Os humanos não estão convencidos de que só existimos nós num universo tão vasto. E cada vez se fala mais em bioassinaturas no espaço, de exoplanetas que podem albergar vida extraterrestre e da necessidade de explorarmos essa possível realidade. Como tal, em agosto, cientistas e engenheiros reuniram-se no Caltech para discutir a futura missão para detetar vida para além da Terra. A responsabilidade será do Observatório de Mundos Habitáveis e a missão poderá ser lançada no final desta década.
Vida extraterrestre… a humanidade não desiste!
A missão proposta, denominada Observatório de Mundos Habitáveis, poderá ser a primeira a detetar vida para além da Terra. Pelo menos é essa a expectativa dos cientistas e engenheiros que discutiram essa ideia no Caltech. A missão deverá descolar no final da década de 2030 ou no início da década de 2040.
O Decadal Survey on Astronomy and Astrophysics da National Academy of Sciences – um roteiro dos objetivos futuros da astronomia – escolheu o Observatório de Mundos Habitáveis como a sua principal prioridade em 2020. O observatório ficaria atrás apenas do Telescópio Espacial James Webb.
Um dos objetivos do Observatório de Mundos Habitáveis será ajudar os astrónomos a estudar exoplanetas na zona habitável, a região em torno de uma estrela onde as temperaturas são adequadas para a existência de água líquida. A chave para encontrar vida noutros mundos seria a capacidade do observatório para examinar as atmosferas dos exoplanetas.
O observatório irá mascarar a luz da estrela-mãe com um coronógrafo, ou sombra de estrela, para ver melhor a atmosfera de um exoplaneta. Os astrónomos poderão então detetar os químicos na atmosfera que podem indicar a presença de vida. Estes indicadores são chamados bioassinaturas. Como disse Nick Siegler do JPL:
Estimamos que só na nossa galáxia existam vários milhares de milhões de planetas do tamanho da Terra na zona habitável. Queremos sondar as atmosferas destes exoplanetas para procurar oxigénio, metano, vapor de água e outros químicos que possam indicar a presença de vida. Não vamos ver homenzinhos verdes, mas sim assinaturas espectrais destes químicos chave, ou aquilo a que chamamos bioassinaturas.
O coronógrafo é fundamental
O projeto do Observatório de Mundos Habitáveis dependerá de um coronógrafo. A conceção segue investimentos recentes que serão utilizados no Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, cujo lançamento está previsto para maio de 2027.
Uma versão recente do coronógrafo – denominada vortex coronagraph – encontra-se no Keck Planet Imager and Characterizer, parte do Observatório Keck no Hawaii. O vortex coronagraph permite aos cientistas obter imagens diretas das emissões térmicas de exoplanetas jovens e quentes, gigantes gasosos. Os planetas são cerca de um milhão de vezes mais fracos do que as suas estrelas.
Mas os cientistas gostariam de ver melhor os planetas mais pequenos, da dimensão da Terra, na zona habitável. No entanto, estes planetas mais pequenos são muito mais pequenos do que as suas estrelas-mãe. A Terra, por exemplo, é 10 mil milhões de vezes mais fraca que o Sol. Por isso, um coronógrafo construído para detetar um exoplaneta como a Terra seria “exponencialmente mais difícil”.
Na reunião realizada no Caltech em agosto, os participantes discutiram um coronógrafo com um espelho deformável. Um dos problemas de um coronógrafo típico é o facto de a luz difusa continuar a infiltrar-se na imagem sob a forma de manchas. Um espelho deformável poderia ajudar a cancelar a luz estelar dispersa. Veja no vídeo abaixo como funciona um coronógrafo com um espelho deformável.
O coronógrafo do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman
O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman será o primeiro a utilizar este tipo de coronógrafo. Este coronógrafo deverá permitir obter imagens de exoplanetas até mil milhões de vezes mais fracos do que as suas estrelas.
O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman deverá ser capaz de obter imagens de planetas gigantes gasosos maduros e jovens, bem como de discos de detritos resultantes da formação de planetas. Como disse Vanessa Bailey do JPL:
O Instrumento coronográfico do Roman é o próximo passo da NASA no caminho para encontrar vida fora do nosso sistema solar. A diferença de desempenho entre os telescópios actuais e o Observatório de Mundos Habitáveis é demasiado grande para ser colmatada de uma só vez. O objetivo do Instrumento é ser este trampolim intermédio. Demonstrará várias das tecnologias necessárias, incluindo máscaras de coronógrafo e espelhos deformáveis, a níveis de desempenho nunca antes alcançados fora do laboratório.
O coronógrafo do Observatório de Mundos Habitáveis terá de ter um desempenho ainda melhor.
Segundo Dimitri Mawet do JPL:
Temos de ser capazes de deformar os espelhos com um nível de precisão de um picómetro [um trilionésimo de metro]. Teremos de suprimir a luz das estrelas por outro fator de cerca de 100 em comparação com o coronógrafo de Roman. O workshop ajudou-nos a perceber onde estão as lacunas na nossa tecnologia e onde precisamos de fazer mais desenvolvimentos na próxima década.
Em resumo, o futuro Observatório de Mundos Habitáveis da NASA irá analisar as atmosferas dos exoplanetas, procurando assinaturas de vida extraterrestre. Para isso a luz das estrelas terá de ser “apagada”, para não ofuscar os planetas que podem conter o que a humanidade tanto procura.