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TÉCNICAS DE 
OBSERVAÇÃO
ETAPA 3
Autor
José Ademir Damasceno Júnior
Reitor da UNIASSELVI
Prof. Hermínio Kloch
Pró-Reitora do EAD
Prof.ª Francieli Stano Torres
Edição Gráfica e Revisão
UNIASSELVI
CURSO LIVRE – ASTRONOMIA
1 INTRODUÇÃO 
Em diferentes regiões da Europa são encontrados megálitos, menires 
e vários outros conjuntos de blocos de rochas orientados, normalmente, na 
direção do Sol nascente. Em Carnac, na França, Callanish, na Escócia, e em 
Stonehenge, na Inglaterra, são encontrados megalitos muito estudados por 
inúmeros arqueastrônomos. As investigações realizadas por eles apontam 
que os povos que construíram, ainda na pré-história, sobretudo por volta de 
3.000 a.C., já possuíam conhecimentos relevantes quanto aos movimentos 
do Sol, da Lua e das estrelas. Alinhamentos de megalitos nessas construções 
evidenciam com boa acurácia os pontos de nascer e ocaso do Sol, da Lua e 
de estrelas brilhantes, em distintas épocas do ano. De forma análoga, existem 
fortes evidências que os povos antigos conseguiam prever outros fenômenos, 
como exemplo, os eclipses e as fases da Lua (ALARSA et al., 2001).
A partir desses indícios e de outros existentes, é possível inferir alguns 
dos primeiros conhecimentos astronômicos da humanidade. De início, os 
humanos constataram a existência do Sol, da Lua e de outros corpos celestes, 
planetas visíveis a olho nu e estrelas brilhantes, por exemplo. Certamente, 
a necessidade da observação desses corpos celestes se deu principalmente 
em função de fenômenos relacionados a eles, a duração do dia e da noite, as 
mudanças de clima e temperatura, por exemplo, eram determinantes para a 
sobrevivência de sua espécie. Nesse sentido, logo cedo, as pessoas buscaram 
observar atentamente o movimento do Sol em relação ao horizonte. Elas 
notaram que, ao surgir no nascente (levante, oriente ou leste), o Sol descreve 
uma trajetória no decorrer do dia, atingindo um afastamento máximo no 
horizonte, em seguida, aproximando-se novamente até desaparecer (ocaso, 
ocidente ou oeste). Foi possível perceber também que, com o passar dos 
tempos, a trajetória do Sol se modificava gradativamente, distanciando-se 
para o norte ou para o sul. Em determinadas épocas, seu nascer e ocaso 
atingiam um máximo de afastamento para o norte, já em outras situações o 
Sol nascia e se punha se afastando o máximo para o sul (ALARSA et al., 2001).
TÉCNICAS DE 
OBSERVAÇÃO
ETAPA 3
CURSO LIVRE – ASTRONOMIA
A humanidade conseguiu associar ainda o movimento do Sol a períodos 
em que a claridade e a escuridão (dias e noites) tinham diferentes durações. 
Em certas épocas, o dia e a noite apresentavam durações iguais (equinócio), 
por outro lado, em outras ocasiões, a diferença da duração entre o dia e 
a noite era bastante acentuada e percebida pelos indivíduos (solstício). As 
pessoas verificaram que os solstícios ocorriam quando o Sol se encontrava 
em suas máximas distâncias para o norte ou para o sul, estações em que 
as temperaturas se tornavam cada vez mais elevadas (verão) ou passavam a 
baixar intensamente (inverno). Por sua vez, no equinócio, eles notavam que 
as temperaturas eram mais amenas, assim como o clima (inícios das estações 
de primavera e outono). Dessa forma, ao medir o tempo gasto entre dois 
solstícios ou dois equinócios iguais e consecutivos, esses povos determinaram 
uma nova unidade de tempo para o seu calendário, sendo denominado de 
ano (ALARSA et al., 2001).
De forma semelhante, os humanos passaram a observar com mais rigor 
o movimento da Lua. Eles constataram que ela nascia e se punha sempre em 
distintos pontos do horizonte, modificando a posição de sua trajetória para 
o norte ou para o sul mais rapidamente que o Sol, nascendo novamente no 
mesmo ponto a cada 28 dias, aproximadamente, diferentemente do Sol, que 
levava cerca de 365 dias para ter novamente afastamentos máximos iguais. 
Os indivíduos notaram também que a Lua, em sua trajetória, deslocava-se 
entre as estrelas, retornando à mesma posição após cerca de 28 dias, e que 
à medida que ela se movia modificava o seu aspecto (fases). Eles inferiram 
que, por volta de 29 a 30 dias, a Lua passava a ter a mesma fase. Desse 
modo, o tempo decorrido que ela levava para apresentar a mesma fase foi 
utilizado para definir uma nova unidade de tempo, sendo denominada de 
mês (ALARSA et al., 2001).
Ao observarem as estrelas, os povos antigos evidenciaram também que 
elas se movimentam em relação ao horizonte, todavia, diferentemente do 
Sol e da Lua, suas trajetórias não se modificavam com o tempo, repetindo 
os pontos de nascer e ocaso. Notaram, ainda, que algumas estrelas nunca 
se escondem no horizonte, sendo visíveis em todas as noites do ano, 
apresentando trajetórias circulares em torno de um ponto comum do céu, 
denominado por polo celeste. Constaram que o período deste movimento, 
igual ao das estrelas que nascem e se escondem no horizonte, era um pouco 
menor que o tempo gasto pelo Sol para nascer duas vezes consecutivas. 
Por meio de suas observações, eles perceberam que as estrelas não 
modificam suas posições relativas, definindo agrupamentos ou configurações 
(constelações) invariáveis com o tempo. Após anos, comprovaram que, em 
cada época do ano (estação), podem ser observadas as mesmas estrelas e 
constelações, de maneira que aquelas próximas do horizonte leste, antes do 
nascer do Sol (nascer helíaco das estrelas), dia após dia, no mesmo horário, 
serão encontradas mais altas no céu, enquanto acontece o contrário com 
aquelas notadas perto do horizonte oeste. Sendo assim, foi possível relacionar 
CURSO LIVRE – ASTRONOMIA
esse movimento ao da trajetória do Sol para o norte e para o sul, revelando 
que o movimento do Sol em relação às estrelas está inclinado quanto ao seu 
movimento diurno (ALARSA et al., 2001).
