Os astrônomos estão continuamente em busca da próxima coisa gigantesca. Esta semana, em uma reunião da American Out of the Common Society, os pesquisadores se reuniram em uma sala de conferências fascinante para ouvir alguns sucessores do JWST, o telescópio doméstico de 6,5 metros que iniciou suas operações no ano passado. Com o sucesso do JWST, a NASA agora está planejando um telescópio óptico que, sem dúvida, será tão gigantesco quanto o JWST e terá um objetivo enorme e incomum: procurar sinais de vida na Terra e desfrutar de planetas, talvez no início dos anos 2040.
Ticket Clampin, diretor da divisão de astrofísica da NASA, informou aos telespectadores que o camarão sobre o telescópio foi resolvido. Mas o que ele articulou os deixou intrigados: o telescópio, no JWST, ficará empoleirado em L2, um nível de estabilidade gravitacional a 1,5 milhão de quilômetros da Terra. Ao contrário do JWST, talvez também fosse projetado para manutenção e atualizações robóticas, o que pode permitir que ele funcione por alguns anos, fazendo melhorias com o tempo. Sem um orçamento dedicado, Clampin diz que ainda não pode fazer muito progresso na invenção e na tecnologia. No entanto, ele pendura um título provisório para o telescópio: o Habitable Worlds Observatory (HWO). ocorrendo”, diz John O’Meara, cientista-chefe do Observatório WM Keck. “A facilidade de manutenção será, sem dúvida, colossal”, diz Aki Roberge do Goddard Home Flight Heart da NASA. Sem dúvida, cria um “observatório no topo da montanha em L2”, diz ela. Adoro um telescópio na Terra, os espelhos e a estrutura podem permanecer enquanto um número crescente de instrumentos sofisticados são trocados. “São os instrumentos que fazem a diferença”, diz ela.
O HWO não será o próximo telescópio doméstico carro-chefe da NASA após o JWST. A agência planeja abrir em 2027 o Nancy Grace Roman Observatory, um telescópio de busca de 2,4 metros que caçará energia escura e exoplanetas. Mas com o HWO, a NASA está seguindo a prioridade final da pesquisa decadal da astronomia, uma lista de verificação de desejos liderada pela comunidade que orienta agências de financiamento e legisladores. O arquivo mais fascinante da pesquisa, revelado em novembro de 2021, chamado para a NASA ressuscitar seu programa de Observatórios Extraordinários, que lançou o Telescópio Doméstico Hubble e vários outros no década de 1990 e início dos anos 2000. O arquivo mencionou que um telescópio de 6 metros, de US $ 11 bilhões, destinado aos comprimentos de onda ultravioleta, óptico e descontinuação do infravermelho deve sempre iniciar o incomum programa de Observatórios fora do comum. Ele especificou que o telescópio, além de fazer astrofísica frequente, deveria ter a chance de detectar sinais de vida em 25 planetas próximos à Terra – o mínimo queria verificar estatisticamente se a vida é frequente dentro da Galáxia.
A NASA tinha proposto à busca decadal várias escolhas para este gigantesco subsequente coisa em casa, porém o arquivo decadal conhecido como algo entre duas das propostas da NASA, HabEx e LUVOIR. O HabEx dependia de uma réplica monolítica de 4 metros, para inicializar em uma sombra estelar robótica, flutuando a mais de 100.000 quilômetros de distância, para ocultar a luz do sol do título maciço de um exoplaneta para que o planeta provavelmente fosse considerado. LUVOIR, tão gigantesco quanto 15 metros, todo o dispositivo em que via em uma configuração, logo se transformou em um extra projetado como um observatório multiuso, e inventaria a tecnologia de replicação segmentada do JWST. Mesmo supondo que os espelhos segmentados não possam criar imagens tão nítidas quanto as dos espelhos monolíticos, eles serão dobrados, tornando possível colocar um telescópio bem maior em uma carenagem de foguete.
