Em um ambiente impecável no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, no sul da Califórnia, cientistas instalaram com sucesso um componente chave no Telescópio Espacial Roman. O Instrumento Coronógrafo Roman, projetado para bloquear a luz das estrelas, permitirá que os pesquisadores detectem o brilho fraco de planetas distantes além do nosso sistema solar.
Essa conquista marca um marco importante para o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA, um observatório espacial de próxima geração com lançamento previsto para maio de 2027. Com um campo de visão mais de 100 vezes maior que o do Telescópio Espacial Hubble, o Roman explorará mistérios científicos relacionados à energia escura, exoplanetas e astrofísica no infravermelho.
O telescópio usará seu instrumento científico principal, o Instrumento de Campo Largo, juntamente com o Instrumento Coronógrafo Roman, uma demonstração tecnológica que serve como precursor para futuras missões espaciais, como o proposto Observatório de Mundos Habitáveis. Essa futura missão seria o primeiro telescópio projetado especificamente para procurar sinais de vida em exoplanetas.
“Para irmos de onde estamos até onde queremos chegar, precisamos que o Coronógrafo Roman demonstre essa tecnologia”, disse Rob Zellem, cientista adjunto do projeto do Telescópio Espacial Roman para comunicações na NASA Goddard. “Aplicaremos as lições aprendidas na próxima geração de missões insignia da NASA, que serão explicitamente projetadas para procurar planetas semelhantes à Terra.”
O coronógrafo, com aproximadamente o tamanho de um piano de cauda, é um sistema complexo composto por máscaras, prismas, detectores e espelhos autoajustáveis. Esses componentes trabalham em uníssono para bloquear a intensa luz das estrelas distantes, permitindo que os cientistas observem os planetas fracos que as orbitam.
Exoplanetas são atualmente observados por métodos indiretos, sendo o mais comum a técnica de trânsito. Esse método detecta quedas na luz de uma estrela causadas por um exoplaneta passando à sua frente. Essas quedas de luz oferecem informações cruciais, como detalhes sobre a atmosfera do planeta, o que pode ajudar a avaliar seu potencial para abrigar vida. Elas podem até revelar gases que sugerem a presença de vida.
Embora esse método tenha fornecido informações valiosas, ele também possui limitações. Uma grande desvantagem é que apenas uma pequena fração dos planetas pode ser observada por meio de trânsitos. Isso ocorre porque os trânsitos acontecem brevemente durante o ciclo orbital de um planeta, limitando a quantidade de dados que podem ser coletados.
Para que um trânsito seja detectado, o plano orbital do exoplaneta deve ser quase paralelo à linha de visão do observador, uma condição que se aplica apenas a uma pequena fração dos planetas distantes. Como resultado, muitos planetas permanecem indetectáveis por meio de fotometria. Além disso, a duração do trânsito de um planeta constitui apenas uma pequena fração de seu período orbital total.
Embora as tecnologias para capturar imagens diretas de exoplanetas estejam melhorando, elas têm se concentrado principalmente em planetas gigantes, que continuam a emitir luz de sua formação recente devido às suas altas temperaturas, facilitando sua identificação pelos telescópios. Um exemplo notável é uma série de imagens que mostram quatro exoplanetas orbitando a estrela HR 8799, capturadas por astrônomos usando dados do Observatório Keck no Havai.
Os cientistas estão agora recorrendo aos coronógrafos como o próximo passo para avançar a tecnologia de busca por planetas. O Instrumento Coronógrafo Roman foi projetado para demonstrar como essa técnica de imagem direta, que já mostrou sucesso com telescópios terrestres, pode alcançar resultados ainda maiores no espaço.
“O Coronógrafo Roman foi projetado para detectar planetas 100 milhões de vezes mais fracos que suas estrelas, ou de 100 a 1.000 vezes melhor que os coronógrafos espaciais existentes,” de acordo com o Laboratório de Propulsão a Jato da NASA.
O coronógrafo foi montado com sucesso no Transportador de Instrumentos do telescópio, uma grande estrutura em formato de grade localizada entre o espelho principal do telescópio espacial e o bus da espaçonave, que levará o telescópio para a órbita.
“Você pode pensar no [Transportador de Instrumentos] como o esqueleto do observatório, onde tudo se conecta,” disse Brandon Creager, engenheiro mecânico líder do Coronógrafo Roman no JPL. O Transportador de Instrumentos abrigará tanto o coronógrafo quanto o Instrumento de Campo Largo do Roman, o principal instrumento científico da missão, que será integrado ainda este ano.
Os engenheiros agora realizarão várias verificações e testes antes de prosseguir com a integração do Instrumento de Campo Largo e, finalmente, do próprio telescópio.
“É realmente gratificante ver essas equipes se unindo para construir o observatório Roman. Isso é o resultado de muitas equipes, longas horas, muito trabalho, suor e lágrimas,” disse Liz Daly, líder da integração e testes de montagem da carga útil integrada para o Roman no Goddard.
