Hipertelescópio poderá ser construído na Terra, no espaço ou na Lua

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/03/2020

O primeiro hipertelescópio do mundo está sendo construído no vale de Ubaye, na França.
[Imagem: Antoine Labeyrie/Observatoire de la Cote dAzur]

Vendo mais longe

Um novo sistema distribuído de câmeras vai permitir que os hipertelescópios capturem a luz de várias estrelas ao mesmo tempo.

O design otimizado do telescópio poderá obter imagens de alta resolução de objetos como exoplanetas, pulsares, aglomerados globulares e galáxias distantes, sem contar a possibilidade de rastrear os confins do próprio Sistema Solar, repleto de corpos celestes ainda por serem descobertos, incluindo o Planeta Nove e o Planeta Dez.

"Um hipertelescópio multicampo poderá, em princípio, capturar uma imagem altamente detalhada de uma estrela, possivelmente também mostrando seus planetas e até os detalhes da superfície dos planetas. Isso poderá permitir que os planetas fora do nosso Sistema Solar sejam vistos com detalhes suficientes para que a espectroscopia possa ser usada para procurar evidências de vida fotossintética," disse o professor Antoine Labeyrie, do Observatório da Côte d'Azur, na França, um pioneiro no projeto dos hipertelescópios.

Os telescópios ópticos usam um espelho côncavo para focalizar a luz. Embora espelhos maiores possam produzir imagens mais detalhadas, devido à menor difração do feixe de luz, há um limite para o tamanho desses espelhos.

Os hipertelescópios foram projetados para superar essa limitação de tamanho usando grandes matrizes de espelhos, que podem ser largamente espaçados. Os astrônomos já vêm desenvolvendo projetos de hipertelescópios com protótipos pequenos, e uma versão em tamanho real está atualmente em construção nos Alpes franceses.

Um sistema micro-óptico gera simultaneamente imagens separadas de cada campo de interesse.
[Imagem: Antoine Labeyrie/Observatoire de la Cote dAzur]

Hipertelescópio

Hipertelescópios usam o que é conhecido como densificação da pupila para concentrar a luz coletada para formar imagens de alta resolução. Esse processo, no entanto, limita bastante o campo de visão dos hipertelescópios, impedindo a formação de imagens de objetos difusos ou grandes, como um aglomerado de estrelas globulares, sistemas exoplanetários ou mesmo uma galáxia.

Nesse novo projeto, Zongliang Xie e seus colegas usaram modelos de computador para criar um design que dá aos hipertelescópios um campo de visão muito maior.

A base de tudo é um sistema micro-óptico que pode ser usado com a câmera focal do hipertelescópio para gerar simultaneamente imagens separadas de cada campo de interesse - daí o nome "multicampo". Para aglomerados de estrelas, por exemplo, isso permite obter imagens separadas de cada uma das milhares de estrelas simultaneamente.

Como possui vários campos de visão, o instrumento proposto pode ser considerado um híbrido de vários hipertelescópios independentes, cada um com um eixo óptico inclinado em um grau diferente, criando um campo de imagem único, mas muito maior - cada unidade foca imagens adjacentes, indo tudo para um único sensor de câmera.

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Assim como o radiotelescópio ALMA tem suas antenas movidas por caminhões, um hipertelescópio poderia ter seus espelhos, muito menores, reposicionadas por drones.
[Imagem: Antoine Labeyrie/Observatoire de la Cote dAzur]

Telescópio para a Terra ou para o espaço

Um hipertelescópio tem uma vantagem adicional: Ele pode ser implementado na Terra, em uma cratera da Lua ou mesmo em uma escala extremamente grande no espaço.

Um hipertelescópio no espaço, por exemplo, consistiria de uma frota de pequenos espelhos espaçados para formar um espelho côncavo muito grande. O grande espelho múltiplo, ou distribuído, focaliza então a luz do objeto a ser observado em um satélite separado, este maior, para conter a câmera e outros componentes ópticos necessários, além do sistema de transmissão das imagens para a Terra.

"O projeto de múltiplos campos é uma adição bastante modesta ao sistema óptico de um hipertelescópio, mas deve melhorar muito sua capacidade. Uma versão final implantada no espaço pode ter um diâmetro dezenas de vezes maior do que na Terra e pode ser usada para revelar detalhes de objetos extremamente pequenos, como o Pulsar do Caranguejo, uma estrela de nêutrons que acredita-se ter apenas 20 quilômetros de diâmetro," disse Labeyrie.

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