Em breve, astrônomos e astrofísicos terão mais poder de observação do que sabem o que fazer. Não apenas o Telescópio Espacial James Webb, um dia, nos próximos dois anos, esperamos que, se tudo correr bem, e se o coronavírus não atrasá-lo novamente, inicie e inicie as operações. Mas outro poderoso telescópio espacial da NASA chamado WFIRST passou por um estágio importante e está um passo mais perto da realidade.
WFIRST é a sigla para Wide Field Infrared Survey Telescope. Ele terá uma lente de 2,4 metros, do mesmo tamanho da lente do Hubble. Mas o WFIRST terá um amplo campo de visão 100 vezes maior que o do Hubble. Ele carregará dois instrumentos científicos: o Wide Field Instrument (WFI) e um instrumento coronagraphic. Também será equipado com uma câmera de 300 megapixels.
Embora a palavra infravermelho esteja no nome do telescópio, ela também será observada na luz visível. Um comunicado de imprensa da NASA diz que o WFIRST será capaz de "detectar sinais fracos de infravermelho do cosmos e, ao mesmo tempo, gerar enormes panoramas do universo ..."
Depois de passar recentemente por um marco crítico, a NASA aprovou o WFIRST para iniciar o desenvolvimento e teste de hardware. O design do WFIRST já está bem avançado, e o telescópio espacial usa muita tecnologia já madura. Essa é uma das razões pelas quais o projeto tem um custo de desenvolvimento projetado de apenas cerca de US $ 3,2 bilhões, muito mais baixo que o preço da JWST de cerca de US $ 10 bilhões.
O design do WFIRST exige muita tecnologia já testada e verdadeira, especialmente componentes de telescópio com qualidade Hubble. A NASA também diz que grande parte do design é baseada nas lições aprendidas no árduo caminho de conclusão de James Webb.
O próximo passo para o WFIRST é finalizar o design da missão. A NASA construirá unidades de teste e modelos de engenharia para ver se o projeto suportará o lançamento e eventuais operações no espaço. Após o lançamento, o WFIRST entrará em uma órbita de halo no ponto Sun-Earth LaGrange 2, o mesmo que o JWST.
"Com uma combinação sem precedentes de amplitude e profundidade, a WFIRST abrirá uma nova era na visualização do nosso universo."
Do vídeo da NASA "Imagem simulada mostra o poder do WFIRST da NASA".
O WFIRST tem objetivos científicos realmente interessantes. Como um telescópio infravermelho, é adequado para abordar questões maiores sobre o Universo. Um dos objetivos é responder a algumas das perguntas sobre energia escura, a força que impulsiona a expansão do Universo. Os cosmologistas querem saber como a energia escura mudou ao longo do tempo e como e por que a expansão do Universo está se acelerando.
O telescópio também funcionará em exoplanetas, um dos tópicos mais importantes da astronomia. Ainda não sabemos como são comuns os sistemas solares como o nosso e como é determinada a habitabilidade. O WFIRST ajudará os astrônomos a responder a essas perguntas.
Ele utilizará seu parágrafo coronariano para criar imagens diretamente de exoplanetas grandes. Também serão necessários espectros desses planetas para determinar sua composição atmosférica, algo que nos ajudará a detectar bioassinaturas.
Um dos objetivos mais interessantes do WFIRST é um censo de exoplanetas. A NASA planeja usar o fenômeno da microlente para concluir um censo estatístico de exoplanetas na Via Láctea. Microlente é quando um planeta invisível fora do nosso Sistema Solar se move na frente de uma estrela distante do fundo. A gravidade do planeta atua como uma lente, ampliando a luz das estrelas e fazendo com que pareça mais brilhante. A NASA espera que o WFIRST descubra milhares de exoplanetas dessa maneira, com alguns documentos sugerindo 70.000 exoplanetas.
O telescópio também abordará outras questões, conforme forem determinadas. A ciência espacial e os telescópios espaciais estão cheios de surpresas; portanto, provavelmente haverá descobertas que não podemos prever com antecedência e alguns resultados surpreendentes.
O WFIRST fornecerá as mesmas imagens de alta resolução que o Hubble, mas com um campo de visão muito maior. Há alguns meses, a NASA lançou um vídeo mostrando o poder do WFIRST. Como o vídeo mostra, um retrato do Hubble da galáxia de Andrômeda exigia que mais de 400 imagens individuais fossem capturadas e compostas em uma. O Hubble também levou quatro anos para fazer isso. O poderoso WFIRST poderá criar um mosaico semelhante com apenas duas imagens. E serão necessários apenas 90 minutos para capturar cada um dos dois.
Embora o WFIRST seja um telescópio infravermelho, ele difere do JWST - que também é um escopo de infravermelho - de várias maneiras. Enquanto o WFIRST fornecerá vistas panorâmicas do cosmos, o JWST é muito mais sensível no infravermelho. A sensibilidade do JWST tem um preço. É necessário frio extremo para realizar essas observações, e o telescópio possui um protetor solar complexo e crítico para mantê-lo fresco. Esse escudo solar deve ser dobrado e empacotado no foguete para lançamento e implantado antes do JWST iniciar as operações.
O WFIRST também é um telescópio infravermelho, mas não requer a mesma baixa temperatura de operação. Ele ainda precisa de um sistema de refrigeração, mas não de um protetor solar pesado e tecnologicamente complexo. A temperatura operacional do JWST é de 50 Kelvin (-223 ° C ou -370 ° F). A temperatura operacional do WFIRST ainda não está finalizada, mas os documentos de projeto da NASA dizem que são cerca de 200 Kelvin (-73 C ou -100 F).
Tanto o JWST quanto o WFIRST são escopos de infravermelho e suas missões podem se sobrepor de algumas maneiras. Quando o WFIRST encontra algo de particular interesse, o JWST pode observá-lo com maior sensibilidade infravermelha. Esse tipo de sobreposição é um elemento essencial das missões e projetos do telescópio. Por exemplo, o próximo Observatório Vera C. Rubin, que deve aparecer pela primeira vez ainda este ano, fará uma pesquisa no céu em busca de objetos transitórios. Quando algo como uma supernova é detectado, outros telescópios terão a tarefa de observá-la mais de perto.
Por enquanto, o WFIRST é financiado apenas até setembro de 2020. A NASA está tomando essa precaução administrativa porque quer terminar o James Webb e colocá-lo em operação. Ter dois projetos grandes e complexos em andamento ao mesmo tempo - os dois telescópios espaciais - complica os dois projetos.
A data provisória de lançamento da WFIRST é em algum momento do ano de 2025. Sua duração planejada da missão é de cinco anos.
MAIS:
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