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Dados do Hubble mostram que ‘algo estranho’ está acontecendo

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Dados do Hubble mostram que ‘algo estranho’ está acontecendo

Uma representação da evolução do universo ao longo de 13,77 bilhões de anos. A extrema esquerda representa o primeiro momento que podemos explorar agora, quando um período de “inflação” desencadeou uma onda de crescimento exponencial no universo. (O volume é representado pela extensão vertical da treliça neste desenho.) Ao longo dos vários bilhões de anos seguintes, a expansão do universo diminuiu gradualmente à medida que a matéria no universo foi empurrada sobre si mesma pela gravidade. Recentemente, a expansão começou a acelerar novamente à medida que os efeitos repulsivos da energia escura passaram a dominar a expansão do universo. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA

Três décadas de observações do telescópio espacial convergem em torno de um valor exato da constante de Hubble

A história da ciência registrará que a busca pela taxa de expansão do universo foi o grande santo graal da cosmologia no século XX. Sem qualquer evidência observacional de expansão, contração ou estabilidade do espaço, não teríamos evidência se o universo estava indo ou vindo. Além disso, também não teríamos ideia de quantos anos ele tinha – ou, na verdade, se o universo era eterno.

O primeiro trabalho dessa detecção ocorreu quando, há um século, o astrônomo americano Edwin Hubble descobriu inúmeras galáxias fora de nossa galáxia natal,[{” attribute=””>Milky Way. And, the galaxies weren’t standing still. Hubble found that the farther a galaxy is, the faster it appears to be moving away from us. This could be interpreted as the uniform expansion of space. Hubble even said that he studied the galaxies simply as “markers of space.” However, he was never fully convinced of the idea of a uniformly expanding universe. He suspected his measurements might be evidence of something else more oddball going on in the universe.

“You are getting the most precise measure of the expansion rate for the universe from the gold standard of telescopes and cosmic mile markers.” — Nobel Laureate Adam Riess

For decades after Hubble, astronomers have toiled to nail down the expansion rate that would yield a true age for the universe. This required building a string of cosmic distance ladders assembled from sources that astronomers have a reasonable confidence in their intrinsic brightness. The brightest, and therefore farthest detectable milepost markers are Type Ia supernovae.

When the Hubble Space Telescope was launched in 1990 the universe’s expansion rate was so uncertain that its age might only be 8 billion years or as great as 20 billion years.

After 30 years of meticulous work using the Hubble telescope’s extraordinary observing power, numerous teams of astronomers have narrowed the expansion rate to a precision of just over 1%. This can be used to predict that the universe will double in size in 10 billion years.

The measurement is about eight times more precise than Hubble’s expected capability. But it’s become more than just refining a number to cosmologists. In the interim the mystery of dark energy pushing the universe apart was discovered. To compound things even further, the present expansion rate is different than it is expected to be as the universe appeared shortly after the big bang.

You think this would frustrate astronomers, but instead it opens the door to discovering new physics, and confronting unanticipated questions about the underlying workings of the universe. And, finally, reminding us that we have a lot more to learn among the stars.

Hubble Space Telescope Galaxy Collection

This collection of 36 images from NASA’s Hubble Space Telescope features galaxies that are all hosts to both Cepheid variables and supernovae. These two celestial phenomena are both crucial tools used by astronomers to determine astronomical distance, and have been used to refine our measurement of the Hubble constant, the expansion rate of the universe.
The galaxies shown in this photo (from top row, left to bottom row, right) are: NGC 7541, NGC 3021, NGC 5643, NGC 3254, NGC 3147, NGC 105, NGC 2608, NGC 3583, NGC 3147, Mrk 1337, NGC 5861, NGC 2525, NGC 1015, UGC 9391, NGC 691, NGC 7678, NGC 2442, NGC 5468, NGC 5917, NGC 4639, NGC 3972, The Antennae Galaxies, NGC 5584, M106, NGC 7250, NGC 3370, NGC 5728, NGC 4424, NGC 1559, NGC 3982, NGC 1448, NGC 4680, M101, NGC 1365, NGC 7329, and NGC 3447.
Credit: NASA, ESA, Adam G. Riess (STScI, JHU)

Hubble Reaches New Milestone in Mystery of Universe’s Expansion Rate

NASA’s Hubble Space Telescope has completed a nearly 30-year marathon by calibrating more than 40 “milepost markers” of space and time to let scientists precisely calculate the expansion rate of the cosmos — a mission with a plot twist.

