Brasil - Sexta, 24 Março 2017

Foguetes Gigantes Poderiam Revolucionar a Astronomia

"Quanto maior melhor", diz o astrônomo Thronson Harley, que lidera os estudos de conceitos avançados em astronomia no Goddard Space Flight Center. E ele acha que "o novo foguete da NASA Ares V vai alterar completamente as regras do jogo".

 

Ares V é o foguete que vai levar o próximo módulo lunar tripulado da NASA à Lua, bem como todas as cargas necessárias para uma base lunar. Seu espaço de carga poderia carregar cerca de oito ônibus escolares, e o foguete terá energia suficiente para impulsionar quase 180.000 kg (396.000 libras - cerca de 16 ou 17 ônibus escolar) numa órbita baixa da Terra. Ares V podem carregar seis vezes mais massa e três vezes o volume do que os atuais ônibus espaciais.

 

"Imagine o tipo de telescópio que um foguete como este poderia lançar", diz Thronson. "Poderia revolucionar a astronomia."

 

Direita: O compartimento de carga do Ares V poderia carregar cerca de oito ônibus escolares.

 

O engenheiro ótico Phil Stahl do Marshall Space Flight Center oferece este exemplo: "Ares V poderia carregar um telescópio monolítico com 8 metros de diâmetro, algo que nós já temos a tecnologia para construir. O risco seria relativamente baixo, e existem algumas grandes vantagens em não ter de enviar uma grande telescópio em um pequeno lançador".

 

Para fins de comparação, ele lembra que o Hubble tem apenas 2,4 metros de largura.

Um telescópio monolítico de 8-metros iria ver coisas três vezes mais detalhadas que o Hubble. Mais importante ainda, na mesma quantidade de tempo de observação, o espelho maior iria ver objetos que são cerca de 11 vezes mais fracos do que aqueles que o Hubble vê pois o telescópio de 8-metros tem 11 vezes área para coletar a luz.

 

Mas o Ares V pode crescer ainda mais. Pode transportar um enorme telescópio segmentado - um com vários painéis espelho que são dobrados para transporte assim como o James Webb Space Telescope - mas três vezes em tamanho!

 

O Instituo de Ciência do Telescópio Espacial Marc Postman esta planejando um telescópio óptico/ultravioletava de 16-metros segmentado chamado ATLAST, abreviação em inglês de Telescópio Espacial de Grande Angular de Tecnologia Avançada. A ciência descortinaria uma dimensão que seria espetacular.

 

"O ATLAST seria quase 2.000 vezes mais sensível do que o telescópio Hubble e proporcionaria imagens cerca de sete vezes mais nítidas do que o Hubble ou o James Webb", disse Postman. "Isso poderia nos ajudar a encontrar a tão buscada resposta para uma pergunta muito fascinante - 'Existe vida noutros pontos da galáxia?"

 

A sensibilidade superior do ATLAST permitiria aos astrônomos aumentar enormemente o tamanho da amostra de suas estrelas para observar. Então, a descoberta de planetas que poderiam abrigar vida poderia estar logo ali!

 

"Com o nosso telescópio espacial, poderíamos obter o espectro de planetas com massas equivalentes à da Terra orbitando um grande número de estrelas vizinhas [60 - 70 anos-luz da Terra]", disse Postman. "Poderíamos detectar algum oxigênio e água nas assinaturas espectrais dos planetas. O ATLAST poderia também determinar precisamente a data do nascimento das estrelas nas galáxias vizinhas, dando-nos uma descrição exata de como as galáxias geram suas estrelas."

 

Acima: Mesmo o menor telescópio espacial previsto para ser lançado a bordo do Ares V faria o Hubble parecer anão.

