Espelhos de telescópios dobram-se para ver melhor

Com informações da Nasa - 11/12/2015

O espelho tradicional, à esquerda, e um exemplo de um espelho de formato livre, à direita.
[Imagem: NASA]

Óptica de formas livres

Os espelhos dos telescópios têm sido feitos há séculos com a mesma estrutura básica: eles são redondos e se encaixam dentro de um tubo.

Mas isto está prestes a mudar.

Uma nova tecnologia óptica agora permite projetar esses dispositivos de captação de luz em virtualmente qualquer formato.

Além de proporcionar melhor qualidade de imagem ao longo de um maior campo de visão, esses espelhos de formas livres permitirão construir telescópios muito menores e mais baratos - dois elementos essenciais no caso dos telescópios espaciais.

Chamada de "óptica de formatos livres", esta área emergente de pesquisas está sendo impulsionada pelos avanços na fabricação controlada por computador, que viabiliza a fabricação dos espelhos "deformados".

Telescópios para cubesats

Joseph Howard e Garrett West, do Centro Goddard da NASA, estão tentando usar a óptica de formatos livres para criar telescópios menores.

De acordo com a dupla, a tecnologia é uma grande promessa para desenvolver telescópios compactos para CubeSats e outros pequenos nanossatélites, uma alternativa cada vez mais popular e de baixo custo às missões tradicionais, que são caras de construir e lançar, geralmente envolvendo projetos internacionais que levam mais de uma década para se tornarem realidade.

"Se você quer colocar esses telescópios em uma caixa menor, você precisa fazer os espelhos se dobrarem como uma batata frita," explicou Howard.

Nos telescópios tradicionais são usados dois espelhos, um espelho primário de captação de luz e um espelho secundário menor, que dirige a luz recebida para um detector - o CCD de uma câmera ou o olho do astrônomo. Esses espelhos com simetria de rotação - em outras palavras, redondos - precisam ser alinhados ao longo do eixo de um tubo para reduzir aberrações ópticas, que produzem imagens borradas.

Com a óptica de forma livre, no entanto, os espelhos assimétricos conseguem corrigir melhor as aberrações ópticas e ainda fornecem um maior campo de visão.

Além disso, eles reduzem drasticamente o caminho que a luz precisa percorrer, reduzindo muito o tamanho do telescópio.

Primeiros testes

Como parte de seu projeto, Howard e West começaram incorporando os espelhos de formatos livres em um instrumento de medição costeira, cuja versão original exige nove espelhos simétricos.

Ao substituir os espelhos redondos tradicionais por espelhos de forma livre, foi possível reduzir o tamanho de cada espelho individual, e o número total foi reduzido para seis, encolhendo o tamanho do telescópio original em mais de 10 vezes.

O próximo passo será fabricar um pequeno telescópio que seja adequado para ser lançado a bordo de um cubesat.

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