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Telescópio Webb traz galáxias primitivas e Júpiter em foco nítido

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Telescópio Webb traz galáxias primitivas e Júpiter em foco nítido

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o Telescópio Espacial James WebbÓtimo desempenho, como é examina o universoIsso fez os astrônomos coçarem a cabeça. O universo muito distante parece um pouco diferente do esperado.

O telescópio, lançado há oito meses, orbita o Sol a um milhão de milhas da Terra Ele estava tirando fotos de galáxias muito fracas que emitiram sua luz nos primeiros bilhões de anos ou mais após o Big Bang. Observar essas galáxias “primeiras” é uma das principais tarefas do telescópio – ver mais profundamente no espaço e voltar mais longe do que qualquer telescópio anterior.

Os primeiros resultados científicos surgiram nas últimas semanas, e o que o telescópio viu no espaço mais profundo foi um pouco desconcertante. Algumas dessas galáxias distantes são surpreendentemente massivas. A suposição geral era que as primeiras galáxias – que se formaram logo após a ignição das primeiras estrelas – seriam relativamente pequenas e distorcidas. Em vez disso, alguns são grandes, brilhantes e bem organizados.

Incrível web telescópio. Mas o universo é mais do que isso.

“Os modelos não prevêem isso”, disse Garth Ellingworth, astrônomo da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, sobre as primeiras galáxias massivas. “Como no universo você faz isso tão cedo? Como tantas estrelas se formaram tão rapidamente?”

Esta não é uma crise global. O que está acontecendo é muita ciência rápida, feita “em tempo real”, disse o astrofísico Jehan Kartaltepe, do Rochester Institute of Technology. Os dados estão chegando do novo telescópio, e está entre as legiões de astrônomos que produzem novos artigos, publicando-os rapidamente on-line antes da revisão por pares.

Um dos primeiros colaboradores do Telescópio Espacial James Webb explica como as imagens recém-lançadas nos permitem explorar as origens do universo. (Vídeo: Hadley Green, Hope Davison/The Washington Post)

Webb vê coisas que ninguém viu antes, em detalhes tão finos e a distâncias tão grandes. Equipes de pesquisa em todo o planeta estão analisando dados divulgados publicamente e correndo para descobrir as galáxias mais distantes ou fazer outras descobertas fascinantes. A ciência geralmente avança em um ritmo grandioso, avançando cada vez mais no conhecimento, mas Webb está despejando caminhões de dados tentadores sobre os cientistas de uma só vez. As estimativas preliminares de distâncias serão revisadas após um exame mais minucioso.

Kartaltepe disse que certamente não está preocupada com qualquer tensão entre a teoria astrofísica e o que Webb está vendo: “Podemos coçar a cabeça um dia, mas depois de um dia, ‘Oh, tudo faz sentido agora'”.

NASA revela primeiras imagens do Telescópio Espacial James Webb

O que surpreendeu O astrônomo Dan Koo, do Space Telescope Science Institute, é o número de galáxias fofas e parecidas com discos.

“Pensamos que o universo primitivo era esse lugar caótico onde existem todos esses aglomerados de formação de estrelas e todas as coisas misturadas”, disse Koo.

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Essa suposição sobre o universo primitivo deveu-se em parte às observações do Telescópio Espacial Hubble, que revelaram galáxias iniciais irregulares e irregulares. Mas o Hubble monitora uma porção relativamente estreita do espectro eletromagnético, incluindo a luz “visível”. Webb monitora a radiação infravermelha, coletando luz fora do alcance do Hubble. Com o Hubble, Koe disse: “Estávamos perdendo todas as estrelas mais frias e estrelas mais velhas. Na verdade, estávamos vendo apenas as pequenas e interessantes.”

A explicação mais fácil para essas galáxias surpreendentemente massivas é que, pelo menos para algumas delas, houve um erro de cálculo – possivelmente devido a uma farsa de luz.

Galáxias distantes são muito vermelhas. Eles são, em linguagem astrológica, “desvio para o vermelho”. Os comprimentos de onda da luz desses objetos podem ser esticados devido à expansão do universo. Supõe-se que aqueles que parecem estar avermelhados – e têm o redshift mais alto – são os mais distantes.

