A NASA enfrenta uma escolha difícil: o que a agência deseja selecionar como seu próximo grande telescópio espacial, o instrumento que moldará a pesquisa dos cientistas na década de 2040?
A resposta ainda está nos próximos anos, mas a NASA financiou análises detalhadas de quatro projetos em potencial para que a agência possa entender melhor os possíveis riscos e oportunidades de cada proposta. Um desses conceitos de missão é chamado de Surveyor UV / Óptico / IR Grande (LUVOIR). Se fosse construído, o telescópio poderia abordar uma série de tópicos científicos, mas sua especialidade daria aos cientistas a visão mais realista ainda de exoplanetas que são superficialmente “como a Terra”, mas realmente gostam – bem, ninguém sabe.
“O sucesso desse empreendimento seria o nascimento de um novo campo de astrobiologia comparada”, disse Aki Roberge, astrônomo do Goddard Space Flight Center da NASA em Maryland e cientista do estudo da análise do conceito de missão LUVOIR, à Space.com.
Se o LUVOIR se tornar realidade, a principal contribuição do instrumento para esse campo seria produzir uma visão detalhada dos planetas que atualmente se encaixam nos critérios básicos dos cientistas para planetas semelhantes à Terra. Esses mundos imitam nossa casa em termos de tamanho, massa e órbita – quando os cientistas sabem muito sobre eles. Mas, com observações da LUVOIR em apenas 28 desses mundos, disse Roberge, os cientistas devem poder começar a entender o quão precioso nosso vibrante planeta realmente é.
“Os exoplanetas são pequenas sombras negras para nós, não pontos azuis pálidos”, disse Roberge. Uma missão como a LUVOIR mudaria isso ao reunir dados suficientes para que os cientistas comecem a examinar os chamados exoplanetas semelhantes à Terra de maneira estatística e populacional.
Essa é uma mudança semelhante em perspectiva ao que a missão do Telescópio Espacial Kepler fez para os exoplanetas em geral: identificou tantos mundos novos que os astrônomos poderiam começar a entender a quantidade relativa de, por exemplo, planetas massivos que orbitam muito perto de suas estrelas em oposição a mundos pequenos e rochosos.
LUVOIR aproximaria esses mundos pequenos e rochosos e diria aos cientistas que proporção de planetas superficialmente parecidos com a Terra são realmente como a Terra, com água superficial, uma atmosfera e organismos em crescimento.
“Não temos idéia de como será a diversidade dos planetas terrestres”, disse Roberge. “No sistema solar, temos Vênus, Terra e Marte. Mas eles são muito diferentes um do outro, em primeiro lugar; segundo, tenho certeza de que há outras opções por aí também.”
Para cada um dos mundos estudados, o LUVOIR produziria não imagens, mas detalhamentos da quantidade de luz de vários comprimentos de onda provenientes do objeto. Esses espectros permitiriam aos cientistas identificar os compostos naquele mundo, revelando mais sobre o que está acontecendo na superfície.
A equipe LUVOIR calculou que, se os cientistas puderem conduzir essas análises em pelo menos 28 mundos pequenos e rochosos que acabam tendo atmosfera e não vêem sinais de vida, isso deve ser informação suficiente para dizer a eles que menos de 10% dos planetas com o tamanho e as características orbitais da vida na Terra.
Se essa análise identificar a vida, os cientistas poderão começar a trabalhar em um quebra-cabeça ainda maior, disse Roberge: entendendo as leis da vida. “Temos um vislumbre de um; é a evolução mediada pela seleção natural”, disse ela. “Provavelmente há mais, mas nunca descobriremos o que são, a menos que tenhamos mais exemplos de evolução independente”.
Além dos mundos habitáveis
O principal objetivo de LUVOIR seria descobrir e examinar planetas alienígenas para entender a onipresença da vida, mas o telescópio também encontraria muitos outros mundos. “Para cada candidato a planeta habitável que descobrimos, temos 10 vezes mais exoplanetas exóticos que estão chegando para o passeio”, disse Roberge.
Para ser um conceito de missão emblemática, no entanto, estudar exoplanetas não será suficiente; a equipe LUVOIR também precisava tornar o design do telescópio relevante para muitos subcampos da astrofísica. Isso significava que a equipe conceitual precisava aprimorar o conjunto de instrumentos proposto para ser o mais flexível possível. “Todos os nossos instrumentos tocam juntos; não temos instrumentos que sejam pôneis de um truque”, disse Roberge.
A equipe do conceito de missão também projetou uma dúzia de projetos científicos de amostra que abrangem a escala do universo para incluir no conceito de missão que abrange a escala do universo. Esses exemplos não são um plano de ferro para o LUVOIR, caso ele seja construído, mas a equipe queria mostrar o trabalho que o telescópio poderia fazer, variando do estudo da matéria escura, mostrando como as galáxias funcionam, até o monitoramento de luas geladas no sistema solar externo. plumas de água jorrando através de suas conchas congeladas.
Se a NASA decidir selecionar LUVOIR como seu próximo projeto massivo de telescópio espacial, a missão seguirá uma história complicada de propostas. Seu antecessor, o Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), foi cancelado repetidamente em solicitações de orçamento do governo do presidente Donald Trump e restabelecido pelo Congresso. Outro predecessor, o Telescópio Espacial James Webb, está muito atrasado e muito acima do orçamento, na melhor das hipóteses sendo lançado em março de 2021.
Os cientistas e engenheiros por trás do LUVOIR transformaram essa experiência com Webb em 10 recomendações que acreditam que manterão seu projeto nos trilhos. Nem todas essas estratégias estão totalmente sob o controle da equipe; alguns exigiriam que a NASA revisitasse suas políticas de agência. E a equipe do LUVOIR acredita que, se a NASA selecionar o projeto, as recomendações os ajudarão a evitar um destino semelhante.
Mas Webb, que os astrônomos também chamam de JWST, ainda está pairando sobre o LUVOIR, disse Roberge. “O JWST tem sido um desafio para nós o tempo todo”, disse ela. “Passei os últimos quatro anos ouvindo todo mundo e seu primo me dizer o que deu errado com o JWST.”
Publicado em 02/03/2020 21h23
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