Telescópio espacial de alta definição (HDST)

Telescópio espacial de alta definição (HDST) - Concepção artística do HDST em órbita. NASA / GSFC

Um consórcio de 40 instituições internacionais afiliadas aos Estados Unidos conhecida como Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia (AURA) apresentou recentemente uma proposta de colocar em órbita um grande telescópio de espelho segmentado mais de cinco vezes o diâmetro do Telescópio Espacial Hubble.

Apelidado de Telescópio Espacial de Alta Definição (HDST), este instrumento se alcançaria mais profundamente no espaço e no tempo do que astrônomos jamais imaginaram permitindo captar imagens de exoplanetas próximos semelhantes à Terra.

A proposta HDST exige um espelho segmentado de 12 metros de abertura, que seriam colocadas no ponto de Lagrange L2, uma região estável, onde as influências gravitacionais do Sol e da Terra se equilibram. O ponto Sol-Terra L2 está localizado a 1,5 milhões de quilômetros na direção oposta ao Sol. No ponto de L2, o objeto orbita o Sol na mesma velocidade angular que a Terra.

O diâmetro do HDST seria quase o dobro do diâmetro efetivo do Telescópio Espacial James Webb, programado para lançamento em 2018 para a mesma órbita L2.

O JWST, embora tenha sido muitas vezes apontado como o "sucessor do Hubble," irá observar principalmente no infravermelho. O HDST faria – assim como o Hubble - trabalhos em comprimentos de onda ultravioleta e do infravermelho próximo, bem como a luz visível.

O que pode fazer o HDST? Uma comparação entre a resolução do HST contra HDST. Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia (AURA)

"Não há nenhuma área de astronomia e astrofísica que HDST que o não teria impacto", diz Mario Livio (Space Telescope Science Institute). "Sem dúvida, o tema mais fascinante seria a capacidade para dezenas de captar imagens de planetas extra-solares, semelhantes à Terra, nas zonas habitáveis ​​de suas estrelas-mãe, e caracterizar suas atmosferas. Isso nos permitirá detectar vida extrasolar, se tal vida for comum, ou pelo menos, apontar restrições significativas sobre o quão raro vida extra-solar é. "

Composto por 54 segmentos de espelho, HDST também seria equipado com um “coronagraph” que bloquearia a luz das estrelas, permitindo-lhe ver, diretamente, exoplanetas em torno de estrelas de até 100 anos-luz de distância. Tal dispositivo de ocultação poderia ser construído na própria estrutura do telescópio, ou, melhor ainda, poderia ser constituído por um disco voando livre à milhares de quilômetros de distância. O HDST também seria capaz de resolver estruturas com 330 anos-luz de extensão, quando o Universo tinha apenas 3 bilhões de anos (ou seja, para um redshift de 2.)

O megatelescópio proporcionaria imagens até 24 vezes mais nítidas do que as do Hubble. "O HDST terá um impacto importante em estudos do sistema solar", diz Marc Postman (Space Telescope Science Institute). "Nós poderíamos monitorar planetas exteriores e satélites em longas escalas de tempo. As imagens de Plutão que o HDST obteria seria semelhante em detalhe aos lançado pela New Horizons cerca de três semanas antes da aproximação. O HDST seria capaz de detectar características do tamanho da ilha de Manhattan em Júpiter. Também seria capaz de procurar pelos objetos mais distantes e fracos no cinturão de Kuiper, além de Plutão. "

Do conceito à realidade - Segmento espelho JWST. Tirou Noel / NASA Um dos segmentos do espelho primário revestido a ouro para o Telescópio Espacial James Webb no laboratório.

Mas colocar o HDST no espaço não vai ser fácil. A exemplo do JWST, projeto que foi atormentado pelo excesso de custos durante anos, culminando com a ameaça de cancelamento em 2011.

Embora tenha seu lançamento planejado para 2018, o orçamento do JWST já chega a quase US $ 9 bilhões, depois de uma proposta inicial de US$1,6 bilhão. Como ainda está no início do jogo, não há uma estimativa oficial de custo atribuído ao HDST, mas estimativas não oficiais colocam-no em de US$10 bilhões. As lições aprendidas com JWST, como o desenvolvimento, design, e a evolução do projeto desde a prancheta até a colocação em órbita, será crucial para HDST.

O HDST tem algumas vantagens no departamento de custo. Ele pode operar em temperaturas muito mais quentes do que JWST e não requer extensos testes criogênicos na Terra. A construção do HDST também pode utilizar materiais ópticos mais baratos e design de componentes mais simples.

O projeto prevê que o telescópio seja lançado a bordo de um foguete do Sistema de Lançamento Espacial da NASA (SLS) em algum momento dos anos 2030. A Nasa pretende testar o seu foguete SLS em novembro de 2018.

Como o JWST, o HDST estaria fora do alcance para reparos, uma vez lançado, e ele teria que se desdobrar e operar com sucesso por conta própria. Continua de como isso vai funcionar para JWST e HDST, desde que o Hubble precisou de reparos imediatamente após ser lançado em 1990.

A tripulação do ônibus espacial Atlantis efetuou serviços de manutenção no Hubble pela última vez em 2009, por isso, qualquer falha em componentes chaves do Hubble significaria a perda de um instrumento crucial com recursos de luz visível, um ativo que não pode ser substituído para os próximos anos.

O Telescópio Espacial Hubble superou os problemas de orçamento e de engenharia para inaugurar uma nova era da astronomia. Talvez a promessa de um telescópio espacial de alta definição venha fazer o mesmo nas próximas décadas.