Mas a poeira pode lançar contas. A poeira pode absorver a luz azul e avermelhar o corpo. Algumas dessas galáxias muito distantes e cobertas de vermelho podem ser muito empoeiradas e, na verdade, não tão distantes (e jovens) quanto parecem. Isso realinharia as observações com o que os astrônomos esperavam.

Ou outra explicação pode surgir. O que é certo é que, por enquanto, o telescópio de US$ 10 bilhões – um esforço conjunto entre a NASA e agências espaciais no Canadá e na Europa – está Enviar novas notas Não apenas para essas galáxias distantes, mas também para coisas mais próximas de casa, como Júpiterum asteroide e cometa gigante recém-descoberto.

o A mais recente descoberta na web Anunciado quinta-feira: O dióxido de carbono foi detectado na atmosfera de um planeta gigante distante chamado WASP-39 b. É “a primeira detecção definitiva de dióxido de carbono na atmosfera de um exoplaneta”, de acordo com Nicole Colon, cientista do projeto Web da NASA. Embora o WASP-39 b seja considerado muito quente para ser habitável, a descoberta bem-sucedida do dióxido de carbono mostra quão nítida é a visão de Webb e anuncia o futuro exame de planetas distantes que podem abrigar vida.

O telescópio é controlado por engenheiros do Space Telescope Science Institute em Baltimore. O Centro de Operações da Missão está localizado no segundo andar do instituto, que fica na extremidade do campus da Universidade Johns Hopkins.

Certa manhã, apenas três pessoas estavam trabalhando na sala de controle de voo: a controladora de operações Irma Araceli Kispi-Nera, o engenheiro de sistemas terrestres Evan Adams e a controladora de comando Kayla Yates. Eles se sentaram em uma fileira de estações de trabalho com grandes telas carregadas com dados de telescópio.

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Faça um tour cósmico dentro de imagens capturadas pelo Telescópio Webb da NASA

“Geralmente não vivemos na liderança empresarial”, disse Yates. Em outras palavras, ninguém controla o telescópio com um joystick ou algo assim. Ele opera em grande parte de forma independente e atende a um cronograma de monitoramento uma vez por semana. Um comando é enviado da sala de controle de voo para o Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. De lá, ele vai para o Jet Propulsion Laboratory da NASA em Pasadena, Califórnia, e depois para a Deep Space Network – antenas de rádio perto de Barstow, Califórnia, e Madrid e Canberra, Austrália. Dependendo da rotação da Terra, uma dessas antenas pode enviar o comando ao telescópio.

Há muito desapareceram do centro de operações da missão em Baltimore as multidões de pessoas que estavam por perto em uma manhã lançamento do telescópio último Natal.

“É uma prova de quão bem-sucedidos somos que podemos passar de várias centenas para apenas três de nós”, disse Adams.

O cronograma de observação é amplamente determinado pelo desejo de ser eficiente, e isso geralmente significa olhar para coisas que aparecem juntas no céu, mesmo que estejam a bilhões de anos-luz de distância umas das outras.

O visitante ficará desapontado ao perceber que a equipe de controle de voo não vê o que o telescópio vê. Não há tela grande mostrando, por exemplo, um cometa, uma galáxia ou a aurora dos tempos. Mas a equipe de controle de vôo pode ler os dados que descrevem a orientação do telescópio – por exemplo, “32 graus para cima à direita, 12 graus de inclinação”. Em seguida, consulte o mapa estelar para ver para onde o telescópio está apontando.

“Está entre Andrômeda e qualquer outra constelação”, disse Adams.

Imagens ‘incríveis’ de Júpiter reveladas pelo Telescópio James Webb da NASA

Aqui está uma amostra de algumas das observações de Webb, que devem render novas imagens, além de relatórios científicos, nos próximos meses:

galáxia da roda do carrinho: Uma galáxia em “anel” surpreendentemente bela e rara, a cerca de 500 milhões de anos-luz de distância. Sua estrutura incomum é o resultado de sua colisão com outra galáxia. Este foi um dos As primeiras imagens processadas pela equipe da web Para mostrar o que um telescópio pode fazer.