A partir desses pressupostos, entende-se que a humanidade somente 
conseguiu adquirir e desenvolver conhecimentos astronômicos por meio 
de observações realizadas no decorrer de inúmeras gerações. Através 
da invenção da escrita e, principalmente, de diferentes instrumentos de 
observação, lunetas, telescópios, por exemplo, as pessoas puderam ampliar 
a sua capacidade de visão. Contando com o emprego de aparelhos e de 
técnicas, cada vez mais sofisticados e precisos, muito foi revelado sobre os 
mistérios do Universo. Portanto, este material de apoio tem como objetivo 
geral discutir sobre algumas das principais técnicas de observações utilizadas 
pela humanidade com o passar dos tempos, destacando as mais atuais. Boa 
pesquisa a todos e todas!
2 TÉCNICAS DE OBSERVAÇÃO
O céu sempre fascinou a humanidade. A periodicidade dos movimentos 
do Sol e da Lua, o encanto do brilho das estrelas, os eventos efêmeros e 
os objetos que se movem entre os astros atraíram os olhares e intrigaram 
nossos ancestrais. A astronomia moderna, apoiada na física e com o uso da 
tecnologia, possibilita que o céu seja investigado mais minunciosamente, 
um verdadeiro privilégio para as gerações atuais. Ademais, permite que a 
informação oriunda de corpos celestes seja analisada de forma que o céu 
se transforme em um encantador laboratório, sendo que processos físicos 
impossíveis de serem reproduzidos na Terra possam ser observados, analisados 
e revelados (PICAZZIO, 2011).
Nesse viés, a seguir serão abordados os instrumentos utilizados em 
astronomia para analisar a informação que recebemos dos céus. Será examinada 
a natureza da luz, fonte da maioria das informações que chegam até nós 
sobre os corpos celestes. A luz, concebida como radiação eletromagnética, é 
recebida por nós em diferentes intervalos de comprimento de onda, partindo 
das ondas de rádio, seguindo pela faixa estreita da luz visível, atingindo níveis 
cada vez mais elevados de frequência, radiação ultravioleta, raios X e raios 
gama. Será tratada também sobre a técnica da espectroscopia. E ainda, 
serão analisadas as interações da atmosfera da Terra com as radiações que a 
atravessam. Será apresentado um estudo sobre a descriçãodos telescópios, 
instrumentos imprescindíveis para a observação astronômica. As técnicas de 
imagem, que permitem o registro das observações, também serão explicitadas. 
Para tanto, em busca de compreendermos esses instrumentos e técnicas, 
devemos realizar, inicialmente, um estudo sobre alguns conceitos que 
deverão embasar os demais, a saber: esfera celeste, sistema de coordenadas 
astronômicas, movimento diurno dos astros, movimento anual do Sol e 
movimento da Lua.
CURSO LIVRE – ASTRONOMIA
3 A ESFERA CELESTE
Oliveira Filho e Saraiva (2014) explicam que, ao se posicionar num 
lugar de horizontes extensos, observando o céu em uma noite estrelada, 
geralmente, o indivíduo terá a impressão de estar imerso em uma grande 
esfera incrustada de estrelas. De forma análoga, os antigos gregos também 
tinham esta impressão, fato que resultou na concepção da esfera celeste 
(Figura 1) (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).
FIGURA 1 – ESFERA CELESTE
FONTE: http://astro.if.ufrgs.br/esf.htm. Acesso em: 20 abr. 2021.
Descrição da imagem: à esquerda da figura, a esfera celeste configurada de forma transparente, onde a Terra ocupa 
o seu centro. À direita, uma sequência de círculos na cor cinza se sobrepondo, tendo uma pessoa no centro de cada 
um, configurando a superfície terrestre. No último círculo está ilustrada somente uma parte da esfera celeste, uma 
calota esférica sobre a cabeça da pessoa. Na imagem, também estão definidos planos e pontos da esfera celeste 
relevantes para a localização dos astros no céu. O fundo da imagem é negro, representando a escuridão do Universo.
Os autores explicitam, também, que a trajetória descrita por alguns astros 
no céu é do este para o oeste. Este movimento é denominado de aparente, 
tendo em vista que esta sensação, experienciada por uma pessoa, deve-se a 
uma questão de perspectiva por ela está posicionada na Terra, observando o 
espaço sobre si. Sendo assim, o observador poderá inferir que está localizado 
no centro da linha geométrica descrita pelo deslocamento dos outros corpos 
no céu, este foi o tipo de pensamento que influenciou os povos antigos e a 
própria igreja católica, dando origem à teoria Geocêntrica. Hoje, sabe-se que, 
na verdade, a Terra é que se desloca de oeste para leste, como consequência 
de seu movimento de rotação (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).
A extensão do eixo de rotação da Terra resulta no eixo de rotação da 
esfera celeste. Vale chamar a atenção para o fato de que alguns astros, 
dependendo da posição do observador, em nosso planeta, podem ser vistos 
CURSO LIVRE – ASTRONOMIA
por 24 horas, isto é, não nascem nem se põem no horizonte. Estes astros são 
denominados de circumpolares. Eles descrevem uma circunferência no céu, 
onde o centro dela poderá coincidir com o polo celeste sul, caso o indivíduo 
esteja observando a partir do hemisfério sul, ou com o polo norte, estando 
ele no hemisfério norte. O movimento descrito pelos astros no hemisfério 
sul tem o sentido horário, já no hemisfério norte terá o sentido anti-horário. 
Logicamente, as estrelas circumpolares vistas num hemisfério não são as 
mesmas verificados em outro hemisfério, uma vez que estão localizadas em 
latitudes diferentes (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).
Na Grécia antiga, os povos definiram alguns planos e pontos na esfera 
celeste, que são muito importantes para a determinação da posição dos astros 
no céu. Segundo Oliveira Filho e Saraiva (2014, p. 10-12), são os seguintes:
Horizonte: é o plano tangente à Terra e perpendicular à vertical do lugar 
em que se encontra o observador. A vertical do lugar é definida por um fio 
a prumo. Como o raio da Terra é pequeno frente ao raio da esfera celeste, 
considera-se que o plano do horizonte intercepta a esfera celeste em um 
círculo máximo, ou seja, passa pelo centro.
