The science case for an orbital mission to Uranus: Exploring the origins and evolution of ice giant planets

Giant planets helped to shape the conditions we see in the Solar System today and they account for more than 99% of the mass of the Sun’s planetary system. They can be subdivided into the Ice Giants (Uranus and Neptune) and the Gas Giants (Jupiter and Saturn), which differ from each other in a number of fundamental ways. Uranus, in particular is the most challenging to our understanding of planetary formation and evolution, with its large obliquity, low self-luminosity, highly asymmetrical internal field, and puzzling internal structure. Uranus also has a rich planetary system consisting of a system of inner natural satellites and complex ring system, five major natural icy satellites, a system of irregular moons with varied dynamical histories, and a highly asymmetrical magnetosphere. Voyager 2 is the only spacecraft to have explored Uranus, with a flyby in 1986, and no mission is currently planned to this enigmatic system. However, a mission to the uranian system would open a new window on the origin and evolution of the Solar System and would provide crucial information on a wide variety of physicochemical processes in our Solar System. These have clear implications for understanding exoplanetary systems. In this paper we describe the science case for an orbital mission to Uranus with an atmospheric entry probe to sample the composition and atmospheric physics in Uranus’ atmosphere. The characteristics of such an orbiter and a strawman scientific payload are described and we discuss the technical challenges for such a mission. This paper is based on a white paper submitted to the European Space Agency’s call for science themes for its large-class mission programme in 2013.

Fathoming solar effects in Neptune’s atmosphere

Long-duration observations of Neptune’s brightness in two visible wavelengths provide a disk-averaged estimate of its atmospheric aerosol. Brightness variations were previously associated with the 11-year solar cycle, through solar-modulated mechanisms linked with either ultra-violet (UV) or galactic cosmic ray (GCR) effects on atmospheric particles. Here we use a recently extended brightness dataset (1972-2014), with physically realistic modelling to show that rather than alternatives, UV and GCR are likely to be modulating Neptune’s atmosphere in combination. The importance of GCR is further supported by the response of Neptune's atmosphere to an intermittent 1.5 to 1.9 year periodicity, which occurred preferentially in GCR (not UV) during the mid-1980s. This periodicity was detected both at Earth, and in GCR measured by Voyager 2, then near Neptune. A similar coincident variability in Neptune’s brightness suggests nucleation onto GCR ions. Both GCR and UV mechanisms may occur more rapidly than the subsequent atmospheric particle transport.

Dynamic picture of the inner asteroid belt: implications for the density, size and taxonomic distributions of real objects

In this paper, we construct a dynamic portrait of the inner asteroidal belt. We use information about the distribution of test particles, which were initially placed on a perfectly rectangular grid of initial conditions, after 4.2 Myr of gravitational interactions with the Sun and five planets, from Mars to Neptune. Using the spectral analysis method introduced by Michtchenko et al., the asteroidal behaviour is illustrated in detail on the dynamical, averaged and frequency maps. On the averaged and frequency maps, we superpose information on the proper elements and proper frequencies of real objects, extracted from the data base, AstDyS, constructed by Milani and Knezevic. A comparison of the maps with the distribution of real objects allows us to detect possible dynamical mechanisms acting in the domain under study; these mechanisms are related to mean-motion and secular resonances. We note that the two- and three-body mean-motion resonances and the secular resonances (strong linear and weaker non-linear) have an important role in the diffusive transportation of the objects. Their long-lasting action, overlaid with the Yarkovsky effect, may explain many observed features of the density, size and taxonomic distributions of the asteroids.

Avaliação de programas públicos: sistema de avaliação do Programa Nacional de Gestão Pública e Desburacratização aplicado na Marinha do Brasil: o caso do Programa Netuno

Este estudo busca elaborar um sistema de avaliação do Programa Netuno de gestão da Marinha do Brasil, com base na literatura existente sobre o assunto. A pesquisa bibliográfica tem início com as origens da Administração Pública Brasileira, passa pelas teorias influentes e analisa os instrumentos da administração gerencial que podem ser utilizados. Em seguida são apresentados os Programas GesPública do Governo Federal e Netuno da Marinha do Brasil e características da cultura organizacional militar que podem representar resistências ao processo de modernização da gestão. Também são descritos aspectos da avaliação de programas públicos e da teoria institucional que podem ser utilizados em processos de implementação de programas de gestão. Posteriormente, foram realizadas pesquisas em seis organizações que foram premiadas pelo Prêmio Qualidade do Governo Federal ao implementar o Programa GesPública. Com os dados levantados, foi elaborado um sistema de avaliação do Programa Netuno. Este, ao ser aplicado, identifica as resistências culturais existentes, verifica o cumprimento dos objetivos e identifica medidas para o aprimoramento da gestão nas organizações.

