20/03/2025
NASA lança missões para estudar o Sol e os primórdios do Universo
Novo telescópio espacial da NASA mapeará todo o céu para aprender sobre o que aconteceu no primeiro segundo após o Big Bang.
No último dia 11 de março, da Base da Força Espacial de Vandenberg, na Califórnia, foram lançados o SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer) e os satélites PUNCH (Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere), a bordo de um foguete Falcon 9, da SpaceX.
O primeiro é o mais novo telescópio espacial da NASA, cujo nome (em português, "Espectrofotômetro para a História do Universo, Época da Reionização e Exploração de Gelo Interestelar") deixa evidentes seus principais objetivos:
- História do Universo: mapear mais de 450 milhões de galáxias, além de mais de 100 milhões de estrelas em nossa Via Láctea, buscando entender melhor a expansão cósmica.
- Época da reionização: estudar a fase de evolução do Universo em que surgiram as luzes das primeiras estrelas e galáxias.
- Gelo interestelar: observar nuvens de formação estelar ("berçários de estrelas") e analisar moléculas tais como água e compostos orgânicos congelados.
Em suma, esse observatório astrofísico vai investigar as origens do Universo e a história das galáxias, além de procurar pelos ingredientes da vida em nossa própria galáxia.
Ele fará um mapa em 3D de todo o céu a cada seis meses, proporcionando uma visão ampla que complementará os trabalhos de telescópios espaciais que observam regiões menores com mais detalhes, tais como o James Webb e o Hubble.
Junto com o SPHEREx, também foi transportado o PUNCH (em português, "Polarímetro para unificar a Corona e a Heliosfera"), um conjunto de quatro pequenos satélites, cada um com uma câmera, todos atuando juntos com um campo de visão de 90º centralizado no Sol. Suas observações também coletarão imagens em 3D.
Pesquisas sobre a coroa solar e a heliosfera sempre ocorreram em separado, mas o PUNCH, como o próprio nome sugere, será usado para a unificação dos estudos. O foco estará na transição entre essas duas regiões do Sol, e o objetivo é mapear como os ventos solares se formam na coroa e se expandem pela heliosfera, alcançando o espaço exterior.
Os satélites se separaram com sucesso cerca de 53 minutos após o lançamento, e os controladores de solo estabeleceram comunicação com todas as quatro espaçonaves. Agora, iniciou-se um período de comissionamento de 90 dias, onde será feito o ajuste da formação orbital correta, e os equipamentos serão calibrados como um único "instrumento virtual", antes que os cientistas comecem a analisar as imagens obtidas.
Ambas as missões foram projetadas para operar em uma órbita baixa da Terra, sincronizada com o Sol, sobre a linha dia-noite (também conhecida como terminador), de modo que nossa estrela central sempre permaneça na mesma posição em relação às naves.
Isso é essencial para que o SPHEREx mantenha seu telescópio protegido da luz e do calor solares (ambos inibiriam suas observações) e para que o PUNCH tenha uma visão clara em todas as direções ao redor do Sol.
8 fatos importantes sobre o SPHEREx
[Créditos: NASA/JPL-Caltech]
Telescópios espaciais como o Hubble e o James Webb ampliaram muitos cantos do Universo para nos mostrar planetas, estrelas e galáxias em alta resolução. No entanto, algumas questões sobre o Cosmos podem ser respondidas apenas olhando para o quadro geral.
Nesse sentido, o SPHEREx pode fornecer muitas respostas. Após um período de verificação de aproximadamente um mês, durante o qual engenheiros e cientistas garantirão que a espaçonave esteja funcionando corretamente, terá início sua missão principal: no decorrer de dois anos, a partir de uma órbita heliossíncrona a cerca de 650 quilômetros acima da superfície terrestre, ele construirá o mais perfeito e colorido mapa tridimensional do Universo Observável jamais visto!
Confira oito informações fundamentais sobre o projeto:
1. Ajudará a responder alguns dos maiores mistérios da Astrofísica.
2. Acrescenta pontos fortes únicos à frota de telescópios espaciais da NASA.
O escaneamento de todo o céu e a coleta de dados sobre bilhões de estrelas e galáxias complementa o trabalho de telescópios mais direcionados, como o Hubble e o James Webb. Embora estes forneçam uma visão mais detalhada de alvos determinados, telescópios como o SPHEREx proporcionam um contexto mais amplo e buscam tendências em categorias inteiras de objetos.