Zênite: é o ponto no qual a vertical do lugar intercepta a esfera celeste, 
acima do observador.
Nadir: é o ponto diametralmente oposto ao Zênite.
Equador celeste: é o círculo máximo em que o prolongamento do equador 
da Terra intercepta a esfera celeste.
Polo Celeste Norte: é o ponto em que o prolongamento do eixo de rotação 
da Terra intercepta a esfera celeste, no hemisfério norte.
Polo Celeste Sul: é o ponto em que o prolongamento do eixo de rotação 
da Terra intercepta a esfera celeste, no hemisfério sul.
Círculo vertical: é qualquer semicírculo máximo da esfera celeste que 
contém a vertical do lugar. Os círculos verticais começam no Zênite e 
terminam no Nadir.
Ponto Geográfico Norte (ou Ponto Cardeal Norte): é o ponto da esfera 
celeste em que o círculo vertical que passa pelo Polo Celeste Norte 
intercepta o horizonte.
Ponto Geográfico Sul: é o ponto em que o círculo vertical que passa pelo 
Polo Celeste Sul intercepta o horizonte. A linha sobre o horizonte que 
liga os pontos cardeais Norte e Sul chama-se linha Norte-Sul, ou linha 
meridiana. A linha Leste-Oeste é obtida traçando-se, sobre o horizonte, a 
perpendicular à linha Norte-Sul.
Círculos de altura: são círculos da esfera celeste paralelos ao horizonte. 
São também chamados almucântaras, ou paralelos de altura.
Círculos horários ou meridianos: são semicírculos da esfera celeste que 
contêm os dois polos celestes. O meridiano que passa também pelo zênite 
se chama Meridiano Local.
Paralelos: são círculos da esfera celeste paralelos ao equador celeste. São 
também chamados círculos diurnos.
A seguir, é possível identificar alguns desses planos e pontos na esfera 
celeste, por meio das Figuras 2 e 3.
CURSO LIVRE – ASTRONOMIA
FIGURA 2 – HORIZONTE, MOVIMENTO APARENTE DA ESFERA CELESTE E CALOTA DAS ESTRELAS CIRCUMPOLARES
FONTE: http://astro.if.ufrgs.br/esf.htm. Acesso em: 20 abr. 2021.
Descrição da imagem: a esfera celeste está representada por uma circunferência na vertical. Temos um círculo na horizontal, indicando 
o Horizonte, na cor azul com pontos claros. É apresentada também uma outra circunferência, através de uma linha tracejada, 
inclinada em relação ao Horizonte, que representa o movimento aparente da esfera celeste. E ainda, uma calota esférica paralela 
à circunferência descrita anteriormente, ilustrando a calota das estrelas circumpolares, na cor azul. O fundo da imagem é branco.
FIGURA 3 – ZÊNITE, NADIR, EQUADOR, HORIZONTE E MERIDIANO NA ESFERA CELESTE
FONTE: http://astro.if.ufrgs.br/esf.htm. Acesso em: 13 maio 2021.
Descrição da imagem: a esfera celeste está representada por uma circunferência na vertical. Temos um círculo na horizontal, indicando 
o Horizonte, na cor vermelha com pontos claros. O Equador no formato de um círculo inclinado em relação ao Horizonte, na cor 
azul com pontos claros. Também pode ser notado o Meridiano, um semicírculo na vertical. Está traçada uma reta representando o 
eixo que une os Polos Celestes Norte e Sul, na cor azul, e outra reta na vertical ligando os pontos Zênite e Nadir, na cor preta. Por 
fim, é possível verificar ainda os polos norte e sul. O fundo da imagem é branco.
CURSO LIVRE – ASTRONOMIA
4 COORDENADAS ASTRONÔMICAS
A determinação da posição de um astro no céu perpassa por um sistema 
de coordenadas. Ela poderá ser indicada através de dois ângulos, um medido 
a partir de um plano denominado de fundamental, enquanto o outro será 
definido por meio de um eixo perpendicular ao plano. Para tanto, Oliveira 
Filho e Saraiva (2014) recomendam recordar o estudo de outro sistema, o 
das coordenadas geográficas, o mesmo utilizado para localizar pontos na 
superfície da Terra. Rememorando, são elas:
 
Longitude geográfica (λ): é o arco do equador, com origem no meridiano de 
Greenwich e extremidade no meridiano do lugar. Varia de 0º a 180º para leste ou 
oeste de Greenwich. Usualmente, atribui-se o sinal positivo às longitudes a leste e 
o sinal negativo às longitudes a oeste. Também costuma-se representar a longitude 
de um lugar como a diferença entre a hora do lugar e a hora de Greenwich e, nesse 
caso, as longitudes a oeste de Greenwich variam de 0h a -12h e as longitudes a leste 
de Greenwich variam de 0h a +12h.
Portanto:−180º (Oeste) ≤ λ ≤ +180º (Leste).
Latitude geográfica (ϕ): é o arco do meridiano do lugar, com origem no equador e 
extremidade no lugar. Varia entre -90◦ e +90◦. O sinal negativo indica latitudes do 
hemisfério Sul e o sinal positivo hemisfério Norte.
−90º ≤ ϕ ≤ +90º (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014, p. 15-16).
Com relação ao sistema de coordenadas astronômicas, Oliveira Filho 
e Saraiva (2014, p. 16) conceituam que:
Azimute (A): é o arco medido sobre o horizonte, no sentido horário (NLSO), 
com origem no ponto cardeal Norte e fim no círculo vertical do astro. O 
azimute varia entre 0º e 360º.
0º ≤ A ≤ 360º.
Altura (h): é o arco medido sobre o círculo vertical do astro, com origem no 
horizonte e fim no astro. A altura varia entre -90º e +90º. O complemento 
da altura se chama distância zenital (z). Assim, a distância zenital é o arco 
medido sobre o círculo vertical do astro, com origem no zênite e fim no 
astro. A distância zenital varia entre 0º e 180º. (h + z = 90º)
−90º ≤ h ≤ +90º
0º ≤ z ≤ 180º.
