos e novos segmentos de movimento.

“O que geralmente vejo é que as pessoas gostam da maneira como isso as faz sentir”, disse Boyd. “Então, quanto mais fortes ficam, mais querem se mover. Movimento inspira movimento.”

Melanie Radziecki McManus Escritor freelance especializado em caminhadas, viagens e fitness.

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Explorando o “desequilíbrio cósmico” na gravidade

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Explorando o “desequilíbrio cósmico” na gravidade

Os investigadores estão a propor uma modificação à teoria da relatividade geral de Einstein, sugerindo uma “falha cósmica” que torna a gravidade ligeiramente mais fraca ao longo de vastas distâncias cósmicas. Esta modificação pode ajudar a explicar alguns fenómenos não explicados no universo. Crédito: SciTechDaily.com

Estamos um passo mais perto de compreender os mistérios nos confins do universo.

Um grupo de pesquisadores em Universidade de Waterloo A Universidade da Colúmbia Britânica descobriu um possível “desequilíbrio cósmico” na gravidade do universo, o que explica o seu estranho comportamento a nível cósmico.

Nos últimos 100 anos, os físicos confiaram na teoria da “relatividade geral” de Albert Einstein para explicar como a gravidade funciona em todo o universo. A relatividade geral, comprovada por inúmeros testes e observações, indica que a gravidade afeta não apenas três dimensões físicas, mas também uma quarta dimensão: o tempo.

“Este modelo de gravidade tem sido essencial para tudo, desde endoscopia a grande explosão Robin Wynn, autor principal do projeto, recém-formado em física matemática em Waterloo, disse:

Desafios em escala global

“Mas quando tentamos compreender a gravidade no nível cósmico, no nível dos aglomerados de galáxias e além, encontramos contradições claras com as previsões da relatividade geral. É como se a própria gravidade tivesse parado completamente de corresponder à teoria de Einstein. Chamamos isso de contradição. uma 'falha cosmológica'.” “A gravidade se torna cerca de 1% mais fraca ao lidar com distâncias de bilhões de anos-luz.”

Durante mais de vinte anos, físicos e astrónomos têm tentado criar um modelo matemático que explique as aparentes contradições na teoria da relatividade geral. Muitos destes esforços foram empreendidos em Waterloo, que tem uma longa história de investigação gravitacional de ponta resultante da colaboração interdisciplinar contínua entre matemáticos aplicados e astrofísicos.

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Contexto histórico e esforços de pesquisa

“Há quase um século, os astrónomos descobriram que o nosso Universo está a expandir-se”, disse Niayesh Afshordi, professor de astrofísica na Universidade de Waterloo e investigador do Instituto Perimeter.

“Quanto mais distantes as galáxias estão, mais rápido elas se movem, até o ponto em que parecem estar se movendo quase à velocidade da luz, o máximo permitido pela teoria de Einstein. Nossas descobertas sugerem que a teoria de Einstein, nessas mesmas escalas, também pode. ser inadequado.”

Modificando a teoria de Einstein

O novo modelo de “falha cosmológica” da equipe de pesquisa modifica e amplia as fórmulas matemáticas de Einstein de uma forma que resolve a inconsistência de algumas medições cosmológicas sem afetar os usos bem-sucedidos existentes da relatividade geral.

“Pense nisso como uma nota de rodapé à teoria de Einstein”, disse Wen. “Depois de chegar ao Reino Cósmico, os termos e condições se aplicam.”

“Este novo modelo pode ser apenas a primeira prova do quebra-cabeça cósmico que estamos começando a desvendar no espaço e no tempo”, disse Afshordi.

O estudo, intitulado “Uma falha de gravidade universal”, aparece em Jornal de Cosmologia e Física de Astropartículas.

Referência: “Cosmic Gravity Glitch” por Robin Y. Wen, Lucas T. Herget, Niayesh Afshordi e Douglas Scott, 20 de março de 2024, Jornal de Cosmologia e Física de Astropartículas.
doi: 10.1088/1475-7516/2024/03/045

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Alguns satélites da NASA em breve deixarão de enviar dados para a Terra

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Alguns satélites da NASA em breve deixarão de enviar dados para a Terra

Em algum momento nos próximos anos – ninguém sabe exatamente quando – três satélites da NASA, cada um tão pesado quanto um elefante, sairão de escala.

