Fotografar um planeta alienígena é incrivelmente difícil. Agora tente fazê-lo a partir de um balão enorme no alto da atmosfera da Terra.
Essa é a tarefa de Christopher Mendillo, astrônomo da Universidade de Massachusetts Lowell, e seus colegas de desenvolver um projeto chamado PICTURE-C, que fez seu primeiro voo de teste em setembro de 2019. Esse voo nunca iria capturar a imagem de um exoplaneta – mas poderia abrir caminho para uma futura missão fazer exatamente isso. Mendillo contou os sucessos e desafios do voo de teste no início deste mês, na 235a reunião da Sociedade Astronômica Americana em Honolulu.
“Conseguimos demonstrar tudo o que queríamos demonstrar”, disse Mendillo posteriormente ao Space.com. “Atendemos a todos os critérios de sucesso, fizemos um ótimo vôo, tudo deu certo”.
Os cientistas nunca viram a maioria dos 4.000 exoplanetas descobertos até hoje: esses mundos são apenas sombras passageiras ou parceiros invisíveis de dança de suas estrelas. Imaginar diretamente um planeta é difícil, porque esses objetos são muito mais fracos do que, mas tão próximos de suas estrelas: os astrônomos precisam bloquear a luz das estrelas sem perder de vista o planeta.
Essa é a promessa da imagem direta e o tipo de trabalho que Mendillo espera que um sistema como o PICTURE-C possa fazer, talvez cerca de cinco anos depois, se tudo correr bem. Esse instrumento futuro precisaria ser capaz de se agarrar com muita precisão a uma estrela específica, apagá-la, revisitá-la depois de estudar outros alvos e revelar um planeta, por toda a atmosfera turva da Terra.
De, você deve se lembrar, um balão enorme. A imagem direta que foi feita até o momento usou telescópios enormes no chão. E muitos futuros telescópios espaciais sonhados seguirão a mesma abordagem, mas não por pelo menos uma década. Instrumentos suborbitais, com lufas de balão, podem preencher essa lacuna, dizem Mendillo e seus colegas.
“É uma pergunta sem resposta”, disse ele sobre o potencial de tais pesquisas. “Sabemos que podemos fazer isso do espaço, sabemos o que podemos fazer no chão. Ninguém nunca fez um balão antes. Pensamos que podemos fazer ciência realmente convincente a partir de um balão, mas não temos certeza.”
E então eles estão descobrindo. Mendillo trabalhou em dois projetos semelhantes lançados em foguetes que não atingem a órbita. Mas esse voo só pode dar alguns minutos para o instrumento funcionar, o que não é suficiente para gerar imagens diretas.
Então, a equipe virou um balão diferente de todos os que você já viu. Ele infla a 122 metros de diâmetro e leva 3 horas para subir a uma altitude de aproximadamente 127.000 pés, ou 39 quilômetros. E aí, paira.
Bem, é mais complicado que isso. O local de lançamento, localizado no Novo México, só funciona no final do verão e início do outono. O clima tem que cooperar com ventos que não arrebatam o balão. O balão deve disparar por volta do amanhecer, mas o instrumento não pode estudar as estrelas até a noite cair, tornando o vôo um dia de trabalho de 28 horas para a equipe.
A recuperação dos dados requer que o aparelho PICTURE-C jogue fora o enorme balão e salte de paraquedas em direção à terra, idealmente em algum lugar macio. “Podemos vê-lo caindo, o que é realmente divertido”, disse Mendillo. “Está mergulhando e girando ao redor e fazendo todas essas violentas e rápidas oscilações que você nunca imaginou que seu telescópio faria como paraquedistas”.
Mas o primeiro vôo do PICTURE-C ocorreu sem problemas, disse Mendillo, e no geral a equipe está satisfeita com o desempenho do telescópio. (Uma câmera de bordo viu até um meteoro como um bônus.) Para o próximo vôo, em setembro, eles ligarão um sistema que voaram e testaram, mas não se conectaram, o que bloqueará a luz das estrelas e melhorará as imagens do telescópio.
Os cientistas também descobriram um problema importante que eles precisam corrigir, uma vibração interferente que impedia a sonda de coletar mais de 6 minutos de dados por vez. Com isso endereçado, o telescópio deve ser capaz de olhar para qualquer estrela por algumas horas por vez.
Isso deve ser longo o suficiente para o PICTURE-C detectar recursos como cinturões de asteróides, anéis de poeira e talvez planetas particularmente brilhantes. A equipe tem uma lista de meia dúzia de estrelas brilhantes próximas que parecem usar acessórios que o telescópio pode imaginar durante o próximo vôo. “Ninguém realmente tirou uma foto desses anéis de poeira ou planetas antes”, disse Mendillo. “Esse é o objetivo.”
O PICTURE-C e seus sucessores não poderiam apenas preencher o tempo antes que a imagem direta com base no espaço fosse uma realidade, disse Mendillo, mas também poderiam preparar engenheiros para essas missões. O Wide Field Infrared Survey Telescope da NASA (WFIRST) levará um mecanismo de demonstração de tecnologia para bloquear a luz das estrelas, e duas das quatro missões que a NASA está pensando em lançar na década de 2030 dependeriam dessa tecnologia para atingir seus objetivos científicos.
“Na verdade, ser capaz de construir algo autônomo”, disse Mendillo, “que pode voar por conta própria, que pode sobreviver ao meio ambiente e ter todos os sistemas operando juntos em um lugar onde você não pode entrar e girar uma chave de fenda, se é necessário – todas as lições que você aprender a desenvolver um sistema como esse são aplicáveis ??à construção de uma missão espacial. ”
Publicado em 04/02/2020 12h09
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