O sistema horizontal é um sistema local, no sentido de que é fixo na Terra. 
As coordenadas azimute e altura (ou azimute e distância zenital) dependem 
do lugar e do instante da observação e não são características do astro.
Na Figura 4, apresentada logo a seguir, é possível identif icar as 
coordenadas astronômicas, tendo como referência o sistema horizontal.
CURSO LIVRE – ASTRONOMIA
FIGURA 4 – SISTEMA HORIZONTAL
FONTE: http://astro.if.ufrgs.br/coord.htm. Acesso em: 13 maio 2021.
Descrição da imagem: a esfera celeste está representada por uma circunferência na vertical. Temos um círculo na 
horizontal, indicando o Horizonte, na cor vermelha. O Equador no formato de circunferência inclinada em relação 
ao Horizonte. Os arcos azimute e altura estão ilustrados a partir de uma estrela, na cor amarela. Por fim, é possível 
verificar ainda as coordenadas geográficas. O fundo da imagem é branco.
O sistema equatorial celeste utiliza como plano fundamental o equador 
celeste. Suas coordenadas são a ascensão reta e a declinação. Oliveira Filho 
e Saraiva (2014, p. 18) clarificam que:
Ascensão reta (α) ou (AR): arco medido sobre o equador, com origem no meridiano 
que passa pelo ponto Áries e fim no meridiano do astro. A ascensão reta varia entre 
0h e 24h (ou entre 0º e 360º), aumentando para leste.
0h ≤ α ≤ +24h
O Ponto Áries, também chamado ponto Gama (γ), ou Ponto Vernal, é um ponto do 
equador, ocupado pelo Sol quando passa do hemisfério sul celeste para o hemisfério 
norte celeste, definindo o equinócio de primavera do hemisfério norte (mais ou 
menos em 20 de março), isto é, em uma das duas intersecções do equador celeste 
com a eclíptica.
Declinação (δ): arco medido sobre o meridiano do astro, com origem no equador 
e extremidade no astro. A declinação varia entre -90º e +90º. O complemento da 
declinação se chama distância polar (∆). (δ + ∆ = 90º).
−90º ≤ δ ≤ +90º
0º ≤ ∆ ≤ 180º
O sistema equatorial celeste é fixo na esfera celeste e, portanto, suas coordenadas 
não dependem do lugar e instante de observação. A ascensão reta e a declinação 
de um astro permanecem praticamente constantes por longos períodos de tempo.
CURSO LIVRE – ASTRONOMIA
FIGURA 5 – SISTEMA EQUATORIAL
FONTE: http://astro.if.ufrgs.br/coord.htm. Acesso em: 13 maio 2021.
Descrição da imagem: a esfera celeste está representada por uma circunferência na vertical. Temos um círculo na 
horizontal, indicando o Equador, na cor azul. A Eclíptica no formato de circunferência tracejada e inclinada em relação 
ao Equador. Os arcos ascensão e declinação estão ilustrados a partir de uma estrela, na cor preta. Por fim, é possível 
verificar ainda os polos sul e norte celestes. O fundo da imagem é branco.
Quanto à latitude geográfica, Oliveira Filho e Saraiva (2014, p. 18) definem que:
A latitude geográfica é o ângulo entre o equador terrestre e o paralelo do lugar. 
Prolongando os lados desse ângulo até a esfera celeste, um lado intercepta a esfera 
celeste no equador e o outro no zênite [...] o que significa que a latitude é igual ao 
ângulo entre o equador celeste e o zênite do lugar. Logo, a latitude de um lugar 
é igual à declinação do zênite. Como o zênite é perpendicular ao horizonte, e o 
equador é perpendicular aos polos, o ângulo entre o equador e o zênite é igual ao 
ângulo entre o horizonte e o polo elevada, que é, por definição, a altura do polo 
elevado. Portanto, a latitude de um lugar é igual à altura do polo elevado. 
A Figura 6 tem como finalidade facilitar a compreensão acerca da 
latitude de um lugar (Lat), assim como da altura do polo elevado (hp). Além 
disso, Oliveira Filho e Saraiva (2014, p. 19) elucidam sobre outras coordenadas 
relacionadas ao sistema equatorial local:
CURSO LIVRE – ASTRONOMIA
Angulo horário (H): arco medido sobre o equador, com origem no meridiano 
local e extremidade no meridiano do astro. Varia entre -12h e +12h. O sinal 
negativo indica que o astro está a leste do meridiano, e o sinal positivo indica 
que ele está a oeste do meridiano.
−12h ≤ H ≤ +12h.
FIGURA 6 – LATITUDE DE UM LUGAR
FONTE: http://astro.if.ufrgs.br/coord.htm. Acesso em: 13 maio 2021.
Descrição da imagem: a esfera celeste está representada por uma circunferência na vertical. O Equador é indicado 
por um círculo inclinado em relação ao Horizonte, na cor vermelha. Os arcos latitude e altura do polo elevado (hp) 
estão também ilustrados. O fundo da imagem é branco.
5 MOVIMENTO DIURNO DOS ASTROS
Conforme visto, o movimento diurno dos astros (Figura 7), de leste a 
oeste, é consequência do movimento de rotação da Terra, de oeste para 
leste. Concebe-se que no decorrer do dia, os astros descrevem no céu arcos 
paralelos ao equador. No entanto, a orientação desses arcos em relação ao 
horizonte depende da latitude do lugar (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).
CURSO LIVRE – ASTRONOMIA
FIGURA 7 – MOVIMENTO DIURNO DOS ASTROS
FONTE: http://www.if.ufrgs.br/~fatima/fis2016/aulas/mov_apar_astro.htm. Acesso em: 13 maio 2021.
Descrição da imagem: são apresentadas três esferas celestes. Em cada uma está descrita a trajetória de uma estrela 
por meio de circunferências com inclinações diferentes em relação ao Horizonte. As inclinações das trajetórias 
correspondem à latitude do lugar. A calota esférica inferior da esfera celeste está na cor azul escuro, enquanto a parte 
superior é transparente, tendo um fundo na cor azul claro. O fundo da imagem é branco.
