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17/09/2002

Nasa prepara telescópio para ver o início do Universo

The New York Times
Warren E. Leary
The New York Times
Em Washington (EUA)

Depois de abrir a cortina para o Universo com o telescópio Hubble, e permitir que milhões de pessoas experimentassem as maravilhas antes ocultas do espaço, o que fazer a seguir?

A Administração Nacional da Aeronáutica e Espaço (Nasa) dos Estados Unidos revelou na semana passada a sua escolha para o próximo estágio na expansão da visão humana em direção ao espaço profundo. A agência anunciou que construiria o muito debatido Telescópio Espacial de Próxima geração (NGST), e selecionou a equipe liderada pela TRW para produzir o sucessor do Hubble, que será lançado em 2010.

O novo observatório, que terá a metade do tamanho do Hubble (ou seja, cerca de 5,5 toneladas), terá um espelho de coleta de luz primário de seis metros de diâmetro, contra os 2,40 metros de diâmetro no espelho do telescópio existente. Com um espelho com área de coleta de luz seis vezes superior à do Hubble e um conjunto de instrumentos mais sensíveis, o novo telescópio teoricamente terá capacidade de detectar objetos com um centésimo do brilho dos que o Hubble "enxerga" no espectro visível da luz, e até 400 vezes menos brilhantes na banda infravermelha do espectro luminoso.

Seguindo recomendações de astrônomos, a Nasa disse que construiria um observatório para observar tanto o tempo quanto o espaço, à procura da primeira luz produzida pelo Universo. Diferentemente do Hubble, o novo telescópio estará em órbita bem longe da Terra, e deve ser capaz de detectar e analisar a luz débil e morna produzida quando as primeiras estrelas e galáxias se formaram, algumas centenas de milhões de anos depois do Big Bang, que teria acontecido cerca de 14 bilhões de anos atrás.

O observatório será utilizado também para estudar a formação dos planetas e para buscar a matéria escura oculta, que responderia pela maior parte da matéria presente no Universo.

O novo telescópio não será apenas uma versão maior do Hubble, um telescópio tradicional que em geral observa objetos na parte de luz visível do espectro eletromagnético. O observatório será otimizado para enxergar em infravermelho, o melhor método para detectar luz débil que esteja se afastando rapidamente do observador e tenha adentrado a parte térmica do espectro.

O Dr. Alan Dressler, astrônomo do Observatório da Carnegie Institution, disse que os cientistas desejavam mais do que apenas um telescópio espacial maior.

"O telescópio espacial Hubble elevou os padrões. O desejo era dar um grande salto adiante, procurar por algo que seria uma verdadeira revelação científica. Assim, o objetivo passou a ser o de ver a primeira luz das estrelas e o surgimento das galáxias. Esse é o nascimento do Universo moderno no qual hoje vivemos".

Ainda que o novo telescópio esteja otimizado para a visão em infravermelho, os astrônomos e a Nasa concordaram que o observatório precisava ter capacidade de produzir imagens de luz visível pelo menos tão boas quanto as do Hubble, para garantir o apoio do público. "A Nasa vem tentando há anos reconquistar a imaginação do público sobre o espaço e, para surpresa de todos, o público acabou seduzido pelas imagens do Hubble", disse Dressler. "Estávamos conscientes dessa percepção pública ao fazermos nossa recomendação".

A Dra. Marcia Rieke, pesquisadora chefe do novo observatório, disse que as imagens obtidas pelo telescópio na banda da luz visível seriam muito melhores do que as do Hubble. "O telescópio funcionará melhor na banda infravermelha, mas ele pode atingir a parte da luz visível no espectro e se sair muito bem", disse.

Animada pelo sucesso do Hubble, a Nasa prontamente acatou as recomendações da Associação de Pesquisa Astronômica das Universidades e da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos para o telescópio da primeira luz.

