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30/08/2005

Astrônomos correm para fazer telescópio gigante

The New York Times
Dennis Overbye

Em Tucson, Arizona
Nas entranhas cavernosas do estádio de futebol da Universidade do Arizona, a fornalha de Roger Angel girava a cinco revoluções por minuto, como um disco voador atado.

Era o tipo de aparelho que Monthy Python ou Doc Ock teriam construído --com 30m de largura e 10m de altura, coberto por caixas vermelhas, mastros de aço, cabos pretos, luzes brilhantes e dutos de ar de metal que saiam de seu corpo como braços de um polvo.

Um brilho alaranjado, de 18 toneladas de vidro derretido aquecido a 1.100 graus Celsius, aparecia pelas aberturas em torno dos dutos.

O vidro estava sendo preparado para fazer parte do que poderá ser o maior telescópio do mundo daqui a 10 anos. Ali perto, dezenas de astrônomos e outros dignitários suados passeavam entre espelhos gigantes e máquinas de polir, enquanto acompanhavam pelos monitores o que acontecia dentro da fornalha.

Uma câmera apontava para uma série de marcas na parede da fornalha --parecidas com as marcas na porta do armário de uma criança-- usadas para medir o nível de vidro derretido no interior. O nível vinha caindo no último dia, enquanto a temperatura subia e as pedras de vidro derretiam e começavam a escorrer por tubos finos formando um padrão de favos.

Assim que preenchesse completamente a estrutura de favos, o vidro ia parar de escorrer. Uma força centrífuga, então, seria usada para expulsar o excesso e criar uma parábola perfeita de 8,5m. Este é formato desejado para varrer a luz estelar dispersada em bilhões de anos luz e comprimi-la em pontos brilhantes claros, que os astrônomos possam ler como um jornal, para saber o que estava acontecendo em torno de um sol distante ou quando o universo nasceu.

Nesse momento o verdadeiro trabalho ia começar.

"Este projeto é muito corajoso", disse Angel, astrônomo magro e grisalho que dirige o Laboratório de Espelhos Observatório Steward. Ele vem construindo espelhos e ocupando topos de montanhas com telescópios há 20 anos, mas ninguém jamais construiu algo desse porte.

Se tudo der certo, o espelho que agora está se formando na fornalha em formato de disco voador será apenas o primeiro de sete, formando um telescópio gigante com a capacidade de um espelho de 21m de largura. O Magellan Gigante, como é chamado, seria o dobro do tamanho de qualquer coisa que hoje está em operação na Terra ou no espaço, e quatro vezes mais poderoso.

No entanto, há muitos desafios. Para concentrar a luz em um foco comum, os sete espelhos terão que fazer parte da mesma parábola gigante. Isso significa que todos eles, exceto o espelho central, precisam ter um formato assimétrico "terrivelmente curvado".

E há o problema do custo. O Magellan Gigante vai custar US$ 500 milhões (em torno de R$ 1,2 bilhão) --dinheiro que seus colaboradores, um consórcio de oito instituições, ainda não têm.

Para mostrar que podem produzir um espelho desse tipo, e talvez conseguir parte dessa verba, os colaboradores anunciaram neste ano que iam produzir a primeira parte, por US$ 17 milhões (em torno R$ 40,8 milhões), e convidaram todos a assistir. O consórcio é formado pela Instituição Carnegie, de Washington; Harvard; MIT; Observatório Astrofísico da Smithsonian; Universidades de Arizona, Michigan e Texas; e a Texas A&M-

"Todos os colaboradores acreditam que precisamos testar essa tecnologia", disse Wendy Freedman, diretora dos Observatórios Carnegie e diretora do conselho do Magellan Gigante, acrescentando que, se o teste fracassar, o projeto não vai prosseguir.

Robert Kirshner de Harvard disse: "É corajoso começar algo antes de saber se vai terminar." Freedman acrescentou que tinham que começar a produzir os espelhos agora, com ou sem recursos, se quisessem cumprir a meta de iniciar operações limitadas no Chile em 2013 e estar com tudo pronto em 2016.

