9 telescópios que mudarão a forma como vemos o espaço

Nossa visão da Terra sempre foi muito boa, além de nuvens e brilho. Ela foi transformada por telescópios nos anos 1600, no entanto, e melhorou muito desde então. De telescópios de raios X ao Telescópio Espacial Hubble, que contorna a atmosfera, é difícil até mesmo acreditar no que podemos ver agora.E apesar de tudo o que fizeram, os telescópios estão apenas começando. A astronomia está à beira de outra perturbação semelhante à do Hubble, graças a uma nova geração de megatelescópios que utilizam enormes espelhos, óptica adaptativa e outros truques para observar mais profundamente o céu — e mais atrás no tempo — do que nunca. Esses projetos de bilhões de dólares estão em andamento há anos, desde estruturas como o controverso Telescópio de Trinta Metros do Havaí até o Telescópio Espacial James Webb, o tão aguardado sucessor do Hubble.

Os maiores telescópios terrestres de hoje usam espelhos de 10 metros (32,8 pés) de diâmetro, mas o espelho de 2,4 metros do Hubble rouba a cena porque está acima da atmosfera, o que distorce a luz para os observadores na superfície da Terra. E a próxima geração de telescópios irá ofuscar todos eles, com espelhos ainda mais enormes, bem como melhor óptica adaptativa – um método de utilização de espelhos flexíveis controlados por computador para ajustar a distorção atmosférica em tempo real. O Telescópio Gigante de Magalhães no Chile será 10 vezes mais poderoso que o Hubble, por exemplo, enquanto o European Extremely Large Telescope irá captar mais luz do que todos os telescópios de 10 metros existentes na Terra juntos.

A maioria desses telescópios não estará operacional até a década de 2020, e alguns enfrentaram contratempos que podem atrasar ou até mesmo descarrilar seu desenvolvimento. Mas se algum realmente se tornar tão revolucionário quanto o Hubble foi em 1990, é melhor começarmos a preparar nossas mentes agora. Então, sem mais delongas, aqui estão alguns telescópios promissores sobre os quais você provavelmente ouvirá muito nas próximas décadas:

1. Radiotelescópio MeerKAT (África do Sul)

O MeerKAT não é apenas um telescópio, mas um grupo de 64 pratos (fornecendo 2.000 pares de antenas) localizados no norte da Província do Cabo, na África do Sul. Cada prato tem 13,5 metros de diâmetro e ajuda a formar o radiotelescópio mais sensível do mundo. Todos os pratos funcionam juntos como um único telescópio gigante para coletar sinais de rádio do espaço e traduzi-los. A partir desses dados, os astrônomos podem criar imagens dos sinais de rádio. O Observatório de Radioastronomia da África do Sul diz que o MeerKAT “contribui criticamente para fazer imagens de alta fidelidade do céu de rádio, incluindo esta melhor vista existente do centro da Via Láctea”.

“O MeerKAT oferece agora uma visão inigualável desta região única da nossa galáxia. É uma conquista excepcional,” afirma Farhad Yusef-Zadeh da Northwestern University. “Eles construíram um instrumento que causará inveja aos astrónomos de todo o mundo e que será muito procurado nos próximos anos.”

O sistema de telescópios da África do Sul passará a fazer parte do intercontinental Square Kilometer Array (SKA) localizado na Austrália. SKA é um projeto de radiotelescópio entre os dois países que ao final terá um espaço coletor de um quilômetro quadrado.

2. Telescópio Europeu Extremamente Grande (Chile)

O Telescópio Europeu Extremamente Grande será o maior telescópio da Terra quando estiver concluído. (Imagem: L. Calçada /ESO)

O deserto do Atacama, no Chile, é o lugar mais seco da Terra, quase completamente desprovido de precipitação, vegetação e poluição luminosa que podem confundir os céus em outros lugares.

Já albergando os observatórios La Silla e Paranal do Observatório Europeu do Sul — este último inclui o seu mundialmente famoso Very Large Telescope — e vários projetos de radioastronomia, o Atacama irá em breve acolher também o European Extremely Large Telescope, ou E-ELT. A construção deste gigante apropriadamente chamado começou em junho de 2014, quando os trabalhadores destruíram um espaço plano no topo do Cerro Armazones, uma montanha de 3.000 metros de altura no deserto do norte do Chile. A construção do telescópio e da cúpula começou em maio de 2017 .

