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A NASA está a poucos dias de lançar seu próximo grande observatório espacial.
O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman está programado para ser lançado em 30 de agosto a bordo de um foguete Falcon Heavy da SpaceX, do Centro Espacial Kennedy, na Flórida, rumo a um ponto a aproximadamente 1,5 milhão de quilômetros da Terra.
Diferentemente do Telescópio Espacial James Webb, que troca vistas panorâmicas por um campo de visão estreito para observar profundamente pequenas áreas específicas do céu, o Roman foi projetado para escala. Seu campo de visão é 100 vezes maior que o do Telescópio Espacial Hubble, o que significa que, em apenas cinco anos de sua missão principal programada, ele capturará mais de 50 vezes mais céu do que o Hubble capturou em seus primeiros 30 anos. Com esse alcance, espera-se que o Roman mapeie cerca de 20 bilhões de estrelas, meça a luz de mais de um bilhão de galáxias e descubra até 200.000 novos exoplanetas, de acordo com a NASA.
Os instrumentos que tornarão esta missão possível estão instalados dentro do observatório que, curiosamente, se parece com um helicóptero congelado em pleno voo. Com uma extremidade frontal em forma de nariz que abriga o telescópio, um par de painéis solares planos estendidos para os lados e uma antena no topo, a semelhança acaba sendo uma maneira útil de entender os principais instrumentos que compõem o Roman.
Assim como o nariz de um helicóptero abriga instrumentos críticos de navegação e visibilidade, a parte frontal do Roman abriga o telescópio, que coleta a luz das estrelas e a envia para os instrumentos científicos atrás dele.
No coração do telescópio está um espelho primário de 2,4 metros de diâmetro, o mesmo tamanho do Hubble, enquanto um espelho secundário menor, com pouco menos de 0,5 metros de largura, fica na frente. Ambos os espelhos são mantidos frios, resfriados a cerca de -7 graus Celsius, para evitar que o calor do próprio telescópio interfira nas observações, de acordo com a NASA.
Um diagrama mostrando o Telescópio Espacial Roman e seus vários instrumentos. (Estúdio de Visualização Científica do Centro). O telescópio também é mantido em ótimas condições ópticas de funcionamento com a ajuda da Cobertura de Abertura Desdobrável, ou DAC. Localizada na parte frontal do Roman, essa cobertura em forma de chapéu se abre assim que o observatório atinge a órbita, bloqueando a entrada de luz difusa no tubo do telescópio e ajudando a protegê-lo.
Proteção Solar do Conjunto de Painéis Solares
As asas de um helicóptero seriam muito parecidas com os painéis planos estendidos em ambos os lados do Roman — exceto que esses painéis são construídos para gerar energia, não para sustentação.
A Proteção Solar do Conjunto de Painéis Solares, ou SASS, consiste em seis painéis solares. Dois permanecem fixos à espaçonave, enquanto outros quatro se desdobrarão depois que o Roman atingir a órbita. Inclinado em direção ao sol, o conjunto gera a eletricidade necessária para alimentar o observatório. Ele também projeta sombra sobre grande parte da espaçonave, ajudando a manter os instrumentos sensíveis nas baixas temperaturas necessárias para operar.
Os painéis solares do Telescópio Espacial Roman.
Instrumento de Campo Amplo (WFI)
O principal instrumento da missão é o Instrumento de Campo Amplo (WFI), que é essencialmente uma câmera infravermelha gigante com tanta potência e sensibilidade que cada imagem captura uma porção do céu maior do que a Lua cheia vista da Terra.
Isso é possível graças a um mosaico de 18 detectores dispostos em arco, cada um com mais de 16 milhões de pixels, que coletam a luz de fontes astronômicas e a convertem em sinais elétricos que podem ser transformados em imagens. Como cada imagem cobre um campo de visão tão vasto, os cientistas esperam que praticamente todas as exposições sejam repletas de informações.
O técnico principal Billy Keim instala uma placa de cobertura sobre os detectores do WFI no Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA, em Maryland, em 8 de fevereiro de 2021. NASA/Chris Gunn). Os dados ajudarão os cientistas a descobrir novas informações sobre sistemas planetários ao redor de outras estrelas e a mapear como a matéria está estruturada e distribuída pelo cosmos, oferecendo novas pistas sobre a natureza elusiva da energia escura.
O Coronógrafo
O coronógrafo, apelidado de "Óculos Estelares", foi projetado para bloquear o brilho das estrelas, permitindo que os planetas que orbitam ao seu redor se tornem visíveis — incluindo aqueles muito mais tênues do que os que os cientistas conseguem observar atualmente.
O instrumento funciona utilizando dois espelhos deformáveis equipados com milhares de minúsculos atuadores. À medida que a luz das estrelas atravessa o telescópio, esses atuadores remodelam sutilmente os espelhos em tempo real, corrigindo imperfeições na óptica do telescópio menores que a largura de uma fita de DNA. Máscaras especializadas atuam em conjunto com os espelhos para suprimir a curvatura da luz ao redor das bordas internas, de modo que, juntos, o sistema reduz drasticamente o brilho de uma estrela, permitindo que parte da luz muito mais tênue de um planeta em órbita passe através dele.
Julie McEnery, cientista sênior do projeto Roman", disse durante uma coletiva de imprensa em julho. Estamos aproveitando as propriedades ondulatórias da luz para cancelar a luz de uma estrela, de modo que possamos obter imagens de planetas próximos a ela."
Em uma sala limpa no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, no sul da Califórnia, em outubro de 2023, a cientista Vanessa Bailey está atrás do Coronógrafo Roman. O Roman tem como objetivo obter imagens diretas de planetas do tamanho de Júpiter ao redor de estrelas semelhantes ao Sol, bem como capturar imagens nítidas de sistemas planetários em formação, ainda cercados pelos discos de poeira onde os planetas estão se formando.
Como bônus, todo o instrumento também serve como campo de testes para futuras missões, incluindo o Observatório de Mundos Habitáveis da NASA, que visa obter imagens diretas de planetas semelhantes à Terra ao redor de estrelas próximas.
Antena de Alto Ganho
Substituindo o rotor de um helicóptero, está a antena parabólica no topo do Roman. A antena de alto ganho (HGA, na sigla em inglês), com cerca de 1,8 metro de diâmetro, é o elo de comunicação do observatório com a Terra, lidando com dados rotineiros da espaçonave, bem como com dados científicos de alta velocidade. Ele foi projetado para transmitir informações para casa a velocidades de até 500 megabits por segundo.
A antena de alto ganho do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman durante os testes. Roman gira para observar diferentes partes do céu, garantindo que a enorme quantidade de dados coletados pelo telescópio possa retornar à Terra.
Se tudo correr conforme o planejado, uma vez que Roman esteja em sua posição no espaço, no Ponto de Lagrange 2 (L2), esses componentes juntos darão ao observatório a amplitude e a precisão necessárias para seu ambicioso levantamento do universo, desde o mapeamento de bilhões de galáxias até a busca por planetas distantes e a investigação de uma das cosmologias.