Como gerenciar a motivação e a liderança nas organizações militares da Marinha do Brasil para alavancar a eficácia do Programa Netuno

Este estudo busca identificar os fatores que contribuem para a motivação dos indivíduos nas organizações da Marinha do Brasil e quais fatores gerenciais podem contribuir para os métodos utilizados pelo Programa Netuno nas Organizações Militares da Marinha do Brasil. A pesquisa bibliográfica foi realizada com base na literatura existente sobre o assunto e seguiu, primeiramente, uma linha histórica da procura por um Estado mais eficiente até o momento da criação dos Programas GesPública do Governo Federal e Programa Netuno da Marinha do Brasil. Foi estudado como a Motivação e a Liderança são tratadas dentro destes programas de gestão, seguindo-se uma análise de algumas das principais teorias motivacionais de processo e conteúdo: Teoria Motivacional de Abraham H. Maslow; Teoria X e Y de Douglas McGregor; Teoria de Herzberg de Dois Fatores; Teoria das Necessidades Adquiridas de McClelland; Teoria ERG de Alderfer; Teoria da Equidade de Stacy Adams; Teoria da Modificação do Comportamento Organizacional (ModCO) de Luthans e Kreitner; e Teoria da Expectância de Vroom. Além destas, foram analisadas teorias da motivação no setor público, em especial a de James Perry. Também são descritos aspectos que contextualizam as Forças Armadas no cenário mundial e o seu desdobramento na motivação do pessoal, a fim de analisar os diversos fatores que influenciam a motivação no pessoal da Marinha do Brasil, desenvolvendo-se um quadro de correlação destes fatores com os reflexos do desempenho.

A gestão do conhecimento no corpo de intendentes da Marinha do Brasil: desafios e oportunidades na busca pela excelência da aprendizagem organizacional

Utilizando-se da perspectiva das teorias sobre Gestão do Conhecimento (GC), este trabalho tem como objetivo principal identificar os problemas e desafios que se apresentam às Organizações Militares responsáveis pela formação, especialização, aperfeiçoamento e capacitação dos Oficiais do Corpo de Intendentes da Marinha (CIM). Para tanto, são apresentados alguns conceitos relevantes sobre a Gestão do Conhecimento, bem como a sua importância na Administração Pública, em particular nos ambientes hierarquizados, como é o caso das Forças Armadas. Posteriormente, é feita uma breve contextualização sobre o caso, no que tange à estrutura organizacional analisada e os princípios do Programa Netuno, bem como sobre a busca pela excelência na gestão pública como fonte inspiradora. Utilizando-se da metodologia qualitativa de pesquisa, o trabalho busca compreender os principais aspectos relacionados à gestão do conhecimento, ressaltando as principais barreiras e facilitadores ao compartilhamento do conhecimento neste segmento, bem como elencando as principais ferramentas práticas observadas, e não se privando de trazer à tona algumas ferramentas sugeridas pelos entrevistados. Na sequência, traz a percepção de que o próprio Programa Netuno, fazendo uso de seu sítio eletrônico, possui atributos para assumir o papel de um contexto capacitante – “Ba” – especialmente no ambiente virtual de compartilhamento do conhecimento, o qual oferece muitas oportunidades para consolidação da GC no Corpo de Intendentes da Marinha. E por fim, não menos importante, o trabalho conclui que o Centro de Instrução Almirante Newton Braga (CIANB) tem enorme potencial para se tornar a “Universidade Corporativa do Corpo de Intendentes da Marinha”.

Calagem e diagnose foliar em sorgo sacarino (Sorghum bicolor L. moench)

Os efeitos da aplicação de cinco níveis de calcário dolomítico (0 - 1,25 - 2,50-5,00 e 10,00 t/ha) foram estudados em um Latossol Vermelho Escuro textura média. A calagem aumentou a produção de colmos de sorgo sacarino, sendo que as produções mais elevadas foram obtidas quando a soma de cálcio e magnésio, saturação em bases e valor pH do solo eram, respectivamente, 2,93 meq/100 cm³, 59% e 5,71. Foram observados desequilíbrios na nutrição potássica com a aplicação de 10 t/ha de calcário dolomítico. Os níveis críticos de Mg nas folhas + 4e + 3, coletadas, respectivamente, aos 45e 83 dias, foram 0,19 e 0,31% A qualidade do caldo não foi alterada significativamente pelas doses de calcário dolomítico empregadas.

