NASA lança telescópio para mapear o universo invisível - resenha crítica

O que é o Roman — e por que ele não repete Hubble nem Webb

Telescópio espacial é um observatório colocado fora da atmosfera da Terra, que obscurece a visão de quem tenta olhar o céu a partir do chão. A ideia de tirar telescópios do solo foi defendida nos anos 1960 pela astrônoma Nancy Grace Roman, primeira chefe de astronomia da NASA e conhecida como "mãe do telescópio espacial Hubble". É o nome dela que batiza o observatório que a agência acaba de lançar.

O Nancy Grace Roman Space Telescope tem o tamanho de um ônibus e carrega uma câmera infravermelha de 300 megapixels. Seu campo de visão é mais de 100 vezes maior que o do Hubble e, segundo a NASA, isso permite varrer o céu mais de mil vezes mais rápido. Aí está a diferença em relação aos dois telescópios espaciais que o público conhece: Hubble e James Webb são apontados para objetos escolhidos, um a um, com muito detalhe. O Roman faz o contrário.

"Em vez de ter um telescópio que os astrônomos precisam escolher para onde apontar, nós simplesmente mapeamos muito, muito céu", disse Dominic Benford, cientista do programa Roman na NASA, envolvido com projetos ligados ao conceito há mais de 20 anos. Shawn Domagal-Goldman, diretor da divisão de astrofísica da agência, comparou a capacidade do aparelho a enxergar a floresta inteira e, ao mesmo tempo, os detalhes das árvores — só que a floresta, no caso, é o universo conhecido, e as folhas e os pássaros são galáxias, estrelas, planetas e supernovas.

Nicky Fox, administradora associada da diretoria de missões científicas da NASA, resumiu a divisão de trabalho: "Juntas, as três missões vão se complementar, nos dando um retrato mais completo do cosmos."

O lançamento e a viagem de três meses até o L2

O Roman decolou na manhã de domingo do Centro Espacial Kennedy, na Flórida, a bordo de um foguete Falcon Heavy, da SpaceX, e chegou à órbita cerca de dez minutos depois. O telescópio custou uma estimativa de US$ 4,3 bilhões, esteve em desenvolvimento por cerca de uma década e se tornou prioridade para a comunidade científica há aproximadamente 16 anos.

Agora começa o trajeto mais longo. O observatório vai levar cerca de três meses para alcançar sua posição definitiva, a 1,6 milhão de quilômetros da Terra, no chamado ponto Lagrange 2 (L2) — uma região onde as naves ficam equilibradas entre a atração gravitacional da Terra e do Sol, cerca de quatro vezes mais distante do nosso planeta que a Lua. É onde o James Webb também está estacionado.

Durante a viagem, o Roman passa pelo comissionamento: teste dos instrumentos no espaço e abertura da antena que vai transmitir as imagens de volta. A previsão é enviar um terabyte de dados por dia — o equivalente, segundo Jeremy Perkins, cientista de integração e testes da missão, a transmitir um milhão de músicas de um milhão de milhas de distância. As primeiras imagens são esperadas para janeiro. A missão principal dura cinco anos, e a equipe afirmou no domingo que há a possibilidade de estendê-la até dez.

A caça à energia escura e à matéria escura

Nos anos 1920, os astrônomos Georges Lemaître e Edwin Hubble descobriram que o universo se expande desde seu nascimento, 13,8 bilhões de anos atrás. A partir dos anos 1990, pesquisas mostraram algo mais estranho: essa expansão passou a acelerar há cerca de 6 bilhões de anos, e ninguém sabe por quê. Ao motor desconhecido dessa aceleração se dá o nome de energia escura.

O Roman entra nessa conta por dois caminhos. Um deles são as supernovas — explosões de estrelas que acontecem rápido e por isso escapam da vista dos telescópios comuns. Como o Roman tem visão panorâmica, ele consegue ver várias ao mesmo tempo, explicou Julie McEnery, cientista sênior do projeto, e essas explosões funcionam como velas cósmicas para medir o ritmo da expansão.

O outro caminho é medir como a gravidade curva a luz em grandes distâncias, o que produz, de quebra, um mapa em três dimensões da matéria escura. Ela nunca foi detectada, mas acredita-se que responda por 85% de toda a matéria do universo e ajude a manter estrelas e galáxias em órbitas estáveis. O telescópio vai mapear a distribuição de galáxias e de aglomerados de galáxias procurando os efeitos gravitacionais que denunciam a presença dela.