Pursuit of the universe’s expansion rate began in the 1920s with measurements by astronomers Edwin P. Hubble and Georges Lemaître. In 1998, this led to the discovery of “dark energy,” a mysterious repulsive force accelerating the universe’s expansion. In recent years, thanks to data from Hubble and other telescopes, astronomers found another strange twist: a discrepancy between the expansion rate as measured in the local universe compared to independent observations from right after the big bang, which predict a different expansion value.

The cause of this discrepancy remains a mystery. But Hubble data, encompassing a variety of cosmic objects that serve as distance markers, support the idea that something weird is going on, possibly involving brand new physics.

“You are getting the most precise measure of the expansion rate for the universe from the gold standard of telescopes and cosmic mile markers,” said Nobel Laureate Adam Riess of the Space Telescope Science Institute (STScI) and the Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland.

Riess leads a scientific collaboration investigating the universe’s expansion rate called SHOES, which stands for Supernova, H0, for the Equation of State of Dark Energy. “This is what the Hubble Space Telescope was built to do, using the best techniques we know to do it. This is likely Hubble’s magnum opus, because it would take another 30 years of Hubble’s life to even double this sample size,” Riess said.

Riess’s team’s paper, to be published in the Special Focus issue of The Astrophysical Journal reports on completing the biggest and likely last major update on the Hubble constant. The new results more than double the prior sample of cosmic distance markers. His team also reanalyzed all of the prior data, with the whole dataset now including over 1,000 Hubble orbits.

When NASA conceived of a large space telescope in the 1970s, one of the primary justifications for the expense and extraordinary technical effort was to be able to resolve Cepheids, stars that brighten and dim periodically, seen inside our Milky Way and external galaxies. Cepheids have long been the gold standard of cosmic mile markers since their utility was discovered by astronomer Henrietta Swan Leavitt in 1912. To calculate much greater distances, astronomers use exploding stars called Type Ia supernovae.

Combined, these objects built a “cosmic distance ladder” across the universe and are essential to measuring the expansion rate of the universe, called the Hubble constant after Edwin Hubble. That value is critical to estimating the age of the universe and provides a basic test of our understanding of the universe.

Starting right after Hubble’s launch in 1990, the first set of observations of Cepheid stars to refine the Hubble constant was undertaken by two teams: the HST Key Project led by Wendy Freedman, Robert Kennicutt and Jeremy Mould, Marc Aaronson and another by Allan Sandage and collaborators, that used Cepheids as milepost markers to refine the distance measurement to nearby galaxies. By the early 2000s the teams declared “mission accomplished” by reaching an accuracy of 10 percent for the Hubble constant, 72 plus or minus 8 kilometers per second per megaparsec.

In 2005 and again in 2009, the addition of powerful new cameras onboard the Hubble telescope launched “Generation 2” of the Hubble constant research as teams set out to refine the value to an accuracy of just one percent. This was inaugurated by the SHOES program. Several teams of astronomers using Hubble, including SHOES, have converged on a Hubble constant value of 73 plus or minus 1 kilometer per second per megaparsec. While other approaches have been used to investigate the Hubble constant question, different teams have come up with values close to the same number.

The SHOES team includes long-time leaders Dr. Wenlong Yuan of Johns Hopkins University, Dr. Lucas Macri of Texas A&M University, Dr. Stefano Casertano of STScI and Dr. Dan Scolnic of Duke University. The project was designed to bracket the universe by matching the precision of the Hubble constant inferred from studying the cosmic microwave background radiation leftover from the dawn of the universe.