Para uma compreensão mais adequada quanto aos arcos formados em decorrência do 
movimento diurno dos astros no céu, Oliveira Filho e Saraiva (2014, p. 23) apresentam os seguintes 
conceitos:
1. Nos polos (ϕ = ± 90◦): todas as estrelas do mesmo hemisfério do 
observador permanecem 24h acima do horizonte (não têm nascer nem 
ocaso) e descrevem no céu círculos paralelos ao horizonte. As estrelas do 
hemisfério oposto nunca podem ser vistas.
2. No equador (ϕ = 0º): todas as estrelas nascem e se põem, permanecendo 
12h acima do horizonte e 12h abaixo dele. A trajetória das estrelas são arcos 
perpendiculares ao horizonte. Todas as estrelas do céu (dos dois hemisférios) 
podem ser vistas ao longo do ano. 
3. Em um lugar de latitude intermediária: algumas estrelas têm nascer e ocaso, 
outras permanecem 24h acima do horizonte, outras permanecem 24h abaixo 
do horizonte. As estrelas visíveis descrevem no céu arcos com uma certa 
inclinação em relação ao horizonte, a qual depende da latitude do lugar.
Nos próximos tópicos, realizaremos um estudo sobre o movimento anual 
do Sol, bem como no que se refere aos movimentos apresentados pela Lua.
6 MOVIMENTO ANUAL DO SOL
Sabe-se que um ano é definido como uma volta completa do Sol, ou 
seja, o Sol percorre 360º em 24 horas. Nesse sentido, é possível calcular a 
sua velocidade aparente, que será v
aparente
 = 360º/24 h = 15º/h. O movimento 
diurno aparente do Sol, como de outros astros, é de leste a este, produto do 
movimento de rotação da Terra. Porém, ao contrário das “estrelas fixas”, que 
mantêm o círculo diurno com declinaçãoconstante durante o ano, o círculo 
diurno do Sol varia a cada dia, afastando-se ou se aproximando do equador 
celeste dependendo da época do ano. Oliveira Filho e Saraiva (2014) explicam 
CURSO LIVRE – ASTRONOMIA
que a declinação do círculo diurno do Sol varia, no decorrer de um ano, entre 
-23,5º e +23,5º (Figura 8). Além disso, a Lua e os planetas também variam 
suas posições entre as estrelas durante o ano e, dessa maneira, também não 
mantêm o círculo diurno fixo.
FIGURA 8 – MOVIMENTO ANUAL DO SOL
FONTE: http://www.if.ufrgs.br/fis02001/aulas/aula_movsol. Acesso em: 13 maio 2021.
Descrição da imagem: a calota superior da esfera celeste é transparente. Uma pessoa está posicionada no centro do Horizonte, um 
círculo na cor amarela. Três circunferências inclinadas representam o movimento aparente do Sol durante um ano. A mais próxima 
do polo sul celeste, indica a época do solstício de verão no hemisfério sul. A intermediária, demonstra os equinócios de março e 
setembro e, por fim, outra ilustrando solstício de inverno também no hemisfério sul. A calota esférica inferior da esfera celeste está 
com cor escura, enquanto a parte superior é transparente, tendo um fundo na cor cinza. O fundo da imagem é branco.
7 MOVIMENTOS DA LUA
Ao contrário do que muitos pensam, a Lua apresenta inúmeras fases, 
não somente quatro. Este fenômeno está relacionado à porção iluminada da 
face da Lua voltada para a Terra, após refletir a luz do Sol. Pensando assim, 
a cada dia temos uma fase distinta da Lua, uma vez que a porção iluminada 
já não será a mesma. 
Oliveira Filho e Saraiva (2014, p. 52-53) caracterizam as fases mais 
conhecidas da Lua, a saber:
Lua Nova: é quando a face visível da Lua não recebe luz do Sol, pois os dois astros 
CURSO LIVRE – ASTRONOMIA
estão na mesma direção. Nesta fase, a Lua está no céu durante o dia, nascendo e 
se pondo aproximadamente junto com o Sol. Durante os dias subsequentes, a Lua 
vai ficando cada vez mais a leste do Sol, e, portanto, o lado oeste da face visível vai 
ficando crescentemente mais iluminado, até que, aproximadamente uma semana 
depois, temos o Quarto-Crescente, com 50% da face iluminada.
Lua Quarto-Crescente: é quando a metade oeste da face voltada para a Terra está 
iluminada. Lua e Sol, vistos da Terra, estão separados de aproximadamente 90º. A 
Lua nasce aproximadamente ao meio-dia e se põe aproximadamente à meia-noite. 
Após esse dia, a fração iluminada da face visível continua a crescer pelo lado oeste, 
pois a Lua continua a leste do Sol, até que atinge a fase Cheia.
Lua Cheia: 100% da face visível está iluminada. A Lua está no céu durante toda a 
noite, nasce quando o Sol se põe e se põe ao nascer do Sol. Lua e Sol, vistos da 
Terra, estão em direções opostas, separados de aproximadamente 180º ou 12h. 
Nos dias subsequentes, a porção da face iluminada passa a ficar cada vez menor à 
medida que a Lua fica cada vez mais a oeste do Sol, que a ilumina pelo lado leste. 
Aproximadamente sete dias depois, a fração iluminada já se reduziu a 50%, e temos 
o Quarto-Minguante.
Lua Quarto-Minguante: a Lua está aproximadamente 90º a oeste do Sol, e vemos 
iluminada a metade leste de sua face visível. A Lua nasce aproximadamente à meia-
noite e se põe aproximadamente ao meio-dia. Nos dias subsequentes, a Lua continua 
a minguar, até atingir o dia 0 do novo ciclo.
No tocante aos eclipses, “um eclipse acontece sempre que um corpo 
entra na sombra de outro. Assim, quando a Lua entra na sombra da Terra, 
acontece um eclipse lunar. Quando a Terra é atingida pela sombra da Lua, 
acontece um eclipse solar” (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014, p. 54). A Figura 
9 é um modelo que ilustra as fases da Lua e os tipos de eclipses, com a 
finalidade de favorecer a abstração destes fenômenos.