M16, a Nebulosa da Águia: Esta “nebulosa planetária” dentro de nossa galáxia é famosa por ser o lar de uma estrutura apelidada de “Pilares da Criação” fotografada pelo Telescópio Espacial Hubble. Tornou-se uma das imagens mais famosas do Hubble, mostrando três enormes nuvens de poeira iluminadas por estrelas jovens quentes fora do quadro da imagem, todas dirigidas pela NASA para produzir o que ao olho humano parece uma paisagem. O Webb deve produzir uma imagem com um quadro semelhante, mas com nova resolução e detalhes, graças à capacidade de coletar luz em comprimentos de onda infravermelhos inacessíveis ao Hubble.

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Ganimedes, a maior lua de Júpiter: É a maior lua do sistema solar e ainda maior que o planeta Mercúrio. Os cientistas acreditam que tem um oceano subterrâneo com mais água do que todos os oceanos da Terra. O telescópio procurará plumas, que são fontes termais semelhantes ao que foi observado na lua de Júpiter Europa e Encélado, disse o cientista do projeto Webb, Klaus Pontopedan.

Cometa C/2017 K2: Descoberto em 2017, é um cometa incomumente grande com uma cauda de 500.000 milhas de comprimento e apontada para o sol.

A Grande Galáxia Espiral Barrada: Oficialmente, “NGC-1365”, esta é uma linda galáxia helicoidal clássica de “bastão” com uma faixa central de estrelas conectando dois braços arqueados proeminentes. Está a cerca de 56 milhões de anos-luz de distância.

Sistema Planetário Trapist-1 الكواكب: Sete planetas orbitam esta estrela, e muitos deles estão na “zona habitável”, o que significa que estão a uma distância da estrela onde a água pode ser líquida em sua superfície. Os astrônomos querem saber se esses planetas têm atmosferas.

Draco e o escultor: Estas são galáxias globulares anãs perto da Via Láctea. Ao estudar seu movimento por um longo período de tempo, os astrônomos esperam aprender mais sobre a existência da matéria escura – uma substância invisível que possui um sinal gravitacional.

Esta é apenas uma lista parcial. Há muito para ver lá.

“É ininterrupto, 24 horas por dia, 7 dias por semana, apenas a ciência retrocedendo”, disse Heidi Hamill, astrônoma planetária e vice-presidente de ciência do Consórcio de Universidades para Pesquisa em Astronomia. É uma enorme diversidade de ciência. Eu vi a brilhante mancha vermelha de Júpiter – mas duas horas depois, agora estamos olhando para M33, esta galáxia espiral. Duas horas depois, estamos procurando um exoplaneta que já conheço pelo nome. É ótimo de assistir.”

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O lançamento da sonda lunar chinesa Chang'e-6 à medida que a corrida espacial com os Estados Unidos se intensifica

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O lançamento da sonda lunar chinesa Chang'e-6 à medida que a corrida espacial com os Estados Unidos se intensifica

Nota do editor: Inscrever-se para Boletim informativo Enquanto isso na China da CNN Que explora o que você precisa saber sobre a ascensão do país e como isso está afetando o mundo.


Wenchang/Hong Kong
CNN

A China lançou uma missão lunar não tripulada na sexta-feira, com o objetivo de trazer pela primeira vez amostras do outro lado da Lua, num avanço potencialmente importante para o ambicioso programa espacial da China.

Sonda Chang'e-6 China A missão lunar robótica mais complexa até à data – decolou num foguetão Longa Marcha-5 do Centro de Lançamento Espacial de Wenchang, na ilha de Hainan, no sul da China, onde os entusiastas do espaço se reuniram para testemunhar este momento histórico. A Administração Espacial Nacional do país disse que o lançamento foi bem-sucedido.

O lançamento marca o início de um marco importante que pretende ser um marco importante na busca da China para se tornar uma nação líder O poder espacial dominante Com planos de enviar astronautas à Lua até 2030 e construir uma base de pesquisa no seu pólo sul.

