Resumo:
A NASA anunciou que o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman completou recentemente com sucesso uma série de testes de apontamento importantes, e seu coronógrafo recebeu com sucesso sinais de luz do universo pela primeira vez. Isto marca que esta nova geração de equipamentos de observação astronómica, encarregados de encontrar e estudar exoplanetas, fez progressos importantes antes de lançar oficialmente a exploração científica.
De acordo com a NASA, o Telescópio Espacial Romano completou o teste do sistema de orientação de precisão de 15 a 21 de setembro. Este sistema é responsável por garantir que o telescópio permaneça estável na mesma área do céu durante observações de longo prazo. Então, em 22 de setembro, o coronógrafo montado no telescópio detectou com sucesso a luz do universo, completando a primeira “visão reveladora do universo”.
O principal equipamento científico do Telescópio Romano, o Wide Field Surveyor, está equipado com 18 detectores. Cada detector reservará uma pequena área para rastrear continuamente estrelas-guia cujas posições são conhecidas. Quando a observação começar, o sistema de controle de atitude da espaçonave apontará primeiro o telescópio para a área alvo predeterminada e, em seguida, o sistema de orientação de precisão monitorará continuamente a posição da estrela guia e fará correções em tempo real para quaisquer pequenos desvios. Sem esses mecanismos de ajuste, o telescópio não será capaz de obter imagens de alta qualidade e suficientemente nítidas.
Begonia Vera, diretora do sistema de instrumentos de orientação do Goddard Space Flight Center da NASA, disse que cada observação do telescópio romano depende de sua capacidade de manter a orientação precisa da área alvo por um longo tempo, e uma exposição profunda pode durar minutos ou até horas. O sistema de orientação envia informações de posição da estrela guia ao sistema de controle de atitude cerca de quatro vezes por segundo para que o sistema possa corrigir o desvio em tempo hábil. Os resultados dos testes mostram que no modo de observação do topógrafo de campo amplo, o telescópio pode manter uma estabilidade melhor do que cem milésimos de grau por 30 minutos continuamente; no modo coronógrafo com maior tempo de observação, pode funcionar de forma contínua e estável por até 8 horas.
Os pesquisadores apontaram que esse nível de estabilidade é equivalente ao direcionamento contínuo e preciso de um feixe de laser sobre uma moeda de dez centavos dos EUA a cerca de 240 quilômetros de distância. A equipe de engenharia otimizará ainda mais o desempenho do sistema no futuro, com o objetivo de melhorar essa precisão para o mesmo nível de capacidade de mira a uma distância de 370 quilômetros.
Além dos métodos de orientação tradicionais, o telescópio romano também testará uma nova tecnologia de orientação. Ao contrário de muitos outros telescópios espaciais, Roman não está equipado com instrumentos de orientação independentes. Ele usará dados espectrais obtidos durante observações científicas como referência de posicionamento, em vez de depender apenas de imagens de pontos estelares para rastreamento. Como o próprio telescópio possui capacidades de medição espectral, ele pode usar diretamente esses dados para obter um controle de atitude de alta precisão. A equipe de pesquisa planeja validar este modelo inovador nas próximas semanas.
Depois de concluída a verificação do sistema de orientação de precisão, os investigadores realizaram mais testes em conjunto com o coronógrafo nos dias 22 e 27 de setembro. A principal tarefa de um coronógrafo é ocultar a luz extremamente brilhante de uma estrela, permitindo aos cientistas observar planetas que orbitam a estrela e que são muito menos luminosos do que a própria estrela, bem como o disco de poeira que rodeia a estrela.
Villa disse que o coronógrafo possui um mecanismo de estabilização interna independente e sua estabilidade é ainda maior do que a do topógrafo de área ampla. Esta estabilidade ultraelevada é crucial para fotografar diretamente exoplanetas, porque mesmo pequenas vibrações ou erros de apontamento podem fazer com que a luz forte da estrela vaze para o instrumento, afogando completamente o sinal planetário originalmente fraco.
O coronógrafo foi colocado em funcionamento no dia 1º de setembro, e o status dos sistemas digitais, eletrônicos e mecânicos foi verificado continuamente no meio do mês. Depois de confirmar que o sistema de orientação de precisão poderia atender aos requisitos de estabilidade, a equipe ajustou o foco do instrumento e conduziu a primeira observação espacial imperfeita. Esses dados iniciais ajudarão os engenheiros a otimizar ainda mais o desempenho do instrumento.
Vanessa Bailey, cientista coronógrafa do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, disse que esta observação prova que o instrumento pode formar imagens focadas. Embora este seja apenas um teste de escopo limitado, ele inicia uma série de tarefas de verificação que são gradualmente atualizadas e cada vez mais complexas para preparar futuras observações científicas formais.
No seu primeiro teste, o coronógrafo mirou numa estrela ténue na Grande Nuvem de Magalhães. Algum ruído adicional aparece na imagem porque o detector é deliberadamente mantido acima de sua temperatura operacional final para evitar que contaminantes adiram à superfície do detector.
A tarefa inicial, explicou Bailey, era simplesmente confirmar que a luz poderia viajar suavemente por todo o sistema. A segunda fase subsequente de testes verificou ainda mais as capacidades de apontamento do instrumento. A equipe baixou a temperatura do detector para aumentar a sensibilidade e observou outra região da Grande Nuvem de Magalhães. Os investigadores esperavam ver um grande número de estrelas numa única imagem, e o resultado final foi exatamente como esperado, para alívio da equipa.
À medida que o sistema de orientação de precisão e o coronógrafo passaram sucessivamente por verificações importantes, o Telescópio Espacial Romano está gradualmente entrando no estágio de operação científica. No futuro, não só realizará missões de pesquisa cósmica em grande escala, mas também utilizará tecnologia avançada de imagens coronais para explorar sistemas planetários em torno de estrelas próximas, proporcionando aos humanos novas capacidades para observar diretamente mundos distantes e procurar planetas potencialmente habitáveis.
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