Com previsão de entrada em operação em 2024, o E-ELT será o maior telescópio da Terra, ostentando um espelho principal com 39 metros de diâmetro. Seu espelho será composto por vários segmentos – neste caso 798 hexágonos medindo 1,4 metros cada. Irá recolher 13 vezes mais luz do que os telescópios atuais, ajudando-o a vasculhar os céus em busca de pistas sobre exoplanetas, energia escura e outros mistérios indescritíveis. “Além disso”, acrescenta o ESO, “os astrónomos também estão a planear o inesperado – questões novas e imprevisíveis surgirão certamente com as novas descobertas feitas com o E-ELT.”

3. Telescópio Gigante de Magalhães (Chile)

O Telescópio Gigante de Magalhães examinará os céus em busca de vida alienígena em mundos distantes. (Imagem: Telescópio Gigante de Magalhães )

Outra adição à impressionante coleção de telescópios do Chile é o Telescópio Gigante Magalhães, planejado para o Observatório Las Campanas no sul do Atacama. O design exclusivo do GMT apresenta “sete dos maiores espelhos monolíticos rígidos da atualidade”, de acordo com a Organização do Telescópio Gigante Magalhães . Eles refletirão a luz em sete espelhos secundários menores e flexíveis, depois de volta para um espelho primário central e, finalmente, para câmeras de imagem avançadas, onde a luz pode ser analisada.

“Sob cada superfície de espelho secundário, há centenas de atuadores que ajustarão constantemente os espelhos para neutralizar a turbulência atmosférica”, explica o GMTO. “Esses atuadores, controlados por computadores avançados, transformarão estrelas cintilantes em pontos de luz claros e estáveis. É dessa forma que o GMT oferecerá imagens 10 vezes mais nítidas do que o Telescópio Espacial Hubble.”

Tal como acontece com muitos telescópios da próxima geração, o GMT está focado nas nossas questões mais incómodas sobre o universo. Os cientistas irão usá-lo para procurar vida alienígena em exoplanetas, por exemplo, e para estudar como as primeiras galáxias se formaram, por que há tanta matéria escura e energia escura, e como será o universo daqui a alguns trilhões de anos. Sua meta de abertura, ou “primeira luz”, é 2023.

4. Telescópio de trinta metros (Havaí)

Além de trabalhar ao lado do Telescópio Espacial James Webb, o Telescópio de Trinta Metros estaria à procura de matéria escura. (Imagem: Telescópio de Trinta Metros )

O nome do Thirty Meter Telescope fala por si. Seu espelho teria o triplo do diâmetro de qualquer telescópio em uso hoje, permitindo que cientistas vissem luz de objetos mais distantes e mais fracos do que nunca. Além de estudar o nascimento de planetas, estrelas e galáxias, ele também serviria a outros propósitos, como lançar luz sobre a matéria escura e a energia escura, revelando conexões entre galáxias e buracos negros, descobrindo exoplanetas e buscando vida alienígena.

O projeto TMT está em andamento desde a década de 1990, concebido como um “poderoso complemento ao Telescópio Espacial James Webb no rastreamento da evolução de galáxias e da formação de estrelas e planetas”. Ele se juntaria a outros 12 telescópios gigantes já instalados no topo do Mauna Kea, a montanha mais alta da Terra da base ao pico e uma meca para astrônomos ao redor do mundo. O TMT recebeu aprovação final e começou a ser construído em 2014, mas o trabalho foi logo interrompido devido a protestos contra a colocação do telescópio no Mauna Kea.

O TMT ofendeu muitos nativos havaianos, que se opõem à construção de grandes telescópios em uma montanha considerada sagrada. A Suprema Corte do Havaí declarou inválida a licença de construção da TMT no final de 2015, argumentando que o estado não permitiu que os críticos expressassem suas queixas em uma audiência antes de ela ser concedida. O Conselho de Terras e Recursos Naturais do estado votou então pela aprovação da licença de construção em Setembro de 2017, embora essa decisão esteja a ser alvo de recurso.

5. Grande Telescópio de Levantamento Sinóptico (Chile)

O Large Synoptic Survey Telescope terá uma câmera do tamanho de um carro pequeno. (Imagem: Large Synoptic Survey Telescope Corporation )

Espelhos maiores não são a única chave para construir um telescópio revolucionário. O Grande Telescópio de Pesquisa Sinóptica medirá apenas 8,4 metros de diâmetro (o que ainda é bastante grande), mas o que falta em tamanho é compensado com alcance e velocidade. Sendo um telescópio de rastreio, foi concebido para varrer todo o céu noturno em vez de focar em alvos individuais – só que o fará a cada poucas noites, utilizando a maior câmara digital da Terra para gravar filmes coloridos em time-lapse do céu em ação.