Isto vem com um número crescente de países, Incluindo os Estados Unidosolham para os benefícios estratégicos e científicos da expansão da exploração lunar num campo cada vez mais competitivo.

A missão planejada de 53 dias da China verá o módulo de pouso Chang'e-6 pousar em uma ampla cratera no outro lado da Lua, que nunca fica em frente da Terra. A China se tornou o primeiro e único país a pousar no outro lado da Lua durante sua missão Chang'e-4 de 2019.

Quaisquer amostras do outro lado recuperadas pela sonda Chang'e-6 poderão ajudar os cientistas a analisar a evolução da Lua e do próprio sistema solar – e fornecer dados importantes para promover as ambições lunares da China.

“O Chang'e-6 visa alcançar avanços na tecnologia de design e controle da retro-órbita lunar, amostragem inteligente, tecnologias de decolagem e subida e retorno automático de amostras no outro lado da Lua”, disse Ge Ping. Disse o vice-diretor do Centro de Exploração Lunar e Engenharia Espacial da Administração Espacial Nacional da China na semana passada no local de lançamento.

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A sonda Chang'e-6 será um grande teste às capacidades espaciais da China como parte dos seus esforços para realizar o “sonho eterno” do líder Xi Jinping de transformar o país numa potência espacial.

A China fez rápidos progressos no espaço nos últimos anos, num campo tradicionalmente liderado pelos Estados Unidos e pela Rússia.

Com o programa Chang'e, lançado em 2007 e batizado em homenagem à deusa da lua na mitologia chinesa, a China tornou-se em 2013 o primeiro país a conseguir uma aterrissagem robótica na Lua em quase quatro décadas. Em 2022, a China concluiu seu próprio projeto Estação espacial orbital Tiangong.

Héctor Retamal/AFP/Getty Images

A missão visa coletar amostras do outro lado da Lua, como parte de um ambicioso programa que inclui planos para uma missão lunar tripulada até 2030.

A missão Chang'e-6 tecnicamente complexa baseia-se no recorde de pouso da Chang'e-4 em 2019 no lado oculto da Lua e no sucesso da Chang'e-5 em 2020 em retornar à Terra com amostras da Lua próxima.

Desta vez, para se comunicar com a Terra do outro lado da Lua, o Chang'e-6 deve contar com o satélite Queqiao-2, que foi lançado em órbita lunar em março.

A sonda em si consiste em quatro partes: um orbitador, um veículo de descida, um veículo de subida e um módulo de reentrada.

O plano da missão é que o módulo de pouso Chang'e-6 colete poeira lunar e rochas após pousar na extensa Bacia Antártica, com cerca de 2.500 quilômetros de diâmetro, uma cratera formada há cerca de 4 bilhões de anos.

Uma espaçonave ascendente irá então transferir as amostras para o Lunar Orbiter para transferência para o módulo de reentrada e o retorno da missão à Terra.

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A complexa missão “passa praticamente por todas as etapas” que seriam necessárias para que os astronautas chineses pousassem na Lua nos próximos anos, segundo James Head, professor emérito da Universidade Brown que cooperou com Cientistas chineses estão liderando a missão.

Além de devolver amostras que poderiam produzir “novos insights fundamentais sobre a origem e a história inicial da Lua e do Sistema Solar”, a missão também serve como “ensaio automático para essas etapas” para levar os astronautas à Lua e de volta, disse ele. .

Héctor Retamal/AFP/Getty Images

Entusiastas do espaço se reuniram para assistir ao lançamento na Ilha de Hainan, no sul da China

China planeja lançar Mais duas tarefas Na série Chang-e, à medida que se aproxima do seu objetivo para 2030 de enviar astronautas à Lua antes de construir uma estação de investigação na próxima década no pólo sul da Lua – uma área que se acredita conter gelo de água.

