Com vista para o limite do universo

telescópio. Northrop Grumman / NASA via AP

A NASA está se preparando para lançar o telescópio espacial mais poderoso de todos os tempos. O que você vai ver? Aqui está tudo o que você precisa saber:

Por que um novo telescópio espacial?

O Telescópio Espacial James Webb será 100 vezes mais poderoso do que seu predecessor, o Hubble, e será capaz de captar luz infravermelha extremamente tênue das primeiras galáxias na borda do universo. Também será capaz de estudar planetas ao redor de outras estrelas em nossa galáxia, examinando suas atmosferas em busca de sinais de vida. Originalmente programado para ser lançado em 2010 e custando cerca de US $ 1 bilhão, o Webb – um projeto conjunto das agências espaciais dos Estados Unidos, Europa e Canadá que levou 10.000 pessoas para construir – viu uma série de atrasos insanos enquanto os custos disparavam para US $ 10 bilhões. Mas o enorme telescópio foi finalmente enviado para a Guiana Francesa na América do Sul, onde será montado em um foguete e lançado ao espaço em 18 de dezembro, dando início à missão tecnicamente mais ambiciosa da história da NASA. Se Webb conseguisse chegar ao seu destino a cerca de um milhão de milhas da Terra, o telescópio ganharia o apelido de “A Primeira Máquina de Luz”, enviando imagens de estrelas que se formaram apenas 250 milhões de anos após o Big Bang. “Isso nos ajudará a decifrar alguns dos mistérios de nosso universo” e “reescrever os livros de física”, diz Greg Robinson, diretor do programa da Web da NASA.

Como funciona?

O telescópio usa muitas tecnologias novas. Ele é baseado em um espelho de 21 pés de altura feito de berílio ultraleve, gravado em 18 hexágonos e coberto de ouro. Ao contrário da maioria dos telescópios, que têm um espelho ou lente dentro de um tubo para bloquear a luz, um espelho Web irá expor um espaço aberto, contando com cinco folhas de plástico revestido de alumínio que parecem um guarda-chuva – cada uma tão fina quanto papel de caderno e grande como uma quadra de tênis – para bloquear a luz e o calor do Sol. A lua e a terra. Webb inclui quatro câmeras e sensores movidos a energia solar para coletar dados.

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Como o Webb é diferente do Hubble?

O Hubble, lançado em 1990, enviou imagens deslumbrantes do espaço profundo e ajudou os astrofísicos a determinar melhor a idade do universo, a natureza dos buracos negros e o número de galáxias. Isso também levou à descoberta de que, graças à “energia escura”, o universo está se expandindo em um ritmo acelerado. É aqui que entra a Web. No momento em que a luz de uma estrela de 13 bilhões de anos chega à Terra, a expansão do universo estendeu o comprimento de onda da luz para o espectro infravermelho, semelhante a como as sirenes soam quando uma ambulância acelera. Por esse motivo, apenas um telescópio que focaliza a radiação infravermelha é capaz de contemplar a “aurora cósmica”. Webb usa espelhos que capturam seis vezes mais luz do que o Hubble e câmeras com uma visão 15 vezes mais ampla. O Hubble orbita a Terra a uma altitude de 340 milhas. Webb será posicionado no espaço, cerca de quatro vezes mais longe da Terra do que a Lua, para maximizar a coleta de luz.

Como você chega ao espaço?

Primeiro, o telescópio de 14.330 libras deve ser dobrado, no estilo origami, para caber em um foguete Ariane 5. Cerca de 30 minutos de vôo, o telescópio será ejetado do foguete. “É quando começa a roer as unhas”, diz Heidi Hamill, vice-presidente do Consórcio de Universidades para Pesquisa em Astronomia. Para abrir o sunvisor, cerca de 150 mecanismos de liberação de 7.000 peças devem ser acionados corretamente ao longo de três dias. No sétimo dia, o espelho principal será aberto. “Aqueles que não estão preocupados ou mesmo assustados com isso não entendem o que estamos tentando fazer”, disse Thomas Zurbuchen, chefe do Escritório de Ciência da NASA. Após uma viagem de aproximadamente 30 dias, Webb chegará ao Ponto 2 de Lagrange, onde o cabo de guerra gravitacional do Sol e da Terra se equilibra, criando uma área adequada para o estacionamento de telescópios espaciais. Webb orbitará o Sol, não a Terra.

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O que a web procurará?

Respostas às maiores perguntas sobre astrofísica. Enquanto viaja pelo espaço a 186.000 milhas por segundo, a luz fornece imagens em atraso: a olho nu vê a lua como ela era 1,3 segundo atrás, Júpiter como era há 40 minutos, e Andrômeda – nossa galáxia mais próxima – 2,5 milhões de anos atrás . Os telescópios espaciais costumam ser comparados a máquinas do tempo, coletando a luz emitida há bilhões de anos. Os cientistas acreditam que Webb será vital para estudar o fim da idade das trevas – o período entre o Big Bang e a formação das estrelas. Isso pode revelar percepções sobre a “matéria escura” que constitui cerca de 80 por cento da massa do universo. Webb pode ver quase 150 milhões de anos a mais do que o telescópio Hubble, e assim pode fornecer vislumbres da formação das primeiras estrelas, sistemas solares e galáxias, diz Caitlin Casey, professor associado de astronomia da Universidade do Texas em Austin. “Com Webb”, diz ela, “estamos indo direto para o limite do universo visível.”

Procurando por sinais de vida

Recentes descobertas na astronomia provaram que a maioria das estrelas tem planetas em órbita, o que significa que nossa galáxia provavelmente hospeda bilhões desses “exoplanetas”. Os planetas ao redor de outras estrelas estão muito distantes e muito fracos para obter uma imagem clara, mas Webb pode usar sua capacidade formidável de coletar luz infravermelha para pesquisar a atmosfera dos exoplanetas em busca de evidências circunstanciais de vida extraterrestre, como a presença de água, oxigênio e dióxido de carbono. metano e outros produtos químicos. Um dos sistemas planetários que Webb vai estudar está a cerca de 40 anos-luz de distância: uma pequena estrela chamada TRAPPIST-1, orbitada por sete planetas do tamanho da Terra – três dos quais orbitam na região onde as temperaturas podem ser amenas o suficiente para a formação de água líquida . Os pesquisadores estão particularmente entusiasmados com a medição de metano e dióxido de carbono na atmosfera do quarto planeta. “Todos nós queremos encontrar outra Terra, certo?” disse Kevin Stephenson, astrônomo do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins. “Webb nos dará a primeira oportunidade de realmente responder a essa pergunta.”

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Este artigo foi publicado pela primeira vez na última edição da a semana revista. Se você quiser ler mais como ela, pode tentar seis edições livres de risco da revista Aqui.

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