“The Hubble constant is a very special number. It can be used to thread a needle from the past to the present for an end-to-end test of our understanding of the universe. This took a phenomenal amount of detailed work,” said Dr. Licia Verde, a cosmologist at ICREA and the ICC-University of Barcelona, speaking about the SHOES team’s work.

The team measured 42 of the supernova milepost markers with Hubble. Because they are seen exploding at a rate of about one per year, Hubble has, for all practical purposes, logged as many supernovae as possible for measuring the universe’s expansion. Riess said, “We have a complete sample of all the supernovae accessible to the Hubble telescope seen in the last 40 years.” Like the lyrics from the song “Kansas City,” from the Broadway musical Oklahoma, Hubble has “gone about as fur as it c’n go!”

Weird Physics?

The expansion rate of the universe was predicted to be slower than what Hubble actually sees. By combining the Standard Cosmological Model of the Universe and measurements by the European Space Agency’s Planck mission (which observed the relic cosmic microwave background from 13.8 billion years ago), astronomers predict a lower value for the Hubble constant: 67.5 plus or minus 0.5 kilometers per second per megaparsec, compared to the SHOES team’s estimate of 73. 

Given the large Hubble sample size, there is only a one-in-a-million chance astronomers are wrong due to an unlucky draw, said Riess, a common threshold for taking a problem seriously in physics. This finding is untangling what was becoming a nice and tidy picture of the universe’s dynamical evolution. Astronomers are at a loss for an explanation of the disconnect between the expansion rate of the local universe versus the primeval universe, but the answer might involve additional physics of the universe.

Such confounding findings have made life more exciting for cosmologists like Riess. Thirty years ago they started out to measure the Hubble constant to benchmark the universe, but now it has become something even more interesting. “Actually, I don’t care what the expansion value is specifically, but I like to use it to learn about the universe,” Riess added.

NASA’s new Webb Space Telescope will extend on Hubble’s work by showing these cosmic milepost markers at greater distances or sharper resolution than what Hubble can see.

Reference: “A Comprehensive Measurement of the Local Value of the Hubble Constant with 1 km/s/Mpc Uncertainty from the Hubble Space Telescope and the SH0ES Team” by Adam G. Riess, Wenlong Yuan, Lucas M. Macri, Dan Scolnic, Dillon Brout, Stefano Casertano, David O. Jones, Yukei Murakami, Louise Breuval, Thomas G. Brink, Alexei V. Filippenko, Samantha Hoffmann, Saurabh W. Jha, W. D’arcy Kenworthy, John Mackenty, Benjamin E. Stahl and Weikang Zheng, Accepted, The Astrophysical Journal.
arXiv:2112.04510

The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between NASA and ESA (European Space Agency). NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, manages the telescope. The Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, conducts Hubble science operations. STScI is operated for NASA by the Association of Universities for Research in Astronomy in Washington, D.C.

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Vela solar avançada da NASA implantada com sucesso no espaço: ScienceAlert

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Vela solar avançada da NASA implantada com sucesso no espaço: ScienceAlert

As velas solares são uma forma misteriosa e majestosa de viajar pelo golfo do espaço. Comparado aos navios à vela do passado, é uma das formas mais eficientes de impulsionar veículos no espaço.

Um foguete RocketLab Electron lançou na terça-feira o novo sistema avançado de vela solar composta da NASA. O objetivo é testar a implantação de grandes velas solares na órbita baixa da Terra, e a NASA confirmou na quarta-feira que implantou com sucesso uma vela de 9 metros.

Em 1886 o automóvel foi inventado. Em 1903, os humanos fizeram o primeiro voo motorizado. Apenas 58 anos depois, os humanos fizeram a sua primeira viagem ao espaço num foguetão. A tecnologia dos foguetes mudou dramaticamente ao longo dos séculos, sim, séculos.

O desenvolvimento do míssil começou no século 13, quando os chineses e os mongóis dispararam flechas de mísseis uns contra os outros. As coisas evoluíram um pouco desde então, e agora temos combustíveis sólidos e líquidos para foguetes, motores iônicos e velas solares com mais tecnologia nas asas.