A Chang'e-7, com lançamento previsto para 2026, visa procurar recursos no pólo sul da Lua, enquanto a Chang'e-8, a cerca de dois anos de distância, poderia analisar como os materiais lunares poderiam ser usados ​​para preparar a construção da base de pesquisa. disseram as autoridades chinesas. Ele disse.

O lançamento de sexta-feira ocorre no momento em que vários países intensificam seus programas lunares em meio a um foco crescente no acesso aos recursos e maior acesso à exploração do espaço profundo que missões lunares bem-sucedidas podem trazer.

ano passado, Índia desembarcou A primeira espaçonave russa na Lua, enquanto a primeira missão russa à Lua em décadas terminou em fracasso Queda da sonda Luna 25 Para a superfície da lua.

Em Janeiro, o Japão tornou-se o quinto país a pousar uma nave espacial na Lua, embora Atirador de pouso na Lua Tive problemas de energia devido ao ângulo de pouso incorreto. No mês seguinte, IM-1, A Uma missão financiada pela NASA A sonda, projetada por uma empresa privada com sede no Texas, pousou perto do Pólo Sul.

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O pouso – o primeiro de uma espaçonave de fabricação americana em mais de cinco décadas – está entre as várias missões comerciais planejadas destinadas a explorar a superfície lunar antes que a NASA tente devolver os astronautas americanos para lá. Assim que 2026 E construir seu acampamento base científico.

O administrador da NASA, Bill Nelson, no mês passado pareceu reconhecer que o ritmo da China – e as preocupações sobre as suas intenções – estavam a impulsionar a urgência americana de regressar à Lua, décadas depois das missões tripuladas Apollo.

“Acreditamos que grande parte do chamado programa espacial civil é um programa militar. Na verdade, acho que estamos numa corrida.” Nelson Dizer Os legisladores expressaram no mês passado a preocupação de que a China pudesse tentar impedir que os Estados Unidos ou outros países acessassem certas áreas da Lua se chegasse lá primeiro.

A China há muito que afirma que apoia a utilização pacífica do espaço e, tal como os Estados Unidos, espera utilizar a sua capacidade espacial para promover a boa vontade a nível internacional.

Desta vez, a China disse que a missão Chang'e-6 transporta instrumentos científicos ou cargas úteis da França, Itália, Paquistão e da Agência Espacial Europeia.

“A China espera fortalecer a cooperação com os seus homólogos internacionais e aprofundar a cooperação internacional no domínio do espaço”, disse Ge, da Administração Aeroespacial da China, aos jornalistas um dia antes do lançamento.

Saun Deng da CNN contribuiu com reportagens.

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Astrônomos resolvem o mistério da dramática explosão de FU Orionis em 1936

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Astrônomos resolvem o mistério da dramática explosão de FU Orionis em 1936

Impressão artística da vista em grande escala de FU~Ori. A imagem mostra fluxos resultantes da interação entre o poderoso vento estelar alimentado pela explosão e a atmosfera remanescente a partir da qual a estrela se formou. Os ventos estelares criam um choque poderoso no interior da atmosfera, e o gás dióxido de carbono arrastado pelo choque é o que o novo ALMA revelou. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

Alma As observações da FU Orionis revelam como a acreção gravitacional de uma corrente de gás passada causa brilhos repentinos em estrelas jovens, lançando luz sobre os processos de formação de estrelas e planetas.

Um grupo incomum de estrelas na constelação de Órion revelou seus segredos. FU Orionis, um sistema estelar duplo, chamou a atenção dos astrónomos pela primeira vez em 1936, quando a estrela central subitamente se tornou 1.000 vezes mais brilhante que o normal. Este comportamento, esperado em estrelas moribundas, nunca foi visto antes numa estrela jovem como Vo Orionis.

Este estranho fenómeno inspirou uma nova classificação de estrelas com o mesmo nome (FUou Estrelas). As estrelas brilham repentinamente, explodindo em brilho, antes de escurecer novamente depois de muitos anos.