Efeitos de fontes de nitrogênio e de modos de aplicação do adubo fosfatado (32P) sobre a porcentagem de utilização do fósforo do superfosfato simples pelo trigo (Triticum aestivum L.)

No programa de pesquisa a respeito da adubação da cultura de trigo, utilizando isotopos (32P e 15N), o plano do ano 1971/1972 tinha, entre outros objetivos, a finalidade de determinar a porcentagem de aproveitamento do fósforo pelo trigo, em função do modo de aplicação e interação com fontes de nitrogênio. Oexperimento foi instalado em solo pertencente a ordem Ultisol e grande grupo Podzólico Vermelho-Amarelo (Pelotas-RS), contendo 9 ppm de P. Os adubos nitrogenados: sulfato de amônio, uréia e nitrato de amônio, na dose de 120 kg/ha, foram aplicados metade no plantio (ao lado e abaixo das sementes) e metade em cobertura, na fase do perfilhamento. O fósforo radioativo, na forma de superfosfato simples, foi aplicado na dose de 30 kg P2O5/ha de duas maneiras: junto com as sementes ou junto com o adubo nitrogenado aplicado no plantio. Amostras de plantas de trigo foram coletadas entre perfilhamento e espigamento e determinaram-se os pesos de matéria verde e seca, as porcentagens de P total e de P proveniente do fertilizante contidos na matéria seca e a porcentagem de utilização do fósforo aplicado (% UP). Pode-se concluir que a aplicação de nitrogênio é necessário para se obter maio res % UP, mas não há diferenças entre as fontes. Os modos de aplicação do fósforo não diferiram entre si quanto a % UP.

Efeito do déficit de água no aproveitamento do nitrogênio - 15n na cultura do trigo

Três fontes de nitrogênio - 15n foram utilizadas: sulfato de amônio, nitrato de amônio e uréia. Elas foram aplicadas no plantio de dois modos: a lanço e a seguir incorporadas ao solo, ou no sulco de plantio. Determinou-se a eficiência de utilização do nitrogênio - 15n aplicado no plantio e no perfilhamento, sendo respectivamente, em media 14 e 13% do nitrogênio aplicado e utilizados pelo trigo. Obtiveram-se valores de 16 e 12% de eficiência do nitrogênio - 15n aplicado no sulco de plantio ou a lanço e a seguir incorporado ao solo, respectivamente.

Absorção e translocação de fósforo em dois cultivares de mamoneira (Ricinus communis L.), 'Campinas' e 'Guarani', com uso de 32p

Com o objetivo de estudar a absorção e translocação do fósforo na cultura da mamoneira, instalou-se um ensaio em vasos com os cultivares 'Campinas' e 'Guarani' e empregou-se o fósforo radioativo (32p) como traçador. Os quatro tratamentos constaram da aplicação ao solo de 65 ppm de P contendo 32p, quando as plantas apresentavam seis, nove, doze e quatorze folhas, respectivamente e cortadas com nove, doze e quatorze folhas e as do quarto tratamento após 21 días da aplicação do fertilizante marcado. Através dos dados obtidos, pode-se concluir que, neste solo com baixo teor de fósforo, a aplicação deste elemento, na época da emissão de ínflorescências primárias, não influi no desenvolvimento das inflorescências, uma vez que se formam as expensas de fósforo previamente acumulado no pecíolo e no limbo, e que para lá se desloca a fim de participar do metabolismo de formação e desenvolvimento. em outros termos, o fósforo, quando aplicado tardiamente, não incrementará a produção dos cachos primários e, consequentemente, não pode esperar que o potencial máximo do cultivar seja atingido, pois os cachos primários representam, no mínimo, 30% da produção total da mamoneira.

Efeitos isolado e combinado de nitrogênio, fósforo e potássio no desenvolvimento do girassol (Helianthus annuus L.)

O efeito de doses crescentes de nitrogênio, fósforo e potássio, bem como de suas interações, no desenvolvimento de plantas de girassol, variedade Uruguai, foi estudado através de um experimento em vasos, como solo LVa, em Botucatu, SP. O nitrogênio e o fósforo, tanto isoladamente como em combinações influíram decisivamente nos parâmetros estudados, a saber, altura, numero de folhas, pesos de matéria seca e matéria verde das diferentes partes da planta. A influência do potássio foi relativamente pequena e verificada nos pesos de matéria seca do caule e de matéria seca da parte aérea total das plantas e no peso da água dos limbos foliares; esta influência foi constatada apenas quando em presença da dose mais alta de fósforo (166 ppm de P).

