Nós, humanos, temos uma fome insaciável de entender o Universo. Como Carl Sagan disse: "Compreender é êxtase". Mas, para entender o universo, precisamos de maneiras cada vez melhores de observá-lo. E isso significa uma coisa: telescópios grandes, enormes e enormes.
Nesta série, veremos seis dos super telescópios do mundo:
- O Telescópio Gigante de Magalhães
- O Telescópio Extremamente Grande
- Telescópio de 30 metros
- O telescópio extremamente grande europeu
- O grande telescópio de pesquisa sinóptica
- O Telescópio Espacial James Webb
- O telescópio de pesquisa por infravermelho de campo amplo
O Telescópio Gigante de Magalhães (GMT) está sendo construído no Chile, no Observatório Las Campanas, casa dos antecessores do GMT, os Telescópios Magalhães. A região de Atacama, no Chile, é um excelente local para telescópios devido às suas excelentes condições de observação. É um deserto de grande altitude, por isso é extremamente seco e fresco lá, com pouca poluição luminosa.
O GMT está sendo construído pelos EUA, Austrália, Coréia do Sul e Brasil. Começou a construção das instalações em 2015 e a primeira luz deve estar no início de 2020.
Os espelhos segmentados são o pico da tecnologia quando se trata de super telescópios, e o GMT é construído em torno dessa tecnologia.
O espelho principal da GMT consiste em 7 espelhos separados: um espelho central cercado por outros 6 espelhos. Juntos, eles formam uma superfície óptica com 24,5 metros (80 pés) de diâmetro. Isso significa que o GMT terá uma área total de coleta de luz de 368 metros quadrados, ou quase 4.000 pés quadrados. A GMT superará o desempenho do Telescópio Espacial Hubble por ter um poder de resolução 10 vezes maior.
Há um limite para o tamanho de espelhos únicos que podem ser construídos, e os espelhos de 8,4 metros no GMT estão nos limites dos métodos de construção. É por isso que sistemas segmentados estão em uso no GMT e em outros super telescópios sendo projetados e construídos em todo o mundo.
Esses espelhos são feitos modernos da engenharia. Cada um é feito de 20 toneladas de vidro e leva anos para ser construído. O primeiro espelho foi lançado em 2005 e ainda estava sendo polido 6 anos depois. De fato, os espelhos são tão grandes que precisam de 6 meses para esfriar quando saem do elenco.
Eles não são apenas espelhos planos e simples. Eles são descritos como batatas fritas, em vez de planas. Eles são asféricos, o que significa que as faces dos espelhos têm superfícies muito curvas. O espelho precisa ter exatamente a mesma curvatura para funcionar em conjunto, o que requer uma fabricação de ponta. A forma paraboloidal dos espelhos deve ser polida com uma precisão superior a 25 nanômetros. Isso é cerca de 1/25 do comprimento de onda da própria luz!
De fato, se você pegasse um dos espelhos do GMT e o espalhasse da costa leste até a costa oeste dos EUA, a altura da montanha mais alta no espelho seria de apenas 1/2 polegada.
O plano é que o Telescópio Gigante de Magalhães comece a operar com apenas quatro de seus espelhos. O GMT também terá um espelho extra construído, apenas para contingências.
A construção dos espelhos da GMT exigiu métodos e equipamentos de teste totalmente novos para alcançar essas exigentes precisões. Toda a tarefa recaiu no Richard F. Caris Mirror Lab, da Universidade do Arizona.
Mas o GMT é mais do que apenas o seu espelho principal. Ele também possui um espelho secundário, que também é segmentado. Cada um dos segmentos do espelho secundário deve trabalhar em conjunto com seu segmento correspondente no espelho primário, e a distância do espelho secundário ao espelho primário deve ser medida em uma parte em 500 milhões. Isso requer engenharia exigente para a estrutura de aço do corpo do telescópio.
A engenharia por trás do GMT é extremamente exigente, mas uma vez em operação, o que nos ajudará a aprender sobre o Universo?
"Acho que as coisas realmente empolgantes serão coisas das quais ainda não pensamos." -Dr. Robert Kirshner
A GMT nos ajudará a lidar com múltiplos mistérios no Universo, como explica o Dr. Robert Kirshner, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian.
Os objetivos científicos do GMT são bem definidos e não há realmente nenhuma surpresa. Os objetivos do GMT são aumentar nossa compreensão de alguns aspectos fundamentais do nosso universo:
- Formação de estrelas, planetas e discos
- Sistemas planetários extra-solares
- Populações estelares e evolução química
- Montagem e evolução da galáxia
- Física fundamental
- Primeira luz e reionização
A GMT coletará mais luz do que qualquer outro telescópio que temos, e é por isso que seu desenvolvimento é seguido com tanta veemência. Será o primeiro escopo a imaginar diretamente planetas extra-solares, o que será extremamente empolgante. Com o GMT, podemos ver a cor dos planetas e talvez até dos sistemas climáticos.
Estamos acostumados a ver imagens das bandas de tempestade de Júpiter e fenômenos climáticos em outros planetas do nosso Sistema Solar, mas poder ver algo parecido em planetas extra-solares será surpreendente. Isso é algo pelo qual até a pessoa casual interessada no espaço será imediatamente fascinada. É como se a ficção científica ganhasse vida.
É claro que ainda estamos muito longe disso. Com a primeira luz não prevista até o início de 2020, teremos que ser muito pacientes.