3. Fará o mapa do céu mais colorido de todos os tempos.
Ele "enxerga" em infravermelho, uma faixa luminosa que o olhar humano não percebe. Usando a técnica chamada espectroscopia, varre 102 cores (compimentos de onda individuais), funcionando como um prisma que exibe um arco-íris a partir da luz solar.
4. Lançará luz sobre a inflação, que ocorreu menos de um segundo após o Big Bang.
Menos de um segundo após o Big Bang, o primeiro bilionésimo de um trilionésimo de um trilionésimo de segundo, o espaço aumentou de tamanho em um trilhão de trilhões de vezes. A missão SPHEREx ajudará no entendimento da física que impulsionou esse evento quase instantâneo, a inflação, que influenciou a estrutura em larga escala do Universo atual.
5. Medirá o brilho coletivo de galáxias próximas e distantes, incluindo galáxias ocultas que não foram observadas individualmente.
O SPHEREx medirá o brilho total de todas as galáxias, incluindo aquelas muito pequenas ou muito distantes para serem detectadas por outros telescópios. Isso dará aos cientistas uma visão mais completa de todo o conjunto de objetos e fontes que irradiam luz no Universo.
6. Investigará a Via Láctea na busca por elementos essenciais para a vida.
A vida como conhecemos não existiria sem ingredientes básicos tais como água e dióxido de carbono. O observatório SPHEREx foi planejado para encontrar essas moléculas, congeladas em nuvens interestelares onde estrelas e planetas se formam.
7. Permanece frio (livre do calor), graças ao seu exclusivo design em formato de cone.
Os principais componentes do sistema incluem três escudos de fótons em forma de cone para proteger o telescópio do calor da Terra e do Sol, bem como uma estrutura espelhada abaixo dos escudos para direcionar o calor do instrumento para o espaço. Um projeto simples, sem necessidade de eletricidade e refrigeradores.
8. O mapa espacial gerado estará disponível gratuitamente para cientistas do mundo inteiro.
A missão vai gerar uma enciclopédia de informações sobre centenas de milhões de objetos celestes, a maioria das quais não foi anteriormente estudada com espectroscopia. Pesquisadores terão acesso a esse volume de dados cósmicos de qualquer lugar do globo.
Os satélites PUNCH, cada um do tamanho de uma mala, trabalharão juntos para observar o Sol e seu ambiente. Eles criarão um campo de visão combinado e mapearão a região onde a coroa solar (ou atmosfera externa) faz a transição para os ventos solares, o fluxo constante de material proveniente da estrela.
A missão responderá a perguntas sobre:
- Como a atmosfera do Sol converte-se em vento solar.
- Como as estruturas do vento são criadas.
- Como esses processos afetam o Sistema Solar.
O vento e outros eventos solares energéticos, como erupções e ejeções de massa coronal, podem criar efeitos climáticos espaciais em todo o Sistema Solar. Esses fenômenos podem ter um impacto significativo na sociedade humana e na tecnologia, desde desencadear e intensificar auroras até interferir em satélites ou provocar quedas de energia.
As medições do PUNCH fornecerão aos cientistas novas informações sobre como esses eventos potencialmente perturbadores se formam e evoluem. Isso pode proporcionar previsões mais precisas sobre seus impactos na Terra e nos exploradores robóticos da humanidade no espaço.
O Sistema Solar interno será continuamente observado. As quatro naves estarão em uma órbita polar baixa e se espalharão perto da linha terminadora, a área que separa o dia da noite em nosso planeta. Isso permitirá que cada um dos satélites esteja quase sempre sob a luz do Sol.
Quando partículas, como elétrons, espalham a luz solar, as ondas luminosas se alinham de uma maneira particular - isto é luz polarizada. A missão PUNCH é a primeira projetada especificamente para usar essa polarização para medir a coroa e os ventos. Usando filtros polarizadores semelhantes a óculos de sol polarizados, será feito um mapa 3D das características observadas.
Com câmeras mais sensíveis e um campo de visão mais amplo do que os instrumentos anteriores do Pathfinder, serão fornecidos mais detalhes, que levarão à mais profunda compreensão dos ventos solares já obtida.
★ Edição:
- Artigo publicado em 20/03/2025.★ Referências:
- NASA Launches Missions to Study Sun, Universe's Beginning. NASA/JPL-Caltech, 11/03/2025.
- NASA's PUNCH Begins Mission to Study Solar Wind. NASA, 12/03/2025.
- NASA's SPHEREx.
- SPHEREx Press Kit.
