ASTROvia Telescópio Espacial

Faz 401 anos, um grupo distinto de autoridades sobe, com alguma dificuldade, as íngremes escadarias que levam ao alto de um Campanário. Era a manhã ensolarada de 21 de agosto de 1609 e eles se encontravam na Praça de São Marcos, em Veneza, na Itália. Ricamente trajados, estão reunidos em torno de Galileu Galilei. Ao lado deste, sobre um suporte, um pequeno cilindro – que viria a ser chamado de telescópio óptico - acomodando lentes em suas extremidades está apontado para algures no longínquo horizonte e este é o motivo do encontro singular dessas personalidades.

Galileu, em rápidas palavras, instrui em como utilizá-lo. Uma mágica parece transformar os primeiros a olharem através do pequeno cilindro: antes carrancudos, um a um, parecem incorporar o espírito alegre de uma criança, incentivando uns aos outros a olharem por aquele inédito instrumento.

Até então, ninguém havia visto um panorama tão distante, vislumbrado com tamanha clareza e pormenores impossíveis de serem vistos diretamente a olho nu. Galileu está com 45 anos e sua fama cresce exponencialmente em toda Veneza, por conta desta sua ideia em mostrar e sugerir finalidades não bélicas para aquele cilindro. Doravante, naus inimigas poderiam ser divisadas com muita antecedência, por quem se dispusesse a vigiar os horizontes, agora ampliados.

Galileu ainda não tem a verdadeira ideia do potencial deste instrumento óptico, pois, ainda não havia apontado o mesmo para o céu noturno. Mas, quando o fez, não só ampliou os horizontes terrestres, mas de todo o Universo que poderíamos vislumbrar aqui da Terra. Certamente, este italiano foi um dos precursores a ver e reconhecer o acidentado terreno lunar, marcado por crateras, cordilheiras de montanhas e vastas planícies que, de início, considerara como a superfície lisa de mares ou oceanos. Galileu foi o primeiro a ver as luas de Júpiter e os anéis de Saturno, mas, compreensivamente, não tinha ideia do que seriam as tênues manchas esbranquiçadas entre as estrelas.

De qualquer forma, desde aqueles dias em quatro séculos atrás, não paramos mais de procurar entender, cada vez mais profundamente, o Universo observável. E de uma forma bastante excitante, pois, para cada duas ou três questões respondidas, surgiriam mais umas dez...

A objetiva do primeiro telescópio de Galileu, no detalhe, o próprio.

É fato que já evoluímos consideravelmente na construção tanto de telescópios ópticos, quanto de radiotelescópios. Como agentes dessa civilização, somos capazes atualmente de ter uma ideia dos limites do Universo observável e a tecnologia nos dá cada vez mais condições de vislumbrar esses mundos longínquos com maior definição. No entanto, com a evolução dos telescópios e com isso, suas limitações, começaram a ficar cada vez mais claras. O tamanho das lentes e espelhos adequados para esse fim, já tiveram seus limites alcançados. A operacionalidade cresce exponencialmente ao aumento desses telescópios. Nossa própria atmosfera passou a ser um limitante intransponível para telescópios terrestres, atuando como filtro que acaba por obstruir muitos comprimentos de ondas que conduzem informações, no âmbito da óptica.

Já fomos capazes de levar para fora da atmosfera um telescópio óptico, o Hubble, além de outros que atuam em distintas bandas do espectro eletromagnético. No entanto, o Hubble parece estar ficando "pequeno" para saciar a curiosidade humana em vislumbrar mais profundamente o Universo. Nos próximos anos, apesar de sérios problemas orçamentários e de planejamentos, é certo que poderemos ainda contar com um sucessor do Hubble no espaço, o novíssimo telescópio espacial, batizado de James Webb.

Telescópio James Webb

O novo telescópio, que leva o nome de James Edwin Webb, deve ser o sucessor do velho Hubble e promete muito mais ousadia. Para se ter uma ideia, o espelho do Hubble tem 2,4m² de área, enquanto o do novo telescópio tem 6,5 m². O Hubble se situa numa órbita média de 550 quilômetros em torno da Terra, enquanto os planos são de colocar o James Webb numa órbita bem mais distante, além da Lua - na verdade, num dos pontos de Lagrange, o L2.