FIGURA 9 – FASES DA LUA E ECLIPSES
FONTE: http://astro.if.ufrgs.br/eclipses/eclipse.htm. Acesso em: 14 maio 2021.
Descrição da imagem: a figura representa as fases da Lua, também ilustra os eclipses solar e lunar. A trajetória da Terra, em torno 
do Sol, é descrita por uma circunferência, aproximadamente. O Sol ocupa o centro da circunferência, na cor amarela. A Terra tem 
cor azul, enquanto a Lua tem cor branca. O plano orbital da Lua é um pouco inclinado em relação ao plano da órbita da Terra. O 
fundo da imagem é preto.
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8 ESPECTROSCOPIA
Uma das mais poderosas ferramentas astronômicas é a espectroscopia. 
Auguste Comte, teórico fundador do Positivismo, chegou a considerar 
que a composição química das estrelas seria eternamente desconhecida, 
haja vista que não seria possível ir até uma delas e coletar material para 
essa demonstração. Atualmente, continua impossível visitar uma estrela, 
mesmo por meio de sondas, aproximar-se demais do Sol ou de qualquer 
outra estrela representa ainda um enorme desafio. Apesar disso, usando a 
técnica da espectroscopia, é possível conhecer a composição química delas 
com notável precisão. O espectrógrafo é o equipamento que possibilita a 
análise da composição química estelar. Ele decompõe a luz de forma similar 
ao experimento clássico de Newton, em que a luz passa por uma fenda e, 
após, por um sistema óptico (prisma) onde é decomposta. A partir disso é 
possível identificar a distribuição espectral de energia da fonte, obtendo assim 
informação sobre a composição química já que os íons de cada substância 
presente no corpo emissor da luz deixam sua “impressão digital” no espectro 
emitido (PICAZZIO, 2011).
O Sol, entre outras estrelas, apresenta espectros com uma emissão 
contínua superposta com linhas de absorção. Por outro lado, outros objetos 
astronômicos, as nebulosas, por exemplo, exibem espectros bem diferentes 
(sua energia não apresenta uma emissão contínua), suas linhas de emissão 
são bem determinadas. No decorrer do século XIX, o físico alemão Gustav 
Kirchhoff (1824-1887) realizou uma série de experimentos com sólidos e 
gases aquecidos em diferentes condições de temperatura e pressão e, a 
partir dos resultados obtidos, formulou três leis que descrevem o tipo de 
espectro emitido por uma fonte. Elas são conhecidas como Leis de Kirchhoff 
da espectroscopia (Figura 10). A seguir, Oliveira Filho e Saraiva (2014) tornam 
claro as leis de Leis de Kirchhoff da espectroscopia:
1. Espectro contínuo: um corpo opaco quente, sólido, líquido ou gasoso, emite 
um espectro contínuo. Por exemplo, o filamento de uma lâmpada incandescente 
(sólido), a lava de um vulcão (líquido), uma estrela (gás denso).
2. Espectro de emissão: um gás transparente (isto é, pouco denso), produz um 
espectro de linhas brilhantes (de emissão). O número e a cor (posição) dessas linhas 
dependem dos elementos químicos presentes no gás. Por exemplo, uma lâmpada 
fluorescente.
3. Espectro de absorção: se um espectro contínuo passar por um gás a temperatura 
mais baixa, o gás frio causa a presença de linhas escuras (absorção). O número e 
a posição dessas linhas dependem dos elementos químicos presentes no gás. Por 
exemplo, o sol e sua atmosfera (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014, p. 219).
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FIGURA 10 – LEIS DE KIRCHHOFF DA ESPECTROSCOPIA
FONTE: http://astro.if.ufrgs.br/rad/espec/espec.htm. Acesso em: 14 maio 2021.
Descrição da imagem: a figura representa as Leis de Kirchhoff da Espectroscopia. De cima para baixo temos, primeiramente, uma 
lâmpada, ao seu lado direito um prisma, por onde passa a luz e, em seguida, o espectro contínuo das cores da luz visível (as sete 
cores do arco-íris). Temos, logo abaixo, um gás quente, na cor lilás, ao seu lado direito um prisma, por onde atravessa a luz e, em 
seguida, o espectro de emissão, tendo linhas coloridas que alternam com faixas largas escuras. Verificamos, na terceira e última 
sequência, uma lâmpada, ao seu lado direito um gás frio, na cor amarela e, em seguida, um prisma, por onde atravessa a luz. Após o 
prisma, o espectro de absorção, exibindo faixas coloridas largas com faixas escuras estreitas entre elas. O fundo da imagem é preto.
9 A ATMOSFERA DA TERRAE A INTERAÇÃO COM A RADIAÇÃO 
A atmosfera da Terra é uma mistura de gases que interage com a 
radiação que a atravessa. A opacidade atmosférica possibilita realizar algumas 
inferências. Por exemplo, certos comprimentos de onda, sobretudo os raios 
X e os raios gama, são quase totalmente absorvidos pela atmosfera. Essa 
característica possibilitou a evolução da vida, levando em consideração que 
essas faixas de radiação são nocivas às moléculas orgânicas. Por meio dessas 
propriedades de transmitância da atmosfera, é possível concluir o motivo pelo 
qual as observações astronômicas na faixa dos raios X e raios gama precisarem 
ser feitas por satélites. Entretanto, a opacidade é apenas uma das formas 
pelas quais a atmosfera interage com a radiação dos corpos celestes que 
chegam à Terra. Outra interação de fácil constatação é a difusão atmosférica 
(na faixa da luz visível, a atmosfera espalha mais facilmente comprimentos de 
onda bem curtos, isto é, a luz azul, deixando passar com mais intensidade os 
comprimentos de onda maiores, o amarelo e o vermelho, por exemplo). Tal 
fato explica o porquê de o céu ser azul durante o dia. É importante frisar que 
existe ainda uma interação da atmosfera com a radiação que é provocada 
pela turbulência. Visto que a atmosfera não é estática, o ar se movimenta em 
massas de convecção de diferentes tamanhos, desde pequenas estruturas 
com metros de diâmetro próximas ao solo até extensas formações, atingindo 
quilômetros de diâmetro na atmosfera superior. Esse efeito de turbulência 
interfere na visualização dos corpos celestes, reduzindo a qualidade das 
imagens astronômicas. A turbulência pode ser notada, em telescópios 
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de pequeno porte, geralmente utilizados por astrônomos amadores, pelo 
“tremor” das imagens, que parecem oscilar quando observadas. Enquanto 
nos grandes telescópios profissionais, o efeito aparece na forma de perda 
de qualidade da imagem, que se apresentam levemente distorcidas. Além 
do mais, a atmosfera tem uma determinada temperatura efetiva, e, por 
consequência, existe uma emissão atmosférica na forma da radiação de um 
corpo negro cujo máximo está no infravermelho. Em razão dessa propriedade, 
as observações astronômicas nessa faixa são muito complexas e necessitam 
de uma refrigeração eficiente em todo o sistema de imageamento, incluindo 
a câmera, o detector e o próprio telescópio (PICAZZIO, 2011).