Eles já estão à deriva e perdendo altitude aos poucos. Eles observam o planeta há mais de duas décadas, muito mais tempo do que se esperava, ajudando-nos a prever o tempo, a gerir incêndios florestais, a monitorizar derrames de petróleo e muito mais. Mas a idade os alcança e logo eles servirão seu último saque e começarão sua lenta e final queda no chão.

É um momento que os cientistas temem.

Quando os três orbitadores – Terra, Aqua e Aura – forem desligados, muitos dos dados que estavam coletando irão com eles, e os satélites mais novos não compensarão toda a desaceleração. Os investigadores terão de recorrer a fontes alternativas que podem não satisfazer as suas necessidades específicas ou procurar soluções alternativas que permitam a continuidade dos seus registos.

Com alguns dos dados que estes satélites recolhem, a situação fica ainda pior: nenhum outro instrumento continuará a coletá-los. Dentro de alguns anos, as belas características que revela sobre o nosso mundo tornar-se-ão ainda mais misteriosas.

“A perda destes dados insubstituíveis é simplesmente trágica”, disse Susan Solomon, química atmosférica do MIT. “Numa altura em que o planeta precisa desesperadamente de nos concentrarmos na compreensão de como somos afetados por ele e como o afetamos, parecemos estar catastroficamente adormecidos ao volante.”

A principal área que negligenciamos é a estratosfera, o lar mais importante da camada de ozônio.

Através do ar rarefeito e frio da estratosfera, as moléculas de ozônio são constantemente criadas e destruídas, ejetadas e varridas, à medida que interagem com outros gases. Alguns destes gases têm origem natural; Outros estão lá por nossa causa.

Um instrumento do Aura, uma sonda de micro-ondas, dá-nos a melhor visão deste intenso drama químico, disse Ross J. Salwich, cientista atmosférico da Universidade de Maryland. Assim que a coroa desaparecer, a nossa visão ficará consideravelmente turva, disse ele.

Recentemente, dados de sondas de micro-ondas de membros provaram sua importância de maneiras inesperadas, disse o Dr. Salwich. Mostrou a extensão dos danos ao ozono provocados por incêndios florestais devastadores na Austrália no final de 2019 e início de 2020, e por uma erupção vulcânica submarina perto de Tonga em 2022. Ajudou a mostrar a quantidade de poluição que destrói a camada de ozono que está a subir para a estratosfera a leste. Ásia por Monção de verão na região.

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Se a conexão com a Internet não for cortada tão rapidamente, o dispositivo de áudio também poderá ajudar a desvendar um grande mistério, disse Salwich. “A espessura da camada de ozônio sobre as áreas povoadas do Hemisfério Norte permaneceu quase inalterada durante a última década”, disse ele. “Ele deveria estar se recuperando. E não está.”

Jack Kay, administrador associado de pesquisa da Divisão de Ciências da Terra da NASA, reconheceu as preocupações dos pesquisadores sobre o fim da sonda. Mas outras fontes, incluindo instrumentos em satélites mais recentes, na Estação Espacial Internacional e aqui na Terra, continuarão a fornecer uma “janela muito boa sobre o que a atmosfera está a fazer”, disse ele.

As realidades financeiras estão forçando a NASA a tomar “decisões difíceis”, disse Kay. “Seria ótimo se tudo permanecesse para sempre? Sim”, disse ele, acrescentando que parte da missão da NASA também é fornecer novas ferramentas para os cientistas, ferramentas que os ajudem a olhar para o nosso mundo de novas maneiras. mas, como “Sabe, se não está tudo igual, você tem que fazer o seu melhor”.

Para os cientistas que estudam o nosso planeta em mudança, a diferença entre os mesmos e quase os mesmos dados pode ser significativa. Eles podem pensar que entendem como algo se desenvolve. Mas só monitorizando-o continuamente, de forma imutável, durante um longo período de tempo, é que poderão ter confiança sobre o que está a acontecer.

Mesmo uma pequena pausa nos logs pode criar problemas. Suponha que a plataforma de gelo desmorone na Groenlândia. William B. disse: Gale, ex-presidente da Sociedade Meteorológica Americana, disse que, a menos que medissemos o aumento do nível do mar antes, durante e depois, nunca poderíamos ter certeza de que uma mudança repentina foi causada por um colapso. “Você pode imaginar, mas não tem um registro quantitativo”, disse ele.

No ano passado, a NASA entrevistou cientistas sobre como o fim do Terra, Aqua e Aura afetaria seu trabalho. Mais de 180 deles atenderam à chamada.