Essa câmara de 3,2 mil milhões de pixels, aproximadamente do tamanho de um carro pequeno, também será capaz de capturar um campo de visão extremamente amplo, captando imagens que cobrem 49 vezes a área da Lua da Terra numa única exposição. Isto irá adicionar uma “capacidade qualitativamente nova em astronomia”, de acordo com a LSST Corporation, que está construindo o telescópio juntamente com o Departamento de Energia dos EUA e a National Science Foundation.

“O LSST fornecerá mapas tridimensionais sem precedentes da distribuição de massa no universo”, acrescentam os desenvolvedores — mapas que podem lançar luz sobre a misteriosa energia escura que impulsiona a expansão acelerada do universo. Ele também produzirá um censo completo do nosso próprio sistema solar, incluindo asteroides potencialmente perigosos tão pequenos quanto 100 metros. A primeira luz está programada para 2022.

6. Telescópio Espacial James Webb

Com três vezes o tamanho do Hubble, o Telescópio Espacial James Webb deverá ser capaz de observar mais profundamente o espaço antigo. (Imagem: Northrop Grumman /NASA)

O Telescópio Espacial James Webb da NASA tem uma grande tarefa a ocupar. Projetado para suceder ao Hubble e ao Telescópio Espacial Spitzer, gerou grandes expectativas — e despesas — durante quase 20 anos de planejamento. Os excessos de custos atrasaram a data de lançamento para 2018, mas os testes e a integração atrasaram ainda mais até 2021 . O preço ultrapassou o seu orçamento de 5 mil milhões de dólares em 2011, quase levando o Congresso a rejeitar o seu financiamento. Sobreviveu e está agora limitado a um limite máximo de 8 mil milhões de dólares estabelecido pelo Congresso.

Assim como o Hubble e o Spitzer, a principal força do JWST vem de estar no espaço. Mas ele também é três vezes maior que o Hubble, o que permite que ele carregue um espelho primário de 6,5 metros que se desdobra para atingir o tamanho total. Isso deve ajudá-lo a superar até mesmo as imagens do Hubble, fornecendo cobertura de comprimento de onda mais longo e maior sensibilidade. “Os comprimentos de onda mais longos permitem que o telescópio Webb olhe muito mais perto do início dos tempos e procure pela formação não observada das primeiras galáxias”, explica a NASA, “bem como olhe dentro das nuvens de poeira onde estrelas e sistemas planetários estão se formando hoje.”

Espera-se que o Hubble permaneça em órbita até pelo menos 2027, e possivelmente mais, então há uma boa chance de que ele ainda esteja em funcionamento quando o JWST chegar ao trabalho em alguns anos. (O Spitzer, um telescópio infravermelho lançado em 2003, foi projetado para durar 2,5 anos, mas pode continuar funcionando até “o final desta década”.)

7. Primeiro

O JWST não é o único novo e empolgante telescópio espacial na mesa da NASA. A agência também adquiriu dois telescópios espiões reaproveitados do National Reconnaissance Office (NRO) dos EUA em 2012, cada um dos quais tem um espelho primário de 2,4 metros junto com um espelho secundário para melhorar a nitidez da imagem. Qualquer um desses telescópios reaproveitados pode ser mais poderoso que o Hubble, de acordo com a NASA, que tem planejado usar um para uma missão para estudar a energia escura da órbita.

Essa missão, intitulada WFIRST (para “Wide-Field Infrared Survey Telescope”), iria originalmente usar um telescópio com espelhos entre 1,3 e 1,5 metros de diâmetro. O telescópio espião NRO oferecerá grandes melhorias em relação a isso, diz a NASA, potencialmente produzindo “imagens com qualidade do Hubble em uma área do céu 100 vezes maior que o Hubble”.

O WFIRST foi concebido para resolver questões fundamentais sobre a natureza da energia escura, que constitui cerca de 68% do universo, mas que ainda desafia as nossas tentativas de compreender o que é. Poderia revelar todos os tipos de novas informações sobre a evolução do universo, mas, como acontece com a maioria dos telescópios de alta potência, este é multitarefa. Além de desmistificar a energia escura, o WFIRST também se juntaria à crescente busca pela descoberta de novos exoplanetas e até de galáxias inteiras.