10 TELESCÓPIOS
O telescópio de Galileo, construído em 1609-1610, era constituído de 
uma lente convexa e uma lenta côncava. Em 1668, Isaac Newton (1643-1727) 
construiu um telescópio refletor (catóptrico, do grego kátoptron, espelho), 
usado hoje em dia em todos os observatórios profissionais. Em vez do 
uso de uma lente, ele possui um espelho curvo e, portanto, apresenta um 
funcionamento diferente dos telescópios refratores (dióptrico) de Galileo e 
Kepler (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).
Sabe-se que Galileo não inventou o telescópio, contudo foi quem 
teve a perspicácia de apontar para o céu noturno. Após aperfeiçoar este 
instrumento, juntamente com observações sistemáticas dos astros, ele 
divulgou em seu livro “o Mensageiro das Estrelas” (publicado em 1610) suas 
grandes descobertas astronômicas, que influenciariam decisivamente no 
modo de pensar das pessoas em sua época. Galileo evidenciou as manchas 
solares, zonas menos quentes da superfície do Sol que resultaram da ação 
do seu campo magnético, caracterizando-se também como um indicativo de 
que o Sol possui um movimento de rotação. Ele também revelou acerca das 
crateras lunares, das luas de Júpiter, e ainda quanto a existência de outras 
estrelas, que não eram observáveis a olho nu (GATTI; NARDI, 2010).
Consoante a Baldow e Silva (2014), Galileu teve obras proibidas pela 
igreja católica, a exemplo de outros cientistas, pois as ideias contidas 
nesses trabalhos colocavam à prova os dogmas do catolicismo, que tinham 
preferências pelos estudos de Aristóteles e Ptolomeu. Vale ressaltar que 
as críticas a Galileo, ao mesmo tempo em que eram muitas, não tinham 
explicações plausíveis. Representantes da Igreja Católica sugeriam que 
essas observações não estavam no céu, pelo contrário, eram encontradas 
no próprio instrumento utilizado por ele. Portanto, sem o uso da lente, os 
objetos não poderiam ser vistos, haja vista que eles estavam nas lentes e 
não no céu.
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Um telescópio consiste basicamente em um funil para coleta de luz, sendo 
que quanto maior sua área, maior a quantidade de luz recolhida, e dependendo 
da óptica, as imagens obtidas terão maior qualidade. Conforme Sanches (2017, 
p. 1), qualquer telescópio é formado pelas seguintes partes básicas:
1 – Tubo: que contém toda a ótica do telescópio.
2 – Objetiva: que pode ser uma lente ou um espelho (ou um conjunto de ambos) por onde 
entra a luz vinda do objeto que estamos a observar.
3 – Ocular: sistema ótico de saída e amplificação da imagem observada.
4 – Focador: local onde se insere a ocular e que se ajusta para focar o objeto.
5 – Buscador: pequena mira para ajudar na localização dos objetos.
6 – Montagem: mecanismo responsável pela orientação e seguimento dos objetos observados.
7 – Tripé: responsável pela estabilidade do telescópio.
Em linhas gerais, no telescópio refrator a luz é coletada pela lente 
objetiva, faz foco no plano focal e sai pela lente ocular localizada no mesmo 
eixo óptico do telescópio. Enquanto no telescópio refletor (Figura 11), a luz 
entra pela abertura do tubo, em seguida é coletada pelo espelho primário, 
que a reflete para um espelho plano denominado de secundário e, finalmente, 
desviada para fora da montagem onde está uma ocular (PICAZZIO, 2011).
FIGURA 11 – TELESCÓPIO REFLETOR
FONTE: http://astro.if.ufrgs.br/telesc/node2.htm. Acesso em: 14 maio 2021.
Descrição da imagem: a figura ilustra o esquema de funcionamento de um telescópio refletor. Ao entrarem nesse tipo de telescópio, 
os raios de luz são refletidos num espelho maior e côncavo. Logo após, sofrem reflexão novamente, só que agora será num espelho 
menor e plano. Por fim, chegam ao olho do observador. O fundo da imagem é branco.
11 APLICATIVOS DE MAPAS CELESTES
Anuários de astronomia, mapas celestes e planisférios sempre foram 
ferramentas úteis para ajudar o amador na localização das principais 
constelações, estrelas, planetas, entre outros. Por meio de um computador e 
um aplicativo apropriado, o amador pode ter acesso a diferentes informações 
acerca dos corpos celestes. Os principais programas de astronomia geram 
mapas celestes com a posição precisa das estrelas, planetas, aglomerados 
estelares, nebulosas, galáxias, cometas, dentre outros. Entre tantos programas, 
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é possível citar alguns para as plataformas desktop: PC - Windows, PC - 
Linux e  Apple - Mac OS. Starry Night é um excelente programa para PC 
- Windows e Apple - Mac OS.  Ele apresenta gráficos sofisticados e com 
qualidade visual bem similares a fotografias. O aplicativo exibe fotos e dados 
de alguns dos corpos celestes que mais chamam a atenção das pessoas, a 
saber: planetas, asteroides, aglomerados, nebulosas, entre tantos outros. 