 

Esse telescópio também poderia sondar a ligação entre galáxias e buracos negros. Os cientistas sabem que quase todos as galáxias modernas têm buracos negros super-massivos em seus centros."Deve existir uma relação fundamental entre a formação de buracos negros super-massivos e a formação das galáxias", explica Postman", mas não compreendemos a natureza dessa relação. Os buracos negros se formam primeira e agem como sementes para o crescimento do galáxias em torno deles? Ou as galáxias se formam em primeiro lugar e servem como incubadoras de buracos negros super-massivos? Um grande telescópio UV/óptico poderia responder a esta pergunta: Se o nosso telescópio encontrar antigas galáxias que não têm buracos negros super-massivos em seus centros, isso significará que as galáxias podem existir sem eles."

 

Dan Lester da Universidade do Texas em Austin prevê outro telescópio de 16 metros, este outro para a detectar comprimentos de onda além do infravermelho.

 

"O Telescópio além do infravermelho é bastante diferente, e complementar, aos telescópios ópticos de Stahl e Postman", disse Lester. "Na parte do infravermelho além do espectro, geralmente não estamos olhando o brilho estelar em si, mas sim o brilho de poeira quente e do gás que rodeia as estrelas. Nas fases muito precoces da formação estelar, a proto-estrela é cercada por camadas de poeira que a luz visível não consegue penetrar. Nosso telescópio nos permitirá ver debaixo das entranhas destas gigantescas nuvens densas que estão formando estrelas em suas profundezas."

 

As observações além do infravermelho são especialmente desafiadoras. Estes longos comprimentos de onda são centenas de vezes maiores do que a luz visível, por isso é difícil obter uma imagem clara. "Um grande telescópio é necessário para uma boa clareza nos comprimentos de onda infravermelhos", constata Lester.

 

Acima: Um conceito artístico do Single Aperture Far-Infrared Telescope (SAFIR) que poderia ser lançado a bordo do Ares V. [ampliar imagem]

 

Tal como os telescópios de Stahl e Postman, o Single Aperture Far-Infrared Telescope (SAFIR) de Lester vem em duas versões para o Ares V: uma versão de 8 metros monolítico e uma versão de 16 metros segmentado. Lester percebeu que, com um Ares V, ele poderia lançar um telescópio de 8 metros que não precisasse da complicação de dobrar e desdobrar. "Mas, por outro lado, se não nos importarmos em acrescentar a complexidade e o custo de dobrar e ainda usar uma Ares V, nós poderíamos lançar realmente um gigantesco telescópio", disse Lester.

 

Além de todos os telescópios mostrados acima, o Ares V poderia colocar um telescópio de raios-X com 8 metros no espaço. O altamente bem sucedido Observatório Chandra de raios-X da NASA tem um espelho com 1 metro de diâmetro, imagina o que um Chandra com 8 metros poderia revelar!

 

Roger Brissenden do Centro de Raios-X do Chandra está animado com a possibilidade de um futuro telescópio de raios-X de 8 metros chamado Gen-X.

 

"O Gen-X seria um observatório de raios-X extraordinariamente poderoso que poderia abrir novas fronteiras na astrofísica", diz ele. "Este telescópio irá observar os primeiros buracos negros, estrelas e galáxias, nascidos há apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, e nos ajudar a determinar o modo como eles evoluíram com o tempo. Agora, o estudo do universo jovem é quase exclusivamente no reino da teoria, mas com a extrema sensibilidade do Gen-X (mais de 1000 vezes maior que do Chandra) estes primeiros objetos seriam revelados."

 

Na verdade, o Ares V abre novas possibilidades sobre a nossa visão do cosmos. Ele quebra os grilhões dos limites de massa e volume das missões científicas e nos leva a uma nova visão do espaço profundo"... de uma centena de coisas / Que você nunca sonhou."

 

"Nós poderíamos conseguir uma incrível astronomia com este grande foguete", disse Thronson, um sonhador profissional. "Eu não posso esperar."

 

Autor: Dauna Coulter | Editor: Dr. Tony Phillips | Crédito: Science@NASA | Tradutor: Luis Gabriel

 

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