Os telescópios projetados para operar no espaço devem ser construídos de forma diferente daqueles destinados a operar no solo. Mas e os telescópios que operam no meio do caminho?
Uma próxima missão da NASA usará um balão maior que um campo de futebol para enviar um telescópio a 130.000 pés (cerca de 40.000 metros) acima da Antártida. A partir dessa altura, o telescópio estudará um fenômeno que sufoca a formação de estrelas em algumas galáxias, matando-as efetivamente.
A missão, chamada Astrophysics Stratospheric Telescope for High Spectral Resolution Observations at Submillimeter-wavelengths, ou ASTHROS, usará um espelho primário (a principal ferramenta de coleta de luz deste telescópio) que está empatado como o maior que já voou em um balão de alta altitude. A construção do espelho de 2,5 metros terminou este mês. Projetá-lo e construí-lo provou ser um desafio devido a duas exigências principais: o espelho e sua estrutura de suporte devem ser excepcionalmente leves para viajar de balão, mas fortes o suficiente para impedir que a força da gravidade da Terra deforme sua forma parabólica quase perfeita em mais de 0,0001. polegadas (2,5 micrômetros) – uma fração da largura de um cabelo humano.
Gerenciado pelo Jet Propulsion Laboratory da NASA no sul da Califórnia, o ASTHROS deve ser lançado não antes de dezembro de 2023, circulando o Pólo Sul por até quatro semanas. O Programa Científico de Balões da NASA, operado pela Wallops Flight Facility da agência, na Virgínia, lança de 10 a 15 missões de balão a cada ano. Essas missões geralmente custam menos do que as missões espaciais e levam menos tempo para passar do planejamento inicial à implantação, e empregam novas tecnologias que podem ser usadas em futuras missões espaciais.
Enfrentando o desafio
A NASA contratou a Media Lario, uma empresa de óptica na Itália, para projetar e produzir a unidade completa do telescópio ASTHROS, incluindo um espelho primário, espelho secundário e estrutura de suporte (chamada de berço). A Media Lario havia desenvolvido anteriormente um método exclusivo para fabricar espelhos de telescópios ópticos e infravermelhos leves, que a empresa usou para produzir muitos dos painéis para os espelhos primários do Atacama Large Millimeter Array, um grupo de 66 telescópios terrestres no Chile.
O espelho primário ASTHROS possui nove painéis, que são significativamente mais fáceis de fabricar do que um espelho de peça única. A maior parte dos painéis do espelho consiste em alumínio leve, formado em uma estrutura de favo de mel que reduz sua massa total. As superfícies do painel são feitas de níquel e revestidas com ouro, o que melhora a refletividade do espelho em comprimentos de onda do infravermelho distante.
Como a equipe ASTHROS não poderá ajustar o alinhamento dos painéis depois que o telescópio decolar, o suporte que suporta o espelho precisa ser leve, mas excepcionalmente forte e rígido para evitar qualquer deformação. A fibra de carbono faria o truque. Assim, para construir o berço e outros componentes estruturais, a Media Lario recorreu a empresas locais na Itália que normalmente produzem estruturas especializadas para barcos e carros de corrida competitivos.
“Acho que este é provavelmente o telescópio mais complexo já construído para uma missão de balão de alta altitude”, disse Jose Siles, gerente do projeto ASTHROS no JPL. “Tínhamos especificações semelhantes a um telescópio espacial, mas com orçamento, cronograma e massa mais apertados. Tivemos que combinar técnicas de telescópios terrestres que observam em comprimentos de onda semelhantes com técnicas avançadas de fabricação usadas para veleiros de corrida profissionais. É bastante único.”
A Media Lario entregará a unidade completa do telescópio à NASA no final de julho. Depois disso, a equipe do ASTHROS irá integrá-lo com a gôndola (a estrutura que sustenta toda a carga útil e se conecta ao balão) e outros componentes importantes. Em seguida, eles iniciarão uma série de testes para garantir que tudo esteja pronto para o voo.
Publicado em 03/07/2022 15h32
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