Um foguete SpaceX Falcon 9 sobe de uma plataforma de lançamento na Flórida para enviar o módulo lunar Odysseus da Intuitive Machines ao espaço. (NASA/YouTube)

As velas solares são especialmente importantes porque aproveitam a energia do sol, ou da luz das estrelas, para impulsionar sondas através do espaço. A ideia não é nova: Johannes Kepler (famoso pelo movimento planetário) propôs pela primeira vez que a luz solar poderia ser usada para impulsionar naves espaciais no século XVII em seu trabalho intitulado “Somnium”.

Tivemos que esperar até o século XX para que o cientista russo Konstantin Tsiolkovsky demonstrasse o princípio de como as velas solares realmente funcionam.

Carl Sagan e outros membros da Sociedade Planetária começaram a propor missões utilizando velas solares nas décadas de 1970 e 1980, mas foi só em 2010 que vimos o primeiro veículo prático de vela solar, o IKAROS.

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Imagem da vela solar IKAROS totalmente implantada, capturada pela câmera de separação. (jaxá)

O conceito de velas solares é muito fácil de entender e baseia-se na pressão da luz solar. As velas são inclinadas para que os fótons atinjam e saltem da vela reflexiva para empurrar a espaçonave para frente.

É claro que são necessários muitos fótons para acelerar uma espaçonave usando luz, mas lentamente, com o tempo, torna-se um sistema de propulsão muito eficiente que não requer motores pesados ​​ou tanques de combustível.

Esta redução na massa tornou mais fácil a aceleração das velas solares pela luz solar, mas os tamanhos das velas eram limitados pelos materiais e pela estrutura das retrancas que as sustentavam.

A NASA está trabalhando para resolver o problema com sua tecnologia Solar Sail Boom de próxima geração. Seu avançado sistema de vela solar composta usa um CubeSat projetado pela NanoAvionics para testar a nova estrutura de suporte de lança composta.

É feito de materiais poliméricos flexíveis e fibra de carbono para criar uma alternativa mais rígida e leve aos atuais projetos de estruturas de suporte.

Na quarta-feira, 24 de abril, a NASA confirmou que o satélite CubeSat atingiu a órbita baixa da Terra e implantou uma vela de 9 metros. Eles agora estão operando a sonda e concluindo um contrato terrestre. Demorou cerca de 25 minutos para desdobrar a vela de 80 metros quadrados.

Se as condições forem adequadas, poderá ser visível da Terra, talvez rivalizando com Sirius em brilho.

Este artigo foi publicado originalmente por O universo hoje. Leia o Artigo original.

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Carolina do Norte: surto de tosse convulsa confirmado

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Carolina do Norte: surto de tosse convulsa confirmado

Autoridades de saúde do condado da Carolina do Norte confirmaram um surto de tosse convulsa na quinta-feira. Andrew Mundheink, do Departamento de Saúde Pública do Condado de Henderson, disse que 27 casos de coqueluche, também conhecida como tosse convulsa, foram relatados no condado de Henderson. As autoridades de saúde dizem que estão trabalhando ativamente para identificar e notificar aqueles que possam ter sido expostos aos casos, disse ele. A maioria dos casos ocorre entre crianças em idade escolar, segundo Mundhink, que disse que os pais e responsáveis ​​​​são notificados e os indivíduos são contatados diretamente por carta ou telefone. “A tosse convulsa é uma infecção que afeta os brônquios e os pulmões”, disse Mondehink. “O vírus se espalha facilmente quando alguém tosse ou espirra. Os sintomas geralmente aparecem 5 a 10 dias após a exposição, mas às vezes levam até 21 dias. Causa tosse intensa que pode durar semanas ou meses, às vezes levando a crises de tosse ou vômito. .” “A coqueluche pode afetar qualquer pessoa, mas crianças com menos de 12 meses e indivíduos com sistema imunológico enfraquecido correm maior risco de complicações graves e morte.” crianças e adultos, incluindo mulheres grávidas, precisam tomar uma vacina de reforço contra coqueluche chamada “Tdap” para proteger a si mesmos e aos bebês ao seu redor. As pessoas no condado de Henderson que precisam da vacina Tdap podem entrar em contato com seu médico ou ligar para o Departamento de Saúde no número 828. -692-4223 para obter assistência Para obter mais informações sobre a tosse convulsa, visite o site dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC).