No entanto, em uma era de orçamentos menos generosos, o desafio da agência é construir e operar o novo telescópio por valor substancialmente menor do que o Hubble. Com suas periódicas substituições de equipamento, o Hubble já custou mais de US$ 2 bilhões em termos de equipamento, para não mencionar os custos operacionais de montante pelo menos igual, se incluídas as despesas dos vôos de ônibus espaciais para a manutenção do observatório. Desde o lançamento do telescópio, em 1990, a Nasa enviou quatro missões de ônibus espaciais para consertá-lo, e uma missão final de aperfeiçoamento de equipamento e reparos está marcada para 2004.

A TRW e seus parceiros, que incluem a Bell Aerospace e a Eastman Kodak, vão construir, testar e operar o novo observatório por um ano ao preço de US$ 824,8 milhões, que não inclui os custos de lançamento. Funcionários da Nasa dizem que o custo final do observatório, que tem vida útil prevista de até 10 anos, devem chegar a US$ 1,2 bilhão.

Uma maneira de baratear os custos de operação do novo telescópio, se comparado ao Hubble, é o fato de que ele não foi projetado para ser reparado ou aperfeiçoado depois do lançamento. Por causa disso, os engenheiros estão enfatizando uma alta confiabilidade e sistemas redundantes para todas as capacidades críticas, disse John C. Mather, o cientista encarregado do projeto no Centro Goddard de Vôo Espacial.

Para isolar o telescópio da interferência infravermelha da Terra e do Sol, o observatório será lançado em um foguete descartável, para uma viagem de três meses que o conduzirá a uma área 1,5 milhão de quilômetros distante da Terra, conhecida como L2, ou Ponto de Lagrange 2. Em um ponto como esse, a gravidade da Terra e a do Sol se equilibram perfeitamente, e uma espaçonave pode manter posição estável com poucos ajustes de seus retrofoguetes. O ponto L2 está localizado na direção da Terra que fica afastada do Sol, com o planeta sempre posicionado entre o Sol e o L2.

A espaçonave, cujos três instrumentos principais consistem de câmeras de múltiplas bandas e aparelhos espectroscópicos que decompõem a luz para análise, terá também um refletor de luz solar de múltiplas camadas do tamanho de uma quadra de tênis, para protegê-la contra a luz e o calor produzidos pelo Sol e pela Terra e capazes de interferir em suas observações. A sombra e a localização distante permitem que o observatório opere a -200°C, permitindo que os demais sistemas de refrigeração que a nave empregue resfriem os detectores ainda mais para obter a melhor leitura infravermelha possível.

Para que o espelho com seis metros de diâmetro se encaixe no cone de nariz do foguete, ele será construído na forma de 36 segmentos hexagonais que se dividem em três painéis para o lançamento e se desdobram em sua forma circular assim que chegam, ao espaço. Esses painéis flexíveis terão atuadores múltiplos, controlados por computador, em suas partes traseiras, de modo que possam alterar o formato do espelho para garantir que a luz sempre se concentre perfeitamente no coletor.

Para cortar custos e reduzir o risco de problemas técnicos, a Nasa vem apoiando a pesquisa sobre espelhos de peso leve, detectores de estrelas e outras tecnologias relevantes. O telescópio inicialmente foi planejado para ter um espelho de 7,80 metros de diâmetro, mas o tamanho foi reduzido a seis metros para cortar custos e reduzir a complexidade e o prazo de produção.

Mather diz que os atrasos no desenvolvimento da tecnologia do espelho elevaram a estimativa de custo e adiaram o lançamento de 2008 para 2010. "O espelho é o problema mais difícil", disse. "Nós o sabíamos desde o começo, de modo que não é surpresa".

O maior problema do Hubble também era o espelho: foi constatado um defeito depois do lançamento, que teve de ser corrigido pela instalação de lentes especiais. A Nasa não quer que esse embaraço se repita.

Dentro de um ano, a agência terá de tomar a decisão crucial quanto ao material a ser usado para o espelho do novo telescópio. Os candidatos são um espelho metálico feito de berilo ou um espelho feito de alguma espécie de vidro.

Mather disse que a Nasa demoraria o tempo necessário para selecionar o melhor material e que testaria todo o observatório com cuidado, como unidade, antes de lançá-lo.

"Algumas coisas não podem ser apressadas", disse.

Tradução: Paulo Migliacci

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