Portanto, diferentemente do Hubble, se algo sair errado, não poderão se dar ao luxo de consertá-lo no espaço, como foi feito com o Hubble recentemente, até porque, os EUA não dispõem mais de veículos lançadores para órbitas altas, já que o foguete Ares, do projeto Constellation, foi cancelado.

Ilustração mostra prospecto do telescópio espacial James Webb.

Muito além da Terra, o telescópio James Webb deverá funcionar sob um "protetor solar" que deverá manter a temperatura do aparelho em torno de 55 Kelvin (cerca de 218°C negativos), resultando numa sensibilidade à luz e calor gerados a mais de 13 bilhões de anos no Universo.

O espelho do James Webb, também difere do Hubble, que é único, consistindo em diversas placas hexagonais de berílio, altamente polidas. A placa original tinha por volta de 250 quilos e em sua configuração final, após os polimentos, obteve apenas 21 quilos, com não mais que 2,5 milímetros de espessura. Ainda assim, deverá ser revestido com ouro e essas 18 placas hexagonais deverão estar "casadas" entre si com uma precisão incrível, alinhando-se com menos de 1/10.000 da espessura de um fio de cabelo.

O James Webb deverá "ver" muito mais profundamente no Universo. Praticamente, poderá olhar para a infância do nosso Universo. Porém, os custos estão se tornando literalmente astronômicos, como se tem comentado no meio especializado. Os desafios tecnológicos nessa área também não têm precedentes.

Em comparação ao espacial, os maiores telescópios atualmente em solo, possuem diâmetros que não ultrapassam marcas entre 8 e 10 metros. O James Webb possui seis metros, com a diferença de que estará atuando fora da atmosfera, o que lhe confere "janelas" impossíveis de alcance aos telescópios terrestres, com muito mais resolução, livre que estará do natural filtro atmosférico da Terra..

O projeto inicial envolvia o uso de material de baixíssimos coeficientes de dilatação, no entanto, tais materiais se mostraram ineficazes em temperaturas típicas do espaço, deformando-se de maneira irremediável. O berílio foi o material que melhor se adaptou, no entanto, devido ao tamanho avantajado do telescópio, não há nenhuma câmara de vácuo ou capas para acondicioná-lo durante os testes. Portanto, considerando o investimento altíssimo, terá que funcionar perfeitamente e sem erro, já na sua estreia.

Outros problemas são: o acondicionamento do espelho no veículo lançador, além, é claro, da prevenção quanto às vibrações ao atravessar a atmosfera, até alcançar o espaço, considerando que o telescópio em si leva um projeto de óptica apuradíssimo.

James Edwin Webb, que nomeia o telescópio espacial.

Emprestou o nome

O novo telescópio espacial recebeu o nome de James Edwin Webb (1906-1992), que foi o segundo administrador da Agência Espacial Americana (Nasa). Webb se tornou conhecido por liderar o Projeto Apollo, que consistiu numa série de programas envolvendo viagens tripuladas para exploração lunar, que culminou, em 1969, com a chegada do primeiro homem na Lua.

No entanto, Webb também também ganhou fama por operar um programa inovador, voltado para as ciências espaciais. James Edwin Webb foi o responsável geral por mais de 75 lançamentos durante sua gestão e pelo maior feito da Agência Espacial Americana em toda a sua história: as seis viagens que levaram 12 homens à Lua, realizadas no período de 1969 a 1972.

* Márcio Rodrigues Mendes é físico, professor em Dois Córregos/SP, astrônomo amador membro da REA (Rede Astronômica Observacional) e consultor de Astronomia para Via Fanzine e ASTROvia.

- Com informações da Nasa e tradução do autor.

- Colaborou: J. Ildefonso P. de Souza (SP).

- Imagens: Nasa/Arquivos do autor.

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