Possible effects of secular resonances in Phobos and Triton

Due to the tides, the orbits of Phobos and Triton are contracting. While their semi major axes are decreasing, several possibilities of secular resonances involving node, argument of the pericenter and mean motion of the Sun will take place. In the case of Mars, if the obliquity (epsilon), during the passage through some resonances, is not so small, very significant variations of the inclination will appear. In one case, capture is almost certain provided that epsilon greater than or equal to 20degrees. For Triton there are also similar situations, but capture seems to be not possible, mainly because in S-1 state, Triton's orbit is sufficiently inclined (far) with respect to the Neptune's equator. Following Chyba et al. (Astron. Astrophys. 219 (1989) 123), a simplified equation that gives the evolution of the inclination versus the semi major axis, is derived. The time needed for Triton crash onto Neptune is longer than that one obtained by these authors, but the main difference is due to the new data used here. In general, even in the case of non-capture passages, some significant jumps in inclination and in eccentricities are possible. (C) 2002 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Variation of the Equator due to a Highly Inclined and Eccentric Disturber

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeitos de doses de fósforo em mamoneira (Ricinus communis L.) cultivar 'Guarani'

O presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos de doses crescentes de fósforo na produção, no teor de óleo das sementes e nas concentrações de macronutrientes, exceto o S, das sementes e da casca da mamona, em cultivar 'Guarani'. As doses utilizadas foram 0-40-80-120-160-200 kg/ha de P2O5, num Latossolo Vermelho Escuro - fase arenosa de baixa fertilidade, no Município de São Manuel, Estado de São Paulo. Os resultados mostraram que o fósforo aumentou o número de frutos por cacho, diminuiu a porcentagem de casca no fruto e aumentou o peso de sementes por cacho. Disto resultou um aumento médio na produção de 100,21%, em relação à produção do tratamento sem fósforo. No que tange aos teores dos elementos nos frutos, observou-se um aumento de P e uma tendência de diminuir o N, nas sementes colhidas dos tratamentos adubados com fósforo. Os efeitos do fósforo no teor de óleo das sementes não ficou bem caracterizado, devendo o problema merecer maiores estudos.

Efeitos de doses não equidistantes de N, P, K nas concentrações destes macronutrientes na folha e na produção do milho (Zea mays L.)

Os experimentos foram conduzidos, em um podzólico de Lins e Marília - variação Lins, de textora barrento-arenosa, localizado no Município de Monte Azul Paulista, SP. O híbrido de milho duplo H-6999B foi utilizado. Cada experimento constou de 5 tratamentos e de 4 repetições. Os níveis de nitrogênio foram: 0, 50, 100, 200 e 400 kg/ha, sendo aplicados também90 kg/ha de P²O5 e 50 kg/ha de K2O. Os níveis de fósforo foram: 0,40, 80, I60 e 320 kg/ha de P²O5, sendo aplicados também 100 kg/ha de N e 50 kg/ha de K2O. Os níveis de potássio foram: 0, 25, 50, 100 e 200 kg/ha de K2O, sendo aplicados também 100 kg/ha de N e 90 kg/ha de P²O5. A aplicação tanto das doses de fósforo comodas de nitrogênio fez aumentar a produção de milho, a qual foi da ordem de 3 a 7 vezes superior à média de produção do Estado de São Paulo. A dose econômica e a sua consequente produção, determinadas pelas equações de Mitscherlichr-Pimentel Gomes foram: para o fósforo, de 253 kg/ha de P²O5 correspondente a urna produção de o.877 kg/ha de milho em grão; para o nitrogênio, foi de 228 kg/ha de N correspondente a uma produção de 11.100 kg/ha de milho e para o potássio, foi de 62 kg/ha de K2O correspondente a urna produção de 9-252 kg/ha de milho. Os níveis críticos econômicos, nas folhas, determinados pelas equações de MALAVOLTA & PIMENTEL GOMES (1961) e correspondentes às doses econômicas, foram de: 0,293% de P, de 3,27% de N e de 2,07% de K. A folha escolhida, ou seja, aquela oposta à espiga mais alta, reflete bem o estado nutricional da planta e consequentemente o nível de fertilidade do solo.