Além do mais, disponibiliza detalhes sobre os objetos Messier e do catálogo 
NGC. O programa é pago e pode ser obtido em DVDs ou via download 
(mais informações no site: <https://www.starrynight.com/starry-night-8-
professional-astronomy-telescope-control-software.html>). Outro programa 
bem interessante também é o Pocket Stars PC, com vistas a ser utilizado 
no sistema operacional Windows. Produzido pela Nomad Electronics, o 
programa gera mapas do céu que mostram as principais estrelas, posição 
dos principais aglomerados estelares, nebulosas, galáxias, entre outros. É 
importante enfatizar que o programa é gratuito só por 15 dias (período de 
avaliação) (mais informações no site: <http://nomadelectronics.com/>). 
Um programa bastante conhecido é o Stellarium (Figura 12). Ele ocupa um 
papel de destaque por disponibilizar inúmerosrecursos, ser gratuito e ter 
versões para os principais sistemas operacionais (Windows, Linux e Mac 
OsX). O programa possui gráficos sofisticados, haja vista que usa recursos 
de OpenGL. Visualmente, o Stellarium e o Starry Night são bem parecidos, 
ambos apresentam uma excelente qualidade gráfica. De forma similar ao 
Starry Night, o aplicativo é capaz de controlar muitos telescópios (mais 
informações no site: http://stellarium.org/).
FIGURA 12 – PROGRAMA STELLARIUM
FONTE: http://stellarium.org/. Acesso em: 14 maio 2021.
Descrição da imagem: a figura ilustra o layout da página inicial do programa Stellarium. No canto superior esquerdo, temos uma 
pequena imagem do céu estrelado com a Lua. Encontramos também o nome do programa. Ao lado, vemos os ícones de diferentes 
sistemas operacionais, um pinguim, por exemplo, representando o sistema Linux. Logo abaixo, é exibido um pequeno texto 
explicativo sobre o programa. Do lado direito do texto, é possível notar uma parte da constelação do Zodíaco. A cor predominante 
da figura é cinza.
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Conforme estudado, somente cinco planetas podem ser vistos da Terra sem 
a necessidade do uso de instrumentos de observação, como exemplo, por meio 
do auxílio de uma luneta. São eles: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno. 
Para localizá-los e observá-los razoavelmente bem, é preciso que o indivíduo 
esteja em um local bem escuro, longe da poluição luminosa tão característica 
das grandes cidades, e sem a presença de nuvens, tão pouco a possibilidade de 
chuvas. Desse modo, o observador poderá melhor distinguir os pontos de luz 
no firmamento. No entanto, ele não deve esquecer que enquanto as estrelas 
ficam praticamente na mesma posição e emitem um piscar de luz (cintilam), 
resultado da turbulência da atmosfera terrestre, por sua vez, os planetas refletem 
um brilho contínuo e permanecem basicamente na mesma posição. Além do 
mais, após observações sistemáticas e pacientes, a pessoa perceberá que os 
planetas realizam um movimento, na faixa em que se localizam as constelações 
do zodíaco, na forma de uma laçada. Vale frisar que a conjunção dos astros 
também facilita a observação. Conjunção é quando diferentes astros são 
localizados em um mesmo enquadramento na esfera celeste.
12 OBSERVAÇÕES ASTRONÔMICAS FEITAS PELOS INDÍGENAS
Menciona-se que os conhecimentos astronômicos, em todo o mundo, 
sofrem influência principalmente do eurocentrismo, em detrimentos do 
legado cultural de povos tradicionais, como exemplo, os indígenas brasileiros. 
É importante enaltecer que, mesmo antes das invasões e violências sofridas 
por estes povos pelos portugueses e holandeses, eles também já conheciam 
fenômenos estudados e explicados pela Astronomia. A importância da 
compreensão destes eventos tinha uma aplicação prática para eles, além 
deles associarem aos seus mitos e crenças religiosas. Reconhecer a duração 
do dia, dos meses, do ano, as mudanças de estações, as fases da Lua, entre 
outros, passou a ser determinante para a sua sobrevivência, assim como foi 
para outros povos por toda a história (AFONSO, 2009).
No tocante à aplicação dos conhecimentos astronômicos por povos 
indígenas brasileiros, Afonso (2009, p. 2) revela que:
Os indígenas observavam os movimentos aparentes do Sol para determinar, o 
meio-dia solar, os pontos cardeais e as estações do ano utilizando o Gnômon, que 
consiste de uma haste cravada verticalmente no solo, da qual se observa a sombra 
projetada pelo Sol, sobre um terreno horizontal. Ele é um dos mais simples e antigos 
instrumentos de Astronomia, sendo chamado de Kuaray Ra’anga, em guarani e 
Cuaracy Raangaba, em tupi antigo.
O autor esclarece ainda que:
Um tipo de gnômon indígena, que temos encontrado no Brasil, em diversos sítios 
arqueológicos, é constituído de uma rocha, pouco trabalhada artificialmente, com 
cerca de 1,50 metros de altura, aproximadamente em forma de tronco de pirâmide e 
talhada para os quatro pontos cardeais. Ele aponta verticalmente para o ponto mais 
alto do céu (chamado zênite), sendo que as suas faces maiores ficam voltadas para 
a linha norte-sul e as menores para a leste-oeste (AFONSO, 2009, p. 2).
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Afonso (2009) explica, ainda, que os indígenas brasileiros, antes de 
serem massacrados por europeus, por meio de um processo de exploração 
física e das riquezas naturais de suas terras, assim como pela imposição de 
crenças e da cultura de uma classe dominante, eles sabiam localizar diferentes 
constelações, em razão de sua representação simbólica religiosa e por ser 
um mecanismo que indicava o período mais adequado à caça, à pesca, ao 
plantio e colheita, dentre outras atividades.
Isto posto, cabe realizarmos algumas provocações e reflexões: sem a 
compreensão de fenômenos astronômicos, os povos indígenas brasileiros 
teriam sobrevivido por tanto tempo em um ambiente hostil, especialmente 
pelas intempéries da natureza? Diante das evidências do legado histórico-
cultural dos indígenas, que papel você poderá exercer para o reconhecimento 
das contribuições desses povos tradicionais para a formação do povo 
brasileiro?
REFERÊNCIAS 
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