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Fazer Super-Telescópios Requer Alguma Engenharia Criativa

No topo de uma montanha achatada no Deserto do Atacama, no Chile, um dos maiores telescópios do mundo pode ajudar os cientistas a responder à antiga pergunta: “Existe vida lá fora?”. Atualmente em construção e prestes a se tornar operacional no início da próxima década, o Gigante O Magellan Telescope (GMT) levou os cientistas a inovar e criar novas tecnologias em sua busca para ver os objetos mais fracos e distantes do universo.

Para a localização do telescópio, os cientistas escolheram o Observatório Las Campanas, situado em uma área sem poluição luminosa e tempo claro por mais de 300 dias por ano em média. Um consórcio de dez universidades e centros de pesquisa, incluindo o Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, está investindo para cobrir o preço de US $ 1 bilhão do telescópio. (Após a conclusão, seu orçamento operacional anual será de cerca de US $ 36 milhões.)

"O desafio para construir este telescópio é que queríamos ter um espelho primário muito grande", diz Charles Alcock, diretor do Harvard-Smithsonian Center. “As razões pelas quais esses espelhos precisam ser grandes são porque estamos procurando objetos que são muito fracos.” Muito grande é um eufemismo; enquanto o espelho primário do Telescópio Espacial Hubble tem dois metros e meio de diâmetro, o GMT mede mais de vinte metros. Com dez vezes o diâmetro do Hubble, ele também fará com que imagens de planetas distantes transitando em frente às estrelas sejam dez vezes mais nítidas. Quando concluído, o recinto da GMT terá 22 andares e abrangerá uma área do tamanho de três campos de futebol.

A construção desses enormes espelhos está acontecendo a mais de 11 mil quilômetros do Chile, no Laboratório de Espelhos do Observatório Steward, localizado abaixo do estádio de futebol da Universidade do Arizona. Sob a direção do professor de astronomia J. Roger P. Angel, uma equipe está lançando os espelhos de favo de mel leves do GMT, nomeados por sua aparência padronizada. A maioria dos telescópios contém dois espelhos, mas Angel e sua equipe estão usando sete. O espelho primário contém sete pedaços de vidro individuais, cada um pesando 20 toneladas. Seis espelhos externos curvos circundarão o primário, criando o que Alcock, do Harvard-Smithsonian Center, descreve como “uma forma única na história do design de espelho de precisão”. Os sete espelhos se juntarão como um mosaico e funcionarão como um grande espelho com um único foco.

Conforme os telescópios se tornam maiores, os espelhos também precisam. Angel decidiu fazer disso sua missão porque, diz ele, “o negócio de fabricação de vidro não havia resolvido isso”. O projeto desses espelhos ocorreu durante várias décadas e tornou possível o GMT. Angel diz que, se seus colegas alienígenas estão usando telescópios para observar a Terra, "eu gosto de imaginar que eles estão usando espelhos semelhantes a nós".

O espelho de favo de mel é a tecnologia essencial por trás dos super-telescópios que estão levando os cientistas mais longe do que nunca. O Telescópio Binocular Grande no Arizona, dedicado em 2004, usa espelhos de favo de mel, assim como o Telescópio de Espelho Múltiplo (MMT), também no Arizona. O MMT entrou em operação na década de 1970, e Angel equipou-o com um novo espelho em 1992. Os cientistas preferem esses espelhos porque tendem a esfriar à noite, ao contrário de outros tipos que permanecem quentes e causam efeitos cintilantes que estragam as imagens.

Após seis anos de inovação tecnológica, o laboratório de Angel completou o primeiro espelho da GMT em 2012. A equipe agora tem quatro espelhos em vários estágios de desenvolvimento, com até 30 pessoas trabalhando em cada uma delas. “O maior desafio é ter absoluta certeza de que é certo quando é uma forma tão difícil”, diz Angel. Do Arizona, os espelhos completos percorrerão a rodovia - um fator que limitou seu tamanho - a um barco com destino ao Chile. Angel está aguardando a conclusão e teste do segundo espelho antes de iniciar as remessas.

"O Telescópio Gigante de Magalhães é bastante interessante porque é provavelmente, mais do que qualquer outro telescópio que já construímos, baseado na tecnologia moderna", disse o astrofísico Brian Schmidt, vencedor do Prêmio Nobel de 2011, em um evento do Smithsonian no início deste mês. “Tem lasers, tem esse sistema óptico adaptável. Tudo isso é construído em conjunto. ”Schmidt faz parte do corpo docente da Australian National University, parte do consórcio GMT.

Schmidt e os outros cientistas têm grandes esperanças de que colocar o GMT em operação será um sucesso. Felizmente para eles, ao contrário do Telescópio Espacial Hubble, o GMT tem a vantagem de ser baseado na Terra, caso surja algum problema.

"O verdadeiro truque são os instrumentos", diz Andrea Dupree, astrofísico do Harvard-Smithsonian Center. "Tudo que um telescópio faz é coletar luz e jogá-lo em um instrumento e é aí que você faz os avanços tecnológicos."

Com o GMT, os cientistas terão luz suficiente para fotografar planetas distantes e talvez até aprender sobre suas atmosferas. Se eles descobrem sinais de oxigênio, então encontrar outras formas de vida pode não estar longe. O enorme tamanho do telescópio também permitirá aos cientistas aprender sobre a matéria escura e responder a perguntas sobre quando e como as primeiras estrelas foram formadas. "A capacidade de percorrer e explorar essas primeiras estrelas é certamente uma das coisas que eu realmente quero fazer com o Telescópio Gigante de Magalhães", disse Schmidt no evento.

Os cientistas investiram no futuro da GMT e todos concordam que é difícil prever os tipos de perguntas sobre o universo que sua nova tecnologia poderia responder. "As descobertas mais emocionantes serão inesperadas", diz Dupree.

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