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Nas suas cartas, obtidas pelo The New York Times através de um pedido da Lei de Liberdade de Informação, os investigadores expressaram preocupações sobre uma vasta gama de dados dos satélites. Informações sobre partículas encontradas na fumaça de incêndios florestais, poeira do deserto e plumas vulcânicas. Medições de espessura de nuvens. Mapas em escala precisa das florestas, pastagens, zonas húmidas e culturas do mundo.

Mesmo que existam fontes alternativas desta informação, elas podem ser menos frequentes, menos precisas ou limitadas a determinados horários do dia, fatores que determinam a utilidade dos dados, escreveram os cientistas.

Liz Muir adota uma abordagem de perto para estudar a atmosfera da Terra: voando instrumentos através dela, em aviões em altitudes muito mais altas do que a maioria dos aviões pode alcançar. “Entrei nesta área porque é estimulante e de difícil acesso”, disse o Dr. Muir, que leciona na Universidade de Chicago. “É difícil construir instrumentos que funcionem lá, é difícil fazer medições e é difícil fazer com que os aviões cheguem lá.”

Ela disse que será mais difícil quando a corona desaparecer.

Dr. Muir disse que as aeronaves poderiam coletar amostras químicas atmosféricas diretamente, mas para entender o quadro geral, os cientistas ainda precisavam combinar as medições das aeronaves com as leituras dos satélites. “Sem satélites, estamos por aí tirando fotos sem contexto”, disse ela.

Grande parte da pesquisa do Dr. Muir se concentra em finas nuvens de gelo que se formam de 14 a 20 quilômetros acima da superfície da Terra, em uma das camadas mais misteriosas da atmosfera. Estas nuvens ajudam a aumentar a temperatura do planeta, e os cientistas ainda estão a tentar descobrir como as alterações climáticas causadas pelo homem irão afetá-las.

“Parece que vamos parar de monitorar esta parte da atmosfera, exatamente no momento em que ela está mudando”, disse o Dr. Muir.

O fim do Terra e do Aqua afetará a forma como monitorizamos outro fator importante do nosso clima: a quantidade de radiação solar que o planeta recebe, absorve e devolve ao espaço. O equilíbrio entre essas quantidades – ou na verdade o desequilíbrio – determina o quanto a Terra aquece ou esfria. Para entender isso, os cientistas contam com os instrumentos de nuvem da NASA e com o Sistema de Energia Radiante da Terra, ou CERES.

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Atualmente, quatro satélites estão voando com instrumentos CERES: Terra, Aqua e dois satélites mais novos que também estão chegando ao fim de suas vidas. No entanto, há apenas uma alternativa em andamento. Sua expectativa de vida? cinco anos.

Norman J. disse: “Nos próximos 10 anos, passaremos de quatro missões para uma, e as restantes missões terão ultrapassado o seu pico”, disse Loeb, o cientista da NASA que lidera o CERES. “Para mim, isso é realmente preocupante.”

Hoje em dia, com a ascensão da indústria espacial privada e a proliferação de satélites em torno da Terra, a NASA e outras agências estão a explorar uma abordagem diferente para observar o nosso planeta. O futuro pode estar em instrumentos menores e mais leves, que possam ser colocados em órbita a um custo menor e sejam mais ágeis do que na época do Terra, Aqua e Aura.

A Administração Oceânica e Atmosférica Nacional está desenvolvendo uma frota desse tipo para monitorar o tempo e o clima. Dr. Loeb e outros da NASA estão trabalhando em um instrumento leve para continuar suas medições do balanço energético da Terra.

Mas para que essas tecnologias sejam úteis, diz o Dr. Loeb, elas devem começar a voar antes que os atuais orbitadores desapareçam.

“É necessário um bom e longo período de sobreposição para compreender as diferenças e resolver os problemas”, disse ele. “Caso contrário, será muito difícil confiar nestas medições, se não tivermos a oportunidade de comprová-las contra as medições existentes”.

De certa forma, disseram os cientistas, é um mérito da NASA que Terra, Aqua e Aura tenham durado tanto tempo. “Através de uma combinação de excelente engenharia e muita sorte, temos essas coisas há 20 anos”, disse Walid Abdel Aty, ex-cientista-chefe da NASA, agora na Universidade do Colorado em Boulder.

“Tornamo-nos viciados nestes satélites. Somos vítimas do nosso próprio sucesso”, disse o Dr. Abdel Aty. “No final, a sorte acaba”.

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