Dois espelhos minúsculos, cada um cabendo na palma da mão, estão prestes a revolucionar nossa compreensão do universo.
A janela de lançamento do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, desenvolvido pela agência espacial norte-americana, está prestes a se abrir. Embora o instrumento principal do telescópio deva contribuir para praticamente todas as áreas da astrofísica, existe um equipamento adicional escondido em seu interior: um coronógrafo especializado que tentará capturar diretamente a luz estelar refletida pela superfície de um planeta pela primeira vez na história.
Trata-se de um projeto ambicioso que a agência espacial espera que abra caminho para um telescópio espacial capaz de algum dia oferecer um vislumbre de um planeta semelhante ao nosso orbitando uma estrela similar ao Sol. Segundo Vanessa Bailey, astrofísica do Laboratório de Propulsão a Jato da agência espacial e cientista responsável pelo instrumento, a equipe testará esses equipamentos no espaço pela primeira vez e poderá avaliar o trabalho restante.
Em sua essência, um coronógrafo é basicamente uma proteção solar direcionada pela ciência, capaz de bloquear a luz de uma estrela brilhante e revelar objetos mais tênues que permaneceriam ocultos em meio ao brilho intenso. Instrumentos desse tipo já voaram no espaço anteriormente, tanto no Telescópio Espacial Hubble quanto no Telescópio James Webb. Porém, o coronógrafo do Roman é infinitamente mais sofisticado que seus predecessores, graças principalmente a uma tecnologia chamada óptica adaptativa, que deforma o espelho do telescópio para cancelar distorções luminosas.
A agência espacial compara a tarefa do coronógrafo do Roman a fotografar um vagalume sentado ao lado de um holofote, tudo isso a partir do outro lado do país. Margaret Turnbull, cientista de exoplanetas do Instituto SETI na Califórnia e líder de uma equipe científica dedicada ao coronógrafo, alerta que qualquer pequena quantidade de luz estelar que se dirija ao lugar errado pode destruir toda uma porção da imagem.
A tecnologia de óptica adaptativa é padrão em telescópios terrestres avançados, como o Muito Grande, no Chile, e os telescópios gémeos Keck, no Havaí. Nesses instrumentos, a óptica adaptativa monitora as interferências das camadas densas e mutáveis da atmosfera terrestre que turvam a luz das estrelas, permitindo a captura de imagens mais nítidas.
Telescópios espaciais tradicionalmente não necessitavam de óptica adaptativa, simplesmente por estarem acima das interferências atmosféricas. No entanto, eles nunca tentaram sequer procurar planetas antigos e frios iluminados exclusivamente pela luz estelar refletida.
Para o Roman, a chave do sucesso está nesses dois espelhos do tamanho da palma da mão, cada um equipado com aproximadamente 2.300 pequenos atuadores que se expandem quando uma pequena descarga elétrica é aplicada, remodelando infinitesimalmente o espelho para reverter interferências. É a primeira vez que a agência espacial envia espelhos deformáveis ativos para o espaço.
Contudo, os espelhos sozinhos não podem fazer muito. O sistema requer detectores supersensíveis para amplificar o sinal de fótons individuais, uma necessidade considerando a escassez de fótons que o instrumento captará de qualquer planeta específico. Depois há o coração de todo coronógrafo: as máscaras estelares, que no caso do Roman consistem em um conjunto de formatos ricamente detalhados, descritos por Bruce Macintosh, astrónomo da Universidade da Califórnia que lidera outra equipa científica do projeto, como formas bonitas e complicadas diferentes de qualquer coisa actualmente existente no espaço.
Durante as operações do coronógrafo do Roman, os engenheiros recolherão grandes quantidades de dados de teste para avaliar o desempenho no espaço e identificar eventuais problemas a resolver antes que tecnologia semelhante volte a voar. Os cientistas testarão o coronógrafo verificando se ele consegue detectar um punhado de exoplanetas já conhecidos.
Turnbull explica que se a equipe passar por todo o processo sem conseguir vê-los, saberão que algo está errado com o coronógrafo, pois esses planetas existem. O instrumento também visará algumas estrelas cercadas por nuvens de poeira ou detritos, recolhendo observações que podem revelar lacunas causadas por planetas ainda indetectáveis e oferecendo aos cientistas uma perspectiva inteiramente nova sobre o quão normal é o nível de aglomeração do nosso sistema solar.
Tudo sobre o coronógrafo do Roman informará os futuros telescópios que procuram planetas cada vez menores, incluindo o Observatório de Mundos Habitáveis que a agência espacial espera lançar, talvez na década de 2040, e que necessitará de um coronógrafo até cem vezes mais eficaz. Um coronógrafo equipado com óptica adaptativa e quase tão sensível quanto o do Roman também deverá voar no planejado Observatório Espacial Lazuli, anunciado pelo instituto de pesquisa do ex-diretor executivo da Google.
Embora a visualização de mundos alienígenas seja a aplicação mais atraente, os coronógrafos podem um dia revelar estrelas binárias ou objetos escondidos perto de quasares brilhantes. O Roman representa um primeiro passo vital para esse futuro, e as maravilhas que ele pode revelar aos cientistas ao longo do caminho também podem apoiar esse futuro, afirma Julie McEnery, astrofísica do Centro de Voos Espaciais Goddard em Maryland e cientista-chefe sênior do projeto Roman.
Obviamente, a melhor forma de demonstrar que algo funciona é fazer algo cientificamente interessante, disse ela.
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