Entende-se agora que este brilho se deve ao facto de as estrelas obterem energia dos seus arredores através da acreção gravitacional, a principal força que forma estrelas e planetas. No entanto, como e porquê isto aconteceu permaneceu um mistério – até agora, graças aos astrónomos que utilizaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Notas inovadoras com o ALMA

FU Ori tem devorado material há quase 100 anos para manter a sua erupção. “Finalmente encontramos a resposta para a forma como estas jovens estrelas reabastecem a sua massa”, explica Antonio Hales, vice-diretor do Centro Regional da América do Norte do ALMA e cientista. no Observatório Astronômico Nacional Al-Radawi, autor principal desta pesquisa, publicada em 29 de abril no. Jornal Astrofísico. “Pela primeira vez, temos evidências observacionais diretas dos materiais que alimentam as explosões”.

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Amplie o sistema binário FU Ori e seu acumulador recém-descoberto. Esta impressão artística mostra o streamer recém-descoberto alimentando continuamente massa da casca para o sistema binário. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

As observações do ALMA revelaram um longo e fino fluxo de monóxido de carbono caindo sobre FU Orionis. Parece que este gás não contém combustível suficiente para resistir à atual explosão. Em vez disso, pensa-se que este fluxo de acreção seja um remanescente de uma estrutura anterior muito maior que caiu neste jovem sistema estelar.

“É possível que a interação com um fluxo maior de gás no passado tenha desestabilizado o sistema e causado o aumento do brilho”, explica Hales.

Avanços na compreensão da formação estelar

Os astrónomos usaram diversas configurações de antenas ALMA para capturar diferentes tipos de emissões provenientes da FU Orionis e detectar o fluxo de massa para o sistema estelar. Eles também incorporaram novos métodos numéricos para modelar o fluxo de massa como um fluxo cumulativo e estimar suas propriedades.

“Comparamos a forma e a velocidade da estrutura observada com as esperadas de uma cascata de gases em queda, e os números fizeram sentido”, diz Ashish Gupta, Ph.D. candidato no Observatório Europeu do Sul (Isso) e coautor deste trabalho, que desenvolveu os métodos utilizados para modelar o dispositivo de emissão cumulativa.

Sistema de acumulação de streamer duplo Fu Ori

Amplie o sistema binário FU Ori e seu acumulador recém-descoberto. Esta impressão artística mostra o streamer recém-descoberto alimentando continuamente massa da casca para o sistema binário. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

“A gama de escalas angulares que podemos explorar com um único instrumento é verdadeiramente notável,” acrescenta Sebastian Pérez da Universidade de Santiago do Chile (USACH). “O ALMA dá-nos uma visão abrangente da dinâmica da formação de estrelas e planetas, a partir da observação. grandes nuvens moleculares nas quais nascem centenas de estrelas, até as métricas mais comuns para sistemas solares.”, diretor do Núcleo Milênio de Exoplanetas Jovens e Suas Luas (YEMS) no Chile, e coautor desta pesquisa.

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Estas observações também revelaram um fluxo lento de monóxido de carbono da FU Orionis. Este gás não está relacionado com a recente explosão. Em vez disso, assemelha-se a fluxos observados em torno de outros protocorpos estelares.

“Ao compreender como estas estrelas estranhas são feitas, confirmamos o que sabemos sobre como as diferentes estrelas e planetas se formam”, acrescenta Hales. “Acreditamos que todas as estrelas sofrem eventos explosivos. discos em torno das estrelas emergentes e dos planetas em que elas se formam.”

“Temos estudado FU Orionis desde as primeiras observações do ALMA em 2012”, acrescenta Hales. É ótimo que finalmente estejamos obtendo respostas.

Referência: “Detecção de uma acreção lenta de grande angular e dispositivo de jato em torno de FU Orionis” por A. S. Hales, A. Gupta, D. Ruíz-Rodríguez, J. P. Williams, S. Pérez, L. Cieza, C. González-Ruilova, J. E. Pineda, A. Santamaria-Miranda, J. Tobin, B. Weber, Z. Zhou, e A. Zorlu, 29 de abril de 2024, Jornal Astrofísico.
doi: 10.3847/1538-4357/ad31a1

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Comparação da tripulação comercial da NASA Boeing Starliner e SpaceX Dragon

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