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Autoridades de saúde do condado da Carolina do Norte confirmaram um surto de tosse convulsa na quinta-feira.

Andrew Mundink com Departamento de Saúde Pública do Condado de HendersonEle disse que 27 casos de coqueluche, também conhecida como tosse convulsa, foram relatados no condado de Henderson.

As autoridades de saúde dizem que estão trabalhando ativamente para identificar e notificar aqueles que possam ter sido expostos aos casos, disse ele.

A maioria dos casos ocorre entre crianças em idade escolar, segundo Mondehink, que disse que os pais, tutores e contactos próximos dos indivíduos são notificados por carta ou telefonema.

“A tosse convulsa é uma infecção que afeta os brônquios e os pulmões”, disse Mondehink. “O vírus se espalha facilmente quando alguém tosse ou espirra. Os sintomas geralmente aparecem 5 a 10 dias após a exposição, mas às vezes levam até 21 dias. Causa tosse intensa que pode durar semanas ou meses, às vezes levando a crises de tosse ou vômito. .

“A tosse convulsa pode afetar qualquer pessoa, mas crianças com menos de 12 meses e indivíduos com sistema imunológico enfraquecido correm maior risco de complicações graves e morte”.

Ele incentivou as famílias a se certificarem de que suas vacinas estão em dia. A proteção contra coqueluche da vacina pediátrica DTaP diminui com o tempo. Crianças mais velhas e adultos, incluindo mulheres grávidas, precisam tomar uma vacina de reforço contra coqueluche chamada Tdap para proteger a si mesmos e aos bebês próximos ou ao seu redor.

As pessoas no condado de Henderson que precisam da vacina Tdap podem entrar em contato com seu médico ou ligar para o Departamento de Saúde pelo telefone 828-692-4223 para obter assistência.

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Para mais informações sobre tosse convulsaVisite o site do CDC.

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Como os cientistas estão se preparando para a alarmante abordagem do Apophis à Terra?

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Como os cientistas estão se preparando para a alarmante abordagem do Apophis à Terra?

Dentro de cerca de cinco anos, um asteróide potencialmente perigoso passará pela Terra a uma distância alarmantemente próxima de menos de 32.000 km (20.000 milhas). Durante este raro encontro, o Apophis estará 10 vezes mais próximo da Terra do que da Lua, e os cientistas querem aproveitar ao máximo a sua visita.

O Apophis está em trajetória em direção à Terra em 13 de abril de 2029. Quando foi descoberto pela primeira vez em 2004, o objeto próximo à Terra com 1.100 pés de largura (335 metros) foi classificado como um asteroide perigoso que poderia impactar nosso planeta. No entanto, observações subsequentes garantiram aos cientistas que ainda não havia necessidade de pânico e que o asteróide tinha caído. Não há chance de colidir com a Terra por pelo menos mais um século.

Esta é uma notícia muito boa, dado o tamanho deste objeto e os graves danos que poderia causar se alguma vez atingisse o nosso planeta. Esperamos que isso nunca aconteça, mas objetos deste tamanho tendem a colidir com a Terra cerca de uma vez a cada 80 mil anos, provocando danos catastróficos e afetando os invernos à escala global.

As imagens do Apophis foram obtidas por antenas de rádio no Complexo Goldstone da Deep Space Network, na Califórnia, e no Telescópio Green Bank, na Virgínia Ocidental, quando o asteroide estava a 17 milhões de quilômetros de distância.

