Olhar para o céu noturno e ver apenas uma faixa esbranquiçada da Via Láctea esconde a verdadeira extensão da constelação. A maior parte do universo permanece além do nosso alcance.Uma nova geração de telescópios gigantesLiderado pela Europa e com forte participação espanhola, o projeto se prepara para mudar completamente essa situação no Deserto do Atacama, no Chile.
Dentre esses projetos, destaca-se o Telescópio Extremamente Grande (ELT), considerado por muitos como sendo o futuro maior telescópio óptico do mundoe o Telescópio Submilimétrico de Grande Abertura do Atacama (AtLAST), destinado a se tornar o maior instrumento do seu tipo para explorar o universo oculto por trás da poeira cósmica. Ambos compartilham a mesma localização no Atacama e uma clara influência europeia.
Um colosso em construção: o Telescópio Extremamente Grande
No coração do Deserto do Atacama, a construção do Telescópio Extremamente Grande (Extremely Large Telescope - ELT) está em andamento. O ELT é um observatório da rede do Observatório Europeu do Sul (ESO) e aspira a se tornar o maior telescópio espacial do mundo. a principal autoridade mundial em astronomia óptica e infravermelhaSua localização, a mais de 3.000 metros de altitude e sob uma atmosfera extremamente seca, permite que ela aproveite ao máximo a qualidade do céu chileno.
O coração do ELT será seu espelho primário, conhecido como M1, com um diâmetro de 39,3 metros. Para você ter uma ideia, Estamos falando de uma superfície semelhante a uma pequena quadra esportiva.Fabricá-lo em uma única peça seria inviável devido ao seu tamanho e peso, então o projeto foi resolvido através de um mosaico de segmentos independentes cuidadosamente sincronizados.
Para proteger este enorme “olho” astronômico, o telescópio será abrigado sob uma cúpula de 80 metros de altura e 88 metros de diâmetro, dimensões que lembram um campo de futebol coberto por uma estrutura metálicaNo interior, será integrada uma estrutura de suporte com aproximadamente 3.700 toneladas para sustentar os cinco espelhos do sistema óptico e os diversos instrumentos científicos responsáveis pela análise da luz coletada.
Esse design com múltiplos espelhos não é um capricho estético: ele permitirá Corrigir distorções atmosféricas e concentrar a luz. Com uma precisão que ultrapassará as capacidades dos telescópios atuais. O objetivo declarado é estudar tudo, desde exoplanetas semelhantes à Terra até as primeiras galáxias que se formaram após o Big Bang.
O espelho mais preciso: 798 peças que funcionam como uma só.
O grande desafio técnico do ELT reside em garantir que seu espelho principal, dividido em 798 peças hexagonais, comporta-se exatamente como se fosse uma única superfície contínua.Cada segmento tem aproximadamente um metro e meio de diâmetro, apenas cerca de cinco centímetros de espessura e pesa perto de 250 quilos.
A dificuldade reside não tanto na fabricação de cada peça, mas em garantir que toda a montagem permaneça perfeitamente alinhada. As margens de erro permitidas são extremas: A posição relativa entre os segmentos deve ser controlada com uma precisão de apenas dois nanômetros., com uma espessura cerca de 10.000 vezes menor que a de um fio de cabelo humano.
Para alcançar esse objetivo, o telescópio contará com quase 2.500 atuadores, pequenos dispositivos capazes de mover cada segmento individualmente. Esses atuadores podem corrigir variações mínimas de altura ou inclinação, permitindo que o espelho se ajuste continuamente às necessidades de observação e às mudanças no ambiente.
O sistema de controle é complementado por uma rede de aproximadamente 9.000 sensores localizados nos próprios segmentos. Essa rede de sensores permite medições em tempo real. como as peças estão se deslocando ou se deformando. e enviar comandos de correção aos atuadores para manter a forma ideal do espelho.
A combinação de atuadores e sensores permitirá que o M1 funcione como um único olho gigante, capaz de produzir imagens com um nível de detalhe impressionante. que deixará os telescópios atuais para trás., incluindo muitos observatórios espaciais.