Conforme descrito, o HWO “não contém nenhuma tecnologia que já não tenha sido pensada para HabEx ou LUVOIR,” diz Scott Gaudi do Ohio Impart College, Columbus, um dos muitos designers do HabEx. No entanto, Clampin mencionou que a agência empregará um plano conservador para o HWO, para evitar os excessos de preços e atrasos que atormentaram o JWST. Essa missão exigia muitas tecnologias não comprovadas, que levaram mais tempo para serem refinadas do que o esperado. Para o inusitado telescópio, a NASA vai empregar tecnologias já desenvolvidas ou em voga, incluindo espelhos segmentados como o fraco do JWST e o coronógrafo do observatório romano, uma ferramenta ótica dentro do telescópio que bloqueia a luz do sol de um grande título articulado que exoplanetas fracos nas proximidades serão, sem dúvida, considerados. Isso talvez também separasse um Programa de Maturação de Habilidades de Observatórios Extraordinários (GOMaP) para refinar essas tecnologias para o HWO e descontinuar o trabalho de preparação comparável para observatórios imensos subseqüentes.
Por exemplo, Como o HWO funcionará com luz óptica, que tem comprimentos de onda mais curtos do que a luz infravermelha que o JWST captura, o HWO precisará de um controle muito mais rigoroso sobre a forma da réplica. Isso talvez tenha que ser perfeitamente formado até um nível de 1 picômetro – um milionésimo de 1 milionésimo de 1 metro – quando colocado em seguida com bilionésimos de metro para JWST. O HWO também vai endurecer o coronógrafo do telescópio romano, que está disposto a bloquear a luz do sol de um grande título 100 milhões de casos mais brilhante que seu planeta. O coronógrafo do HWO merecerá lidar com estrelas que podem ser 10 bilhões de casos mais brilhantes. Uma chave será, sem dúvida, suprimir a luz dispersa, o que exigiria um defletor esférico cilíndrico do HWO, como o que envolve o telescópio Hubble. Isso pode proteger sua réplica de micrometeoritos do tipo que já atingiu o JWST. Cada poço dentro da réplica de um impacto de meteorito causa luz difusa.
Alguns astrônomos argumentam que uma réplica monolítica, que tem menos arestas do que uma segmentada, espalharia menos luz – o que pode empurrar a NASA na direção de uma invenção extra para o HabEx. No entanto, Clampin diz que um estudo recente sugere que os coronógrafos provavelmente funcionariam com espelhos segmentados. “Nada disso é mais uma consideração”, diz O’Meara, que já se tornou membro da equipe LUVOIR. Ele prefere uma invenção segmentada, que permite aos engenheiros fazer a réplica maior se a ciência exigir, sem trabalhar nas restrições de vida de uma carenagem de foguete.
Tornando possível enviar missões de serviço e restauração para um telescópio emblemático também marca uma mudança para a NASA. O telescópio Hubble tornou-se operacional assim que possível – a um custo colossal – por abrigar astronautas do ônibus espacial na órbita baixa da Terra. Missões futuras, diz Clampin, explorarão a riqueza de empresas privadas que podem estar aumentando os robôs para ajudar a atender o programa Artemis da NASA de exploração lunar. “A manutenção robótica é parte da estrutura e filosofia” do HWO, diz ele, acrescentando que a distância maior de L2 “não é mais uma missão imensa”. Tão inteligente quanto prolongar a vida útil de uma missão instalando instrumentos incomuns – tão logo executados para o Hubble – a manutenção também permite flexibilidade na tendência. Se, articulado, um instrumento se mostrou difícil de receber pronto para abrir, talvez possa ser adicionado mais tarde. Prolongar a vida de uma missão também parece ser factual para os financiadores. “Isso torna tudo ainda mais agradável para o Congresso”, diz O’Meara.
O Congresso talvez seja a primeira missão gigantesca de Clampin. No mês de encerramento, os legisladores alocaram US$ 1,51 bilhão para a astrofísica da NASA para este ano, uma queda de 4% em relação aos últimos doze meses . A astrofísica se tornou a primeira das quatro divisões científicas da NASA a perder financiamento. Sem fundos para entregar o GOMaP, Clampin está redirecionando algum financiamento atual da tecnologia para fortalecer pequenas histórias de desligamentos de designs diversificados. Depois disso, diz ele, “trabalhará com as partes interessadas para alinhar o financiamento”. Esse é um dispositivo inteligente de anunciar que, para o HWO ter sucesso, a NASA – e a gigantesca vizinhança – precisa receber o Congresso a bordo com a inspiração.
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