As imagens do Apophis foram obtidas por antenas de rádio no Complexo Goldstone da Deep Space Network, na Califórnia, e no Telescópio Green Bank, na Virgínia Ocidental, quando o asteroide estava a 17 milhões de quilômetros de distância.
foto: NASA/JPL-Caltech e NSF/AUI/GBO

Durante o próximo sobrevoo, os cientistas querem explorar o asteróide para determinar se o campo gravitacional da Terra terá um efeito na orientação, composição e rotação do Apophis. Pode desencadear terremotos de asteróides, por exemplo, causando uma mudança na forma como seus materiais são distribuídos dentro deles ou alterando a aparência de suas superfícies. Os cientistas esperam registar estas potenciais mudanças comparando as observações do asteróide antes e depois de colidir com a Terra em 2029. As mudanças físicas num asteróide podem alterar o seu caminho orbital, pelo que os cientistas irão obviamente querer documentar isso.

Empresas espaciais privadas como a Blue Origin e a startup Exploration Labs, ou ExLabs, apresentaram propostas de missões para se encontrar com o Apophis antes de seu esperado sobrevôo, SpaceNews mencionado. Durante um workshop recente no centro da Agência Espacial Europeia na Holanda, as empresas apresentaram os seus conceitos de missão num esforço para aprender mais sobre o asteróide e outras rochas espaciais que poderiam representar um perigo potencial para a Terra.

A proposta da Blue Origin incluía o uso de… Plataforma orbital do Anel Azul Para entregar as cargas ao Apophis. O Blue Ring, com estreia prevista para o final de 2024, foi projetado para fornecer serviços abrangentes a clientes comerciais e governamentais e pode hospedar cargas úteis com peso de até 3.000 kg (6.600 libras).

Um conceito artístico do próximo veículo de transferência orbital Blue Ring da Blue Origin.
foto: Original azul

A plataforma orbital poderia ser usada para entregar instrumentos ou espaçonaves implantáveis ​​ao Apophis para missões de baixo custo e baixo risco, disse Steve Squires, cientista-chefe da Blue Origin, citado pela SpaceNews.

Para sua proposta, o ExLabs apresentou uma ideia que já havia sido estudada pelo Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA. O Distributed Radar Observations of Interior, ou DROID, enviará uma espaçonave para Apophis, que implantará dois cubesats para realizar uma “varredura CAT” do interior do asteróide, de acordo com a SpaceNews. A missão será lançada em maio de 2028 e chegará ao Apophis em fevereiro de 2029.

No início de fevereiro, NASA organizou um workshop Buscar ideias do setor privado “sobre abordagens inovadoras para missões durante o sobrevôo do asteroide Apophis pela Terra em 2029”.

A espaçonave OSIRIS-APEX da NASA, anteriormente conhecida como OSIRIS-REx, já existe A caminho de estudar Apófis E observe as mudanças que o asteroide pode sofrer ao se aproximar da Terra. Depois de descer Amostras do asteroide Bennu No deserto de Utah, a espaçonave foi redirecionada para uma nova missão, na qual teve que fazer passagens próximas ao Sol, além de três assistências da gravidade da Terra, para chegar a Apophis em cinco anos.

A agência espacial também possui um par de espaçonaves sobressalentes que podem ser reutilizadas para estudar o asteróide Apophis. A missão Janus deveria ser lançada em agosto de 2022, viajando ao espaço com a espaçonave Psyche para explorar o asteróide rico em minerais. Uma infeliz falha de software atrasou o lançamento do Psyche dois meses antes de sua decolagem O que afeta as tarefas de pilotagem.

Psyche foi lançado posteriormente em outubro de 2023Mas a nova janela de lançamento não foi capaz de levar as sondas gêmeas Janus aos alvos originais da missão. Como resultado, a espaçonave foi retirada do manifesto de lançamento e armazenada na Lockheed Martin.

As duas espaçonaves foram originalmente planejadas para visitar os asteróides 1996 FG3 e 1991 VH, mas poderiam ser reutilizadas para estudar Apophis. Embora existam algumas diferenças entre o Apophis e os objetivos originais da missão Janus, as sondas gêmeas ainda podem voar e fazer observações semelhantes para o próximo visitante da Terra.

E isto é apenas o começo. É possível que outras missões sejam anunciadas nos próximos meses e anos dada a importância científica e a raridade de um encontro tão próximo.

Para mais viagens espaciais em sua vida, siga-nos X Um marcador personalizado para o Gizmodo Página do voo espacial.

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