A contribuição espanhola: o sistema de Coerência Local.
Nesse contexto de extrema precisão, uma equipe da Universidade Politécnica da Catalunha (UPC) e da empresa espanhola IDOM desenvolveu um instrumento fundamental: o Coerência Local. Trata-se de um sistema óptico pioneiro projetado para Verifique se cada segmento do espelho M1 está em sua posição exata. com respeito aos seus vizinhos.
O Local Coherencer é um instrumento de metrologia sem contato, leve, compacto e robusto, capaz de medir, com um único dispositivo, a diferença posicional entre um segmento e seus seis segmentos adjacentes. Ele detecta não apenas variações de altura, mas também... ligeiras inclinações relativas entre as peçasAlgo fundamental para que o espelho mantenha sua forma perfeita.
Segundo a equipe que o desenvolveu, o conceito do sistema é totalmente inovador, a ponto de lhes ter permitido vencer uma licitação internacional contra outras propostas e ter levado a uma patente de alcance globalO projeto foi concebido para funcionar nas condições adversas do observatório chileno, onde as variações de temperatura e vento podem influenciar a estrutura.
O trabalho da UPC e da IDOM abrangeu tudo, desde o projeto detalhado do instrumento e a seleção de componentes até a construção do sistema, o desenvolvimento do software de processamento e os testes funcionais. Antes de se mudarem definitivamente para o Chile, O Coerênciador Local será validado na sede do ESO em Munique. Para verificar se atende exatamente às especificações do projeto.
Para os pesquisadores envolvidos, participar de um telescópio deste porte com instrumentação tão crucial é especialmente empolgante. Não apenas pelo impacto científico que o ELT terá, mas também porque Isso coloca a engenharia espanhola na vanguarda da astronomia internacional..
ATLASFATO: o telescópio que revelará o universo oculto
Enquanto o ELT se prepara para liderar a observação óptica e infravermelha, outro grande projeto, também com significativa participação europeia, visa dominar o céu em uma região muito diferente do espectro: a radiação submilimétrica. Trata-se do Telescópio Submilimétrico de Grande Abertura do Atacama, conhecido como AtLAST, que pretende se tornar o maior telescópio submilimétrico de prato único do mundo.
A ideia subjacente deriva de uma limitação bem conhecida pela comunidade científica: Uma enorme parte do universo está escondida atrás de nuvens de poeira. que bloqueiam a luz visível. Aproximadamente metade da luz emitida pelas galáxias fica presa nessa poeira interestelar, portanto os telescópios ópticos capturam apenas uma fração da realidade.
Nas últimas décadas, instalações como o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), também no Chile, têm dado passos significativos nesta área. No entanto, o ALMA funciona como um "microscópio": fornece imagens altamente detalhadas, mas cada observação cobre uma área minúscula do céu, milhares de vezes menor que a superfície aparente da Lua.
O AtLAST visa complementar essa abordagem com uma perspectiva de grande angular. Graças ao seu design, Será capaz de mapear regiões do céu até 16 vezes maiores que a Lua em tamanho aparente. em uma única observação, o que permitirá a realização de censos massivos de galáxias e nuvens de gás e poeira em escalas impossíveis atualmente.
O projeto AtLAST2, financiado pela União Europeia e em fase de projeto até 2028, reúne especialistas da Europa, Chile, África do Sul, Canadá, Taiwan, Tailândia, Nova Zelândia, Japão e Estados Unidos. O objetivo é criar um instrumento com 50 metros de diâmetro que, quando operacional, se tornará o maior telescópio submilimétrico já construído..
Engenharia extrema: um disco voador de 50 metros e 4.400 toneladas.
O projeto planejado para o AtLAST inclui uma antena principal com abertura de 50 metros, feita de painéis de alumínio e sustentada por uma imponente estrutura de aço. No total, o conjunto pesaria aproximadamente 4.400 toneladas. espelho secundário com 12 metros de diâmetro, maior do que muitos telescópios completos já em operação.
