Falta muito pouco para um momento histórico para a astronomia! E a Flávia Correia contou essa história para assinantes do Clube Olhar Digital.
Telescópio Espacial Nancy Grace Roman: o que esperar?
A NASA se prepara para lançar o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, que levará ao espaço uma supercâmera de 300 megapixels capaz de mapear enormes áreas do céu em alta definição, em uma missão que promete mudar a escala das observações astronômicas.
Com lançamento previsto para 30 de agosto, o observatório deverá reunir uma quantidade inédita de imagens e dados sobre galáxias, estrelas e planetas fora do Sistema Solar. A expectativa é ampliar o conhecimento sobre a evolução do Universo e preparar o caminho para futuras buscas por mundos semelhantes à Terra.
Uma homenagem à “Mãe do Hubble”
O nome do telescópio presta homenagem à astrônoma Nancy Grace Roman (1925–2018), considerada uma das principais responsáveis pela criação do programa de telescópios espaciais da NASA. Primeira chefe de astronomia da agência, ela trabalhou para convencer autoridades e cientistas sobre a importância de levar observatórios para fora da atmosfera terrestre.
Esse esforço ajudou a abrir caminho para missões como o Hubble, lançado em 1990. Por sua contribuição, Roman ficou conhecida como a “Mãe do Hubble”. Décadas depois, seu nome foi escolhido para batizar um telescópio que terá uma proposta diferente, mas igualmente ambiciosa.
Astrônoma Nancy Grace Roman, a "mãe" do Telescópio Hubble
O desenvolvimento do observatório envolve o Centro de Voos Espaciais Goddard, o Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) e o Instituto de Ciência do Telescópio Espacial (STScI).
Nas últimas semanas, a estrutura do equipamento passou por uma bateria rigorosa de testes para garantir que resistirá ao ambiente hostil do espaço. O telescópio foi submetido a intensas vibrações mecânicas, testes de ruído que simulam o som avassalador de um foguete na decolagem e câmaras de vácuo térmico, que testam a resistência a variações extremas de temperatura.
Aprovado em todas as etapas de segurança, o telescópio será levado ao espaço a bordo do poderoso foguete Falcon Heavy, da empresa SpaceX, saindo do Centro Espacial Kennedy, na Flórida.
Destino fica a 1,5 milhão de km da Terra
Conforme planejado pela NASA, após o lançamento, o telescópio seguirá para o segundo ponto de Lagrange, conhecido como L2. Essa região fica a aproximadamente 1,5 milhão de quilômetros do planeta, quase quatro vezes a distância média entre a Terra e a Lua.
Imagem conceitual do Telescópio Roman no espaço
A localização oferece uma vantagem importante para um observatório desse tipo. Com o Sol e a Terra posicionados na mesma direção em relação ao telescópio, um grande escudo consegue bloquear a maior parte da luz e do calor provenientes desses corpos.
Isso ajuda a manter os instrumentos em condições adequadas de funcionamento e reduz interferências durante as observações. O L2 também é utilizado pelo Telescópio Espacial James Webb, que opera na mesma região.
Telescópio Roman conta com câmera com 300 megapixels
O principal destaque tecnológico do Roman é o Instrumento de Campo Amplo (WFI - Wide Field Instrument), uma câmera gigante com resolução de 300 megapixels.
A diferença em relação ao Hubble pode ser entendida de maneira simples. Enquanto o Hubble é conhecido pela capacidade de registrar detalhes extremamente precisos em regiões relativamente pequenas do céu, o Roman terá uma visão muito mais ampla.
Cada imagem poderá abranger uma área cerca de 100 vezes maior que a observada pelo Hubble com resolução semelhante. A velocidade de levantamento também será muito superior, permitindo mapear o céu até mil vezes mais rapidamente em determinadas observações.
Em cinco anos de operação, a missão deverá examinar uma área muito maior do que aquela observada pelo Hubble ao longo de décadas. O telescópio será capaz de detectar explosões de supernovas no momento em que ocorrem, além de registrar colisões entre estrelas de nêutrons e capturar rajadas rápidas de rádio (FRBs), fornecendo dados valiosos sobre os eventos mais violentos do Universo.
Esta foto mostra 18 dos 24 detectores do Telescópio Roman montados em uma unidade de teste de engenharia do conjunto de detectores do plano focal da missão. O conjunto de detectores do plano focal foi incorporado ao Instrumento de Campo Amplo da Roman – uma câmera de 300 megapixels que capturará imagens enormes do cosmos.
