Precisão suíça pela busca de vida no espaço

Fotomontagem de Cheops no espaço. ESA

Um pequeno telescópio que desperta grandes esperanças. "Cheops", fabricado pela Suíça e lançado no espaço em dezembro de 2019, tem como objetivo examinar de perto os planetas mais próximos da Terra e saber se existe vida fora do planeta.

"A nossa missão era muito suíça na abordagem", disse Willy Benz, físico da Universidade de Berna. "Outros telescópios observam milhares de estrelas para descobrir novos planetas. Cheops toma uma estrela de cada vez e mede, dentre os planetas mais interessantes já descobertos, certos parâmetros com alta precisão", explicou o diretor de pesquisa. O objetivo da missão era explicada através do próprio nome (em inglês): "CHaracterising ExOPlanet Satellite" (Satélite para a caracterização de exoplanetas).

Para entender: exoplanetas são planetas que orbitam em torno de estrelas semelhantes ao Sol. Embora sempre se tenha assumido que tais planetas existam, o primeiro deles foi descoberto apenas em 1995, pelos suíços Michel Mayor e Didier Quéloz. Desde então, mais de 3.600 desses planetas foram descobertos e catalogados, apenas o começo. O objetivo da busca é, um dia, encontrar vestígios de vida em outro lugar do universo.

Um ano-luz é a distância que a luz (a 300.000 km/segundo) percorre durante um ano. Arredondados:10.000 bilhões de quilômetros.

As distâncias mais curtas são referidas como unidade astronômica (AE, na sigla em alemão), que corresponde à distância entre a Terra e o Sol (150 milhões de km).

As distâncias maiores são dadas em parsec, uma unidade de medida mais antiga correspondente a cerca de 3,2 anos-luz.

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O cerne da questão: as 100 a 400 bilhões de estrelas que formam a Via Láctea - a nossa galáxia - estão muito, muito distantes. Centauri, a estrela mais próxima do Sol, está a 42.000 bilhões de quilômetros (4,2 anos-luz) de distância. Sirius, Vega, Rigel, Deneb, Altair e as outras jóias do céu noturno dezenas, centenas ou até milhares de anos-luz de distância.

Como é possível ver planetas a tais distâncias quando os maiores telescópios mostram suas estrelas como simples pontos de luz? Graças a dois métodos: a velocidade radial e a de trânsito. No filme a seguir, os dois métodos são explicados em detalhe (em francês)

Não é apenas outro telescópio

A velocidade radial é medida a partir do solo, ligando um telescópio a um espectrômetro - uma grande máquina que analisa as variações da luz das estrelas. Os dois espectrômetros mais precisos são chamados de "Harpas", e vêm da Suíça. Um faz buscas no Hemisfério Sul, e está localizado no Chile. O outro investiga o céu no Hemisfério Norte a partir das Ilhas Canárias. Os dois telescópios serão substituídos por uma nova máquina - esta também suíça: o “Espresso”, dez vezes mais preciso!

Para observar o trânsito astronômico, é possível fazê-lo no espaço, de onde as estrelas podem ser vistas muito melhor. Desde 2006, a Agência Espacial Europeia (ESA) e o Centro Nacional de Estudos Espaciais (CNES), da França, mantém o telescópio espacial Corot no espaço. Kepler, foi o telescópio seguinte, em 2009. Os dois telescópios já descobriram mais de três mil novos planetas. Porém o telescópio do projeto Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, lançado em 18 de abril de 2018, já tem o objetivo de explorar exoplanetas em trânsito ao redor de estrelas próximas. Então qual será a contribuição do Cheops?

Willy Benz explicou: "Seremos os primeiros a não descobrir nada. Corot foi o pioneiro, seguido por Kepler, um verdadeiro monstro que fez descobertas fantásticas. Ele nos forneceu as estatísticas e nos mostrou a extraordinária diversidade entre os planetas e os sistemas planetários. O que agora queremos fazer com Cheops vai além disso: caracterizar os planetas, descobrir de que são feitos, que temperatura têm, se há água neles..."

CHEOPS - CHaracterising ExOPlanet Satellite

Peso: 280 kg, dos quais 60 kg para o telescópio

Diâmetro do espelho: 30 cm (Corot: 30 cm; Kepler: 1 m; Tess: 4x10 cm)

Órbita: polar. A uma distância de 700 km da Terra, Cheops irá circundar o polo na fronteira do dia e da noite, para que ele possa sempre observar o lado escuro do céu, de costas para o sol.

Lançamento: ocorreu em 2018 na base de Kourou, Guiana Francesa, com um foguete Soyuz que transportou, entre outras coisas, um satélite italiano. 

Preço: 100 milhões de euros, dos quais 50 milhões vieram da ESA, 33 milhões da Suíça e o restante será dividido entre 10 outros países.

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A parte complicada da missão será selecionar os planetas mais interessantes, aqueles que o físico chama de "VIP, Planetas Muito Importantes." Claro que alguns já estão à vista, mas Tess vai descobrir outros. Por isso, o centro de controle da missão em Genebra envia telescópio um programa atualizado de observação das estrelas.

Desenho feito por uma criança inspirado no telescópio Cheops. cheops.unibe.ch

"Ao contrário dos outros, só observamos uma estrela de cada vez", disse Benz. "E porque já sabemos quando um trânsito está acontecendo, não temos que manter uma certa estrela em foco por muito tempo, e podemos assim otimizar a sequência de observações."

Um trânsito astronômico é a fase durante a qual um planeta passa em frente à sua estrela, e esta última aparece ligeiramente menos brilhante. A análise dos dados destes trânsitos é feita no solo, com base em fotografias que Cheops transmitirá: manchas pontuais de luz desfocadas e indistintas.

Estreia histórica

Isto é tudo muito engenhoso. E deu ao Cheops o título da primeira "pequena" missão da ESA (menos de 50 milhões de euros), contra a concorrência de outros 25 projetos.

"Ganhamos porque éramos os melhores", brincou Benz. "Não, sério: quando o pedido de criação do projeto chegou na primavera de 2012 com um prazo de apresentação de três meses, já tínhamos um estudo de viabilidade, fruto de 18 meses de trabalho, financiado pela Suíça. Então estávamos prontos."

O governo helvético também sabia que esta missão - mesmo que fosse considerada "pequena" pela ESA - era demasiado importante para si mesma. Mas a Agência Espacial Europeia está lá precisamente para trabalhar em conjunto, para alcançar algo que não pode ser alcançado sozinho. Afinal de contas, o consórcio Cheops inclui 11 países.

A escolha de uma missão exoplanetária também pareceu lógica, já que este campo da astrofísica vem crescendo nas últimas duas décadas: "No Chile, estão construindo um telescópio com 40 metros de diâmetro. E se você olhar para as justificações científicas para investir um bilhão de euros em tal dispositivo, os exoplanetas estão na vanguarda", diz Benz.

"A vida no espaço é uma das questões mais fundamentais da ciência, razão pela qual nossas áreas de pesquisa podem gerar tanto entusiasmo." Pela primeira vez na história da humanidade, temos a tecnologia para responder a essa pergunta", declarou Benz, que também é diretor do Programa Nacional de Pesquisa "PlanetS", que visa apoiar e desenvolver a pesquisa sobre exoplanetas na Suíça - lá, onde eles nasceram.

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