Dois novos telescpios espaciais nos mostraro coisas que no conseguimos enxergar hoje

Espao

Redação do Site Inovação Tecnológica – 06/05/2024

Entre os projetos que a NASA promoveu para a Fase 2 de Conceitos Avanados Inovadores (NIAC) esto dois telescpios espaciais, um com um conceito radical de lente lquida e outro baseado em mltiplos satlites para observao em um comprimento de onda que os astrnomos ainda tm dificuldade em captar.

Grande Observatrio para Longos Comprimentos de Onda

A humanidade nunca viu o cu em baixas frequncias de rdio porque a ionosfera da Terra impede que essas energias cheguem aos telescpios no solo, e difcil capt-las do espao com observatrios tradicionais devido aos longos comprimentos de onda envolvidos, que vo da escala de metro a quilmetro – seriam necessrios telescpios grandes demais para serem factveis.

uma pena porque a radiao eletromagntica nessas baixas frequncias carrega informaes cruciais para estudar o meio interestelar e intergalctico, e o campo magntido das estrelas e dos exoplanetas, neste ltimo caso um elemento crucial para sua habitabilidade.

O projeto Go-LOW (Great Observatory for Long Wavelengths, ou Grande Observatrio para Longos Comprimentos de Onda) pretende fechar esta lacuna construindo uma matriz interferomtrica de milhares de microssatlites idnticos, estacionados em um ponto Lagrange Terra-Sol (provavelmente o L5) para detectar emisses de rdio em frequncias entre 100 kHz (comprimento de onda de 3 metros) e 15 MHz (comprimento de onda de 20 metros).

A interferometria uma tcnica que combina sinais de muitos receptores espacialmente separados para formar um grande telescpio “virtual”, sendo ideal para a astronomia de comprimentos de onda longos – essa tcnica que est sendo usada para formar um radiotelescpio virtual do tamanho da Terra e fazer imagens de buracos negros.

Cada satlite carregar ainda uma inovadora antena vetorial, que permitir o primeiro levantamento de campos magnticos exoplanetrios.

Os sistemas individuais de antena e receptor so simples e dispensam grandes estruturas, tornando o conceito muito mais barato do que um nico e grande telescpio espacial, como o Hubble e o James Webb. Alm, disso, o espaamento muito grande entre os elementos da rede fornece uma resoluo espacial muito grande, impraticvel de se obter com um nico observatrio.

“A tecnologia necessria para cada pea individual do observatrio (por exemplo, comunicao a laser, cubesats, alcance, cronometragem, transferncia de dados, processamento de dados, propagao de rbita) no um grande salto em relao ao estado da arte atual, mas a coordenao de todos esses elementos fsicos, produtos de dados e sistemas de comunicao novo e desafiador, especialmente em grande escala,” disse Mary Knapp, do MIT, que coordena o projeto.

Representao artstica do Telescpio Fludico (FLUTE).
[Imagem: Edward Balaban]

Telescpio espacial com lente lquida

O segundo observatrio chamado FLUTE (Fluidic Telescope Experiment, ou Experimento do Telescpio Fludico), um projeto que est sendo realizado no Centro de Pesquisas Ames, da NASA.

Telescpios maiores coletam mais luz e permitem enxergar mais longe no espao e observar objetos distantes e pouco luminosos com mais detalhes. O problema levar esses grandes telescpios ao espao. a que entram as lentes lquidas, que podem ser montadas l mesmo no espao, permitindo construir telescpios muito maiores.

As lentes lquidas j so usadas em diversas aplicaes aqui na Terra, incluindo microscpios e culos, mas sempre em pequenas dimenses porque no fcil controlar um lquido. Mas, uma vez controladas, essas lentes podem ser gigantescas e nicas, diferentes dos segmentos de espelhos usados em telescpios como o James Webb.

“O projeto FLUTE visa superar as limitaes das abordagens atuais, abrindo caminho para observatrios espaciais com espelhos primrios lquidos no segmentados de grande abertura, adequados para uma variedade de aplicaes astronmicas. Esses espelhos seriam criados no espao atravs de uma nova abordagem baseada na modelagem fludica em microgravidade, que j foi demonstrada com sucesso em um ambiente de flutuabilidade neutra em laboratrio, em voos parablicos em microgravidade e a bordo da Estao Espacial Internacional,” anunciou Edward Balaban, lder do projeto.

De fato, o laboratrio de Balaban j vem realizando testes com lentes lquidas h cerca de dois anos.

“Para tornar vivel a implementao do conceito nos prximos 15-20 anos com tecnologias de curto prazo e custos realistas, limitamos o dimetro do espelho primrio a 50 metros,” anunciou Balaban. “Na Fase II, continuaremos a amadurecer os elementos-chave do nosso conceito de misso. Primeiro, continuaremos nossa anlise de arquiteturas de molduras de espelho adequadas e nossa modelagem de suas propriedades dinmicas. Em segundo lugar, daremos os prximos passos em nossa modelagem baseada em aprendizado de mquina e trabalho experimental para desenvolver tcnicas de aprimoramento da refletividade dos lquidos inicos. Terceiro, avanaremos ainda mais no trabalho de modelagem da dinmica do espelho lquido.”

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