Se terminarem no prazo, entrarão em funcionamento um pouco depois do Telescópio Espacial James Webb da Nasa, que deve ser inaugurado em 2011 e poderão competir com seus rivais, um consórcio incluindo o Instituto de Tecnologia da Califórnia, a Universidade da Califórnia e a Associação Astronômica Canadense, que quer construir um telescópio de 30 metros de diâmetro, usando uma tecnologia radicalmente diferente.

No final de julho, o que houve foi um encontro no final de semana no deserto. O evento foi ao mesmo tempo uma festa para levantamento de fundos, um seminário sobre fabricação de telescópios e uma reunião de família.

Muitos participantes tinham trabalhado juntos em outros projetos, como o Magellan, que consiste de telescópios gêmeos de 6,40 metros de diâmetro em Las Campanas, um observatório Carnegie no Chile e o Telescópio Grande Binocular sendo construído em Mount Graham, Arizona.

"Carnegie está voltando às raízes", disse Richard Meserve, presidente da instituição. Em seu discurso, ele lembrou que foram os telescópios Carnegie que Edwin Hubble usou para descobrir a expansão do universo.

Angel disse que parte do prazer do projeto Magellan Gigante era trabalhar com velhos amigos que se entendiam com facilidade.

Na sala de conferências do laboratório dos espelhos, equipada com ar-condicionado, Stephen Shectman, da Carnegie, disse: "Há 26 anos que venho aqui. Achava que tinha terminado. Mas agora estamos apenas começando de novo."

Desde os tempos de Galileu que os astrônomos fazem espelhos e lentes de telescópios esfregando discos planos de vidro. Mas esse atrito produz um espelho em formato esférico que depois tem que ser moldado em uma curva mais rasa, chamada de parábola -um processo delicado e propenso a erros que tem sido a maldição de muitos astrônomos amadores e até profissionais.

Foi nessa parte difícil do processo, por exemplo, que os construtores do Telescópio Espacial Hubble tropeçaram, necessitando de uma série dramática de passeios no espaço em 1993 para equipar o telescópio em órbita com as lentes corretivas.

Além disso, o método tradicional desperdiça muito vidro e tempo. Angel estima que seriam necessárias cerca de 20 toneladas de vidro para fazer o novo espelho. "Isso é muito vidro, por US$ 40 (em torno de R$ 96) o quilo", disse ele.

Astrônomos e físicos há muito sabem entretanto, que a superfície de um líquido que gira forma uma parábola. De fato, já foram construídos telescópios em piscinas rotantes de mercúrio.

Angel, que nasceu em Lancashire, Inglaterra, e fez doutorado em física em Oxford, disse que se interessava por astronomia desde pequeno e certa vez começou a tentar friccionar espelhos para fazer um telescópio, mas nunca terminou o projeto. Depois de sua pós-graduação, no final dos anos 60, Angel foi trabalhar na Columbia, que foi o centro para o campo emergente da astronomia de raios-X.

"Entrei na astronomia como construtor de instrumentos", disse ele.

Na Universidade do Arizona, para onde se mudou em 1975, Angel começou a tentar a fazer espelhos em um forno no seu quintal em Tucson.

Ele descobriu que, derramando o vidro derretido em uma estrutura de favo, poderia fazer um espelho côncavo que era ao mesmo tempo leve e rígido e se ajustava rapidamente às mudanças na temperatura do ar, que distorceriam e prejudicariam espelhos mais grossos. Nick Woolf, amigo e colega de Angel tinha enfatizado que essas características eram importantes para construir grandes telescópios no futuro.

Em 1985, foi instalada uma fornalha rotante sob o estádio de futebol, reforçando a tradição americana de desenvolver importantes projetos de ciência sob campos de futebol. (A primeira reação nuclear controlada ocorreu sob o antigo estádio de futebol da Universidade de Chicago em 1942). Em 1990, foi alargado para acomodar espelhos de até 8,5 metros.

O atual projeto nasceu do sucesso do Magellan, construídos por Carnegie, Harvard, Arizona, MIT e Michigan, e terminado em 2002. Os astrônomos do Magellan estão orgulhosos da qualidade das imagens desses telescópios, que atribuem à superfície lisa dos espelhos e à estabilidade da atmosfera em Las Campanas, onde o Magellan Gigante seria construído. Construção é iniciada sem os recursos necessários para a conclusão Deborah Weinberg

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