“Uma foto do Hubble é um belo pôster na parede, enquanto uma imagem do WFIRST cobrirá toda a parede da sua casa”, disse o membro da equipe David Spergel em um comunicado de 2017 . O lançamento do WFIRST estava programado para meados da década de 2020, embora agora uma sombra paire sobre todo o projeto devido aos cortes no orçamento da NASA propostos pela administração Trump. A questão ainda está nas mãos do Congresso, e muitos astrônomos alertaram que cancelar o WFIRST seria um erro .

“O cancelamento do WFIRST estabeleceria um precedente perigoso e enfraqueceria gravemente um processo de pesquisa decadal que estabeleceu prioridades científicas coletivas para um programa líder mundial durante meio século”, disse Kevin B. Marvel, diretor executivo da American Astronomical Society, em um comunicado. “Tal movimento também sacrificaria a liderança dos EUA na energia escura baseada no espaço, exoplanetas e astrofísica de pesquisa. Não podemos permitir danos tão drásticos no campo da astronomia, cujos impactos seriam sentidos por mais de uma geração.”

8. Telescópio Esférico de Abertura de Quinhentos Metros (China)

A China inaugurou recentemente um radiotelescópio gigante com o projeto Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (FAST), localizado na província de Guizhou. Com um diâmetro de refletor aproximadamente do tamanho de 30 campos de futebol, o FAST é quase duas vezes maior que seu primo, o Observatório de Arecibo em Porto Rico. Embora tanto o FAST quanto o Arecibo sejam radiotelescópios enormes, o FAST pode deslocar seus refletores, dos quais há 4.450, para direções diferentes para investigar melhor as estrelas. Os refletores de Arecibo, em contraste, são fixos em suas posições e dependem de um receptor suspenso. O telescópio de US$ 180 milhões buscará ondas gravitacionais, pulsares e, claro, sinais de vida alienígena.

FAST gerou polêmica, no entanto. O governo chinês transferiu 9.000 pessoas que viviam num raio de 3 milhas do local do telescópio . Os residentes receberam cerca de US$ 1.800 para ajudar em seus esforços para encontrar novas casas. O objetivo da mudança, segundo funcionários do governo, era “criar um ambiente de ondas eletromagnéticas sonoras” para o funcionamento do telescópio.

A China também aprovou recentemente outro radiotelescópio ainda maior, anunciou a Academia Chinesa de Ciências em janeiro de 2018. A inauguração está programada para 2023.

9. Projeto ExTrA (Chile)

Seus três telescópios podem ser pequenos comparados a alguns dos gigantes desta lista, mas o novo projeto ExTrA (“Exoplanetas em Trânsitos e suas Atmosferas”) da França ainda pode ser um grande negócio na busca por planetas habitáveis. Ele usa três telescópios de 0,6 metros, localizados no Observatório de La Silla do ESO no Chile, para monitorar regularmente estrelas anãs vermelhas. Eles coletam luz de uma estrela-alvo e de quatro estrelas de comparação, então alimentam a luz através de fibras ópticas em um espectrógrafo de infravermelho próximo.

Esta é uma abordagem inovadora, de acordo com o ESO, e ajuda a corrigir o efeito perturbador da atmosfera terrestre, bem como erros de instrumentos ou detectores. Os telescópios destinam-se a revelar quaisquer pequenas quedas no brilho de uma estrela, o que é um possível sinal de que a estrela está sendo orbitada por um planeta. Eles estão focados em um tipo específico de estrela pequena e brilhante conhecida como anã M, comum na Via Láctea. Espera-se também que os sistemas anões M sejam bons habitats para planetas do tamanho da Terra, observa o ESO, e, portanto, bons locais para procurar mundos potencialmente habitáveis.

Além da busca, os telescópios também podem estudar as propriedades de quaisquer exoplanetas que encontrarem, oferecendo detalhes sobre como eles podem ser em suas atmosferas ou na superfície. “Com o ExTrA, também podemos abordar algumas questões fundamentais sobre planetas em nossa galáxia”, diz o membro da equipe Jose-Manuel Almenara em uma declaração . “Esperamos explorar o quão comuns esses planetas são, o comportamento de sistemas multiplanetários e os tipos de ambientes que levam à sua formação.”