Um novo olhar sobre planetas distantes
O Roman também terá papel importante no estudo dos exoplanetas, nome dado aos mundos que orbitam estrelas além do Sol. Uma das tecnologias utilizadas será o coronógrafo, instrumento capaz de bloquear parte da luz de uma estrela para facilitar a observação de objetos muito menos brilhantes ao seu redor.
O princípio é parecido com colocar uma barreira diante de uma fonte de luz muito intensa. Como a estrela pode ser milhões de vezes mais brilhante que um planeta próximo, seu brilho normalmente esconde o objeto.
Em participação no programa Olhar Espacial, a astrobióloga Raíssa Estrela, pesquisadora do JPL, detalhou o funcionamento dessa tecnologia. "Essa tecnologia que a gente chama de coronógrafo é basicamente um instrumento que bloqueia a luz da estrela-mãe. E por que a gente quer bloquear essa luz? Porque quando a gente bloqueia a luz da estrela-mãe, a gente consegue ver a luz refletida pelos planetas que estão habitando essa estrela. O brilho da estrela é tão forte que ela ofusca toda a imagem. Então, a gente precisa bloquear para conseguir ver a luz refletida pelos planetas que estão orbitando. Com esse tipo de observatório, a gente vai conseguir fazer o imageamento mesmo do sistema planetário."
Raíssa destacou que esse é o grande diferencial do equipamento. “Vai deixar de ser uma medida indireta, como é o caso que a gente faz hoje com o James Webb, para também ter agora o imageamento mesmo dos planetas”.
Simulação de uma observação do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, mostrando exemplos de lentes gravitacionais que poderão ajudar a investigar a matéria escura.
Outro método utilizado será a microlente gravitacional. Nesse caso, a gravidade de uma estrela ou de outro objeto muito massivo curva o espaço-tempo ao seu redor e desvia a trajetória da luz que vem de uma fonte mais distante, funcionando como uma espécie de lente natural.
O pesquisador Leandro de Almeida, da Divisão de Astrofísica do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), explicou o efeito físico durante sua participação no Olhar Espacial. "A luz vai reto num espaço-tempo curvo. Quando a luz passa por um objeto de muita massa, o feixe sofre uma deflexão e muda o caminho. O observador não sabe disso, então ele vai ver a estrela em uma outra posição, que é a posição que a gente chama de imagem."
Ao analisar essas alterações na luz, os pesquisadores conseguem identificar objetos que, de outra maneira, seriam extremamente difíceis de detectar.
A procura por uma Terra 2.0
Raíssa ressalta que o Roman não foi projetado para identificar diretamente sinais de vida em planetas pequenos e rochosos semelhantes à Terra. Seu trabalho estará mais concentrado em populações de exoplanetas, incluindo mundos maiores, além da estrutura e evolução do Universo.
Ainda assim, a tecnologia desenvolvida para a missão será fundamental para o futuro. Como destacou a especialista, o uso do coronógrafo e os dados populacionais do Roman funcionarão como preparação para as próximas décadas de exploração. "A gente não tem a tecnologia para detectar ainda moléculas numa atmosfera como a Terra, uma Terra 2.0. Então a gente tá preparando o cenário para, daqui a alguns anos, a gente ter um telescópio espacial que vai ser capaz de fazer essa ciência."
A pesquisadora reforçou como a missão abrirá caminho para a busca por planetas habitáveis. "O Roman vai estudar outros planetas, mas vai ser mais voltado para os gigantes gasosos. A tecnologia não vai chegar a ponto de caracterizar planetas como o caso da Terra. Mas vai trazer essa tecnologia que a gente precisa entender, que é o imageamento direto dos exoplanetas, que vai ser utilizada pelo Observatório de Mundos Habitáveis, só que para planetas menores. Então, é como se fosse o primeiro passo que a gente está dando dentro dessa jornada de chegar à caracterização de planetas tipo Terra."
O Observatório de Mundos Habitáveis está previsto para a década de 2040.
Isso significa, portanto, que o Roman não será apenas uma câmera espacial gigantesca. Ao combinar amplo campo de visão, alta resolução, técnicas avançadas de observação e processamento de grandes volumes de dados, a missão deverá transformar a maneira como os cientistas estudam o cosmos.
Mais do que produzir imagens impressionantes, o novo telescópio poderá ajudar a responder perguntas fundamentais sobre como o Universo mudou ao longo do tempo, quantos mundos existem além do Sistema Solar e até onde a humanidade poderá avançar na busca por ambientes semelhantes ao nosso.
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