"O Roman foi projetado para fazer as medidas que vão determinar se existe algum tipo de diferença fundamental na maneira como o universo funciona em relação à maneira como pensamos que ele funciona", disse Benford.

Um censo de planetas na Via Láctea

McEnery chama as observações do Roman do maior censo de planetas da Via Láctea que os cientistas já conseguiram fazer. A expectativa é encontrar dezenas de milhares de mundos até agora desconhecidos e descobrir quão comuns são sistemas como o nosso. Segundo Fox, a missão deve permitir a descoberta de bilhões de galáxias, milhares de supernovas e dezenas de bilhões de estrelas.

"Vamos vasculhar pedaços do céu voltando neles de novo e de novo e de novo para encontrar coisas novas", disse McEnery. "O vasto alcance do Roman vai nos permitir achar o estranho, o raro e o incomum." Entre esses alvos estão os planetas errantes, que não orbitam nenhuma estrela, e possivelmente pequenos buracos negros vagando pelo espaço, segundo Benford. O telescópio também pode fornecer a primeira prova definitiva de exoluas — luas em órbita de planetas fora do Sistema Solar.

Além do instrumento de campo amplo, o Roman leva uma demonstração de tecnologia: um coronógrafo, aparelho que bloqueia o brilho ofuscante das estrelas para revelar detalhes mais tênues ao redor delas, como planetas. Hubble e Webb também têm coronógrafos, mas os deles são sistemas passivos — "manda para o espaço e esquece", disse Bertrand Mennesson, cientista adjunto do projeto no Jet Propulsion Laboratory da NASA, que trabalha na missão há 14 anos. O do Roman é ativo: tem espelhos que mudam de forma em tempo real para corrigir vibrações, flutuações e radiação térmica. Segundo Mennesson, é de 100 a 1.000 vezes melhor que qualquer coronógrafo construído até hoje.

Na prática, isso significa conseguir enxergar o brilho de um planeta do tamanho de Júpiter, ou possivelmente de Saturno, ao lado de outra estrela — e talvez até a luz refletida no topo das nuvens desses mundos.

Dados abertos e a ponte para o próximo telescópio

Todos os dados do Roman serão disponibilizados publicamente tão logo sejam processados na Terra. A lógica do mapeamento em larga escala tem um efeito prático aí: como o telescópio não é apontado para um objeto por vez, quem se interessa por regiões de formação de estrelas, estrelas em fim de vida ou galáxias distantes já vai encontrar esse material em algum lugar do acervo, segundo Benford.

O coronógrafo, se funcionar como esperado, abre caminho para outra coisa. Domagal-Goldman compara o desafio a fotografar um vaga-lume ao lado de um holofote do outro lado do país — e explica que o passo seguinte, mais difícil, é fazer a mesma foto captando apenas a luz do holofote refletida no corpo escuro do vaga-lume. "Se conseguirmos fazer essa segunda, e o Roman é um grande passo nessa direção, vamos poder construir nosso próximo observatório principal, o Habitable Worlds Observatory."

Essa missão, hoje apenas um conceito, seria a primeira projetada para fotografar planetas parecidos com a Terra e buscar sinais químicos de vida na atmosfera deles. "Não vamos chegar lá com o Roman, mas vamos chegar lá por causa do Roman", disse Benford.

O que fazer com essa informação

Os próximos marcos são verificáveis e têm datas. O primeiro é a chegada ao ponto L2, prevista para cerca de três meses depois do lançamento — até lá, o que se acompanha é o comissionamento: os testes dos instrumentos no espaço e a abertura da antena que vai trazer o volume de dados para a Terra. Se algo der errado nessa fase, é aí que aparece.

O segundo é janeiro, quando são esperadas as primeiras imagens. Elas não são o produto final da missão, mas o sinal de que os levantamentos de céu vão começar de fato.

O terceiro marco é o que muda a relação de qualquer pessoa com esse telescópio: os dados vão ao ar assim que forem processados. Quem tem interesse em astronomia não precisa de credencial acadêmica nem de tempo de observação reservado para olhar o material — galáxias, estrelas, supernovas, candidatos a planetas. É diferente do modelo em que uma equipe pede tempo de telescópio, aponta o instrumento para um alvo e publica o resultado depois.

Vale ajustar a expectativa sobre o prazo científico. As respostas sobre energia escura e matéria escura não saem de uma imagem: dependem de mapas construídos ao longo de anos de varredura, e a missão está desenhada para cinco anos, com possibilidade de extensão até dez. O que se acompanha em janeiro é o começo da coleta, não a conclusão.