Sua localização planejada também fica no Deserto do Atacama, perto das instalações do ALMA e a uma altitude superior a 5.000 metros. Essa combinação de ar seco, altitude elevada e baixa poluição luminosa é crucial para a observação da radiação entre ondas de rádio e infravermelho. a faixa submilimétrica na qual o telescópio operará.
Um dos elementos mais marcantes do projeto é sua abordagem à sustentabilidade. O objetivo é que o AtLAST opere inteiramente com energia renovável, por meio de um sistema híbrido de regeneração de energia. Na prática, uma combinação de energia solar, armazenamento em baterias e armazenamento de hidretos metálicos, juntamente com a recuperação da energia cinética quando o telescópio freia após um movimento, semelhante ao que acontece em veículos híbridos.
A ideia é reduzir a pegada de carbono não apenas durante a operação, mas também durante a fabricação de componentes, com foco em processos com emissões baixas ou nulasComo essa infraestrutura foi projetada para operar por cerca de cinco décadas, o projeto inclui a possibilidade de atualização dos instrumentos científicos à medida que a tecnologia avança.
Em termos científicos, o AtLAST fará parte de uma nova geração de grandes observatórios planejados para a década de 2040, que também inclui o Telescópio Extremamente Grande Europeu (Extremely Large Telescope). Sem um instrumento submilimétrico de prato único desse tamanho, os astrônomos alertam que Isso deixaria uma lacuna significativa em nossa capacidade de mapear gases frios e poeira. por todo o céu.
Que tipo de ciência o maior telescópio do mundo em seu campo de atuação possibilitará?
Tanto o ELT quanto o AtLAST buscam responder a questões fundamentais sobre como o universo é estruturado e evolui. No caso do telescópio submilimétrico, um dos principais objetivos é localizar O gás frio e a poeira que alimentam a formação de estrelas e galáxias.bem como partes da matéria que ainda não foram detectadas diretamente no ambiente galáctico.
Os modelos atuais indicam que deve haver uma grande quantidade de gás, tanto quente quanto frio, ao redor das galáxias, mas grande parte desse material é invisível a olho nu usando técnicas tradicionais na faixa visível. O AtLAST pode ajudar a revelar onde ele realmente está localizado. preenchendo lacunas importantes na compreensão da evolução cósmica.
Outra linha de pesquisa fundamental será o estudo de galáxias extremamente empoeiradas, que hoje aparecem borradas nas observações. Com a sensibilidade e o amplo campo de visão do AtLAST, os astrônomos esperam resolver essas fontes individuais. identificando cerca de 50 milhões de galáxias em cerca de 1.000 horas de observação, de acordo com as estimativas iniciais.
O telescópio também permitirá a observação da atmosfera solar na faixa submilimétrica e possibilitará o rastreamento da variabilidade das erupções solares com detalhes sem precedentes. Essas informações serão relevantes não apenas para a física solar, mas também para uma melhor compreensão da atmosfera do Sol. Como as erupções vulcânicas afetam o clima espacial? e, por extensão, aos sistemas tecnológicos na Terra.
Entretanto, o Telescópio Extremamente Grande, com sua capacidade de coletar e analisar a luz de praticamente todo o universo, se concentrará no estudo de exoplanetas semelhantes à Terra, na caracterização detalhada de estrelas próximas e distantes e na observação de as galáxias mais distantes, localizadas a mais de 10.000 bilhões de anos-luz de distância.Isso nos permitirá chegar mais perto dos primeiros momentos da formação de estruturas no cosmos.
Combinando ambas as abordagens, óptica-infravermelha por um lado e submilimétrica por outro, a comunidade científica europeia espera poder traçar um panorama muito mais completo de como as estrelas se formam, como as galáxias evoluem e Quais processos físicos predominam nas regiões mais ocultas do universo?.
O compromisso europeu, e em particular o peso da comunidade científica espanhola em projetos como o Local Coherencer ou a coordenação de partes do projeto AtLAST, demonstra como a construção do maior telescópio do mundo em cada faixa de observação não é apenas uma corrida tecnológica, mas também uma forma de consolidar um ecossistema de pesquisa capaz de aproveitar, durante décadas, a enorme quantidade de dados que esses gigantes do Atacama disponibilizarão.
