O futuro dos telescópios espaciais: lentes difrativas que coletam “100 vezes mais luz” que o Webb

Nos últimos anos, tem havido um número crescente de descobertas no espaço que nos rodeia, graças à contribuição inestimável que os telescópios espaciais trouxeram, especialmente o James Webb, lançado em 25 de dezembro de 2021.

Até o momento, mais de 5 mil planetas foram descobertos fora do sistema solar, e a grande questão que sempre surge é se algum deles poderia abrigar a vida como a conhecemos. Mas para isso, a tecnologia apresentada pelos telescópios atuais ainda não é suficiente, e seria necessária capacidade e potência ainda maiores.

Daniel Apai, astrônomo e professor da Universidade do Arizona, escreveu uma coluna de opinião no The Conversation na qual fala sobre o projeto que vem trabalhando há sete anos. Trata-se do Observatório Espacial Nautilus, um novo tipo de telescópio espacial que, segundo ele afirma, "poderia captar 100 vezes mais luz" que o Telescópio Espacial Webb, permitindo estudar o espaço melhor do que se poderia imaginar.

Telescópios com lentes mais finas, leves e baratas

Os telescópios mais poderosos que existem atualmente são o Hubble e o Webb, que coletam luz por meio de espelhos, como a maioria faz.

O Webb custou mais de 8 bilhões de dólares e levou mais de 20 anos para ser construído. O próximo telescópio principal não deverá voar antes de 2045 e está estimado em 11 bilhões de dólares. Esses ambiciosos projetos de telescópios são sempre caros, exigem muita mão-de-obra e produzem um único observatório poderoso, mas altamente especializado.

Em vez disso, Nautilus substituiria os espelhos grandes e pesados por uma nova lente fina que seria mais leve, mais barata e mais fácil de produzir. “Devido a estas diferenças, seria possível lançar muitas unidades individuais em órbita e criar uma poderosa rede de telescópios”, diz Apai.

A ideia de Apai é baseada em lentes difrativas, que normalmente não são levadas em consideração em observatórios astronômicos porque as imagens que oferecem são bastante borradas. O astrônomo propõe pesquisas para melhorar sua clareza para substituir os espelhos ou lentes refrativas, o que tornaria possível um telescópio mais barato e mais leve e, portanto, daria a possibilidade de torná-lo maior e mais potente.

As primeiras lentes deste tipo foram inventadas pelo cientista francês Augustin-Jean Fresnel em 1819 para fornecer lentes leves para faróis. Hoje, lentes de difração semelhantes podem ser encontradas em muitos produtos ópticos pequenos, como lentes de câmeras até fones de ouvido de realidade virtual.

Rumo à descoberta de vida em exoplanetas

Com um telescópio mais potente como o proposto pelo astrônomo e sua equipe, poderiam ser melhor estudados os exoplanetas, que são planetas que orbitam outras estrelas além do Sol (de fora do sistema solar) e que foram fracamente detectados devido à sua distância.

"Os telescópios existentes podem detectar exoplanetas tão pequenos como a Terra. No entanto, é necessária muito mais sensibilidade para começar a aprender sobre a composição química destes planetas", comenta Apai. Dependendo dos componentes dos exoplanetas, os astrônomos podem assumir que estes podem ou não ser habitáveis, tendo em conta as condições necessárias para sustentar a vida tal como a conhecemos.

Embora o Observatório Espacial Nautilus ainda esteja longe do lançamento, a equipe fez progressos e demonstrou que todos os aspectos tecnológicos funcionam em protótipos de pequena escala. Agora, o objetivo é construir uma lente de 1 metro de diâmetro e depois enviar uma versão pequena do telescópio até a borda do espaço em um balão de alta altitude.

Se os próximos passos forem concluídos com sucesso, a equipe liderada por Apai estará pronta para propor um novo telescópio espacial revolucionário à NASA e, esperançosamente, embarcar no caminho da exploração de centenas de mundos em busca de sinais de vida.