Espaço

Telescópio brasileiro para observação do Sol é lançado pela NASA

Com informações da Agência Fapesp - 28/01/2016

Instrumento científico Solar T, transportado por um balão estratosférico, está em voo de circunavegação na Antártica captando a energia que emana das explosões solares em frequências nunca medidas.
[Imagem: CRAMM]

Solar-T

A NASA lançou um balão estratosférico que transporta dois equipamentos científicos voltados a estudar o Sol. O lançamento foi feito em McMurdo, base dos Estados Unidos na Antártica, na última segunda-feira (18).

Um dos equipamentos é o Solar-T, um telescópio fotométrico duplo, projetado e construído no Brasil por pesquisadores do Centro de Radioastronomia e Astrofísica Mackenzie (CRAAM), da Universidade Presbiteriana Mackenzie, em colaboração com colegas da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas).

O outro equipamento é o experimento de raios X e gama GRIPS (sigla em inglês de Gamma-ray Imager/Polarimeter for Solar Flares), da Universidade da Califórnia em Berkeley, nos EUA, ao qual o Solar-T foi acoplado.

Sol em terahertz

A grande novidade científica das observações realizadas pelo Solar-T é que ele é capaz de captar a energia que emana das explosões solares em duas frequências inéditas, de 3 e 7 terahertz (THz) - daí o "T" no nome do telescópio - que correspondem a uma fração da radiação infravermelha distante.

"Essas frequências de 3 e 7 terahertz são impossíveis de serem medidas a partir do nível do solo porque são bloqueadas pela atmosfera. É necessário ir para o espaço para medi-las", disse Pierre Kaufmann, pesquisador do CRAAM e coordenador do projeto.

Situada no espectro eletromagnético entre a luz visível e as ondas de rádio, a radiação terahertz (1 trilhão de Hertz ou 10¹² Hz) permite observar mais facilmente a ocorrência de explosões associadas aos campos magnéticos das regiões ativas do Sol, que muitas vezes lançam em direção à Terra jatos de partículas de carga negativa (elétrons) aceleradas a grandes velocidades.

Nas proximidades do planeta, essas partículas normalmente produzem as belas auroras austrais e boreais, mas, em intensidades muito grandes, podem interferir no funcionamento de satélites de telecomunicações e, em última instância, até mesmo nas redes elétricas em terra.

As emissões terahertz no Sol só foram descobertas recentemente, e o Solar-T poderá ajudar a elucidar sua origem. Elas podem ser geradas, por exemplo, por mecanismos de aceleração de partículas a altos níveis de energia, antes insuspeitados.

Uma das hipóteses é a de que as emissões sejam produzidas por elétrons ultrarrelativísticos, acelerados por campos eletromagnéticos até velocidades próximas à da luz. "Outras cogitações relacionam sua origem com o decaimento de píons, produzindo pósitrons de alta energia", disse Kaufmann.

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Uma explosão solar aparece muito diferente quando vista em cada comprimento de onda - ainda não havia observações em terahertz, como as que estão sendo feitas pelo Solar-T.
[Imagem: NASA/SDO/Wiessinger]

Lançamento de graça

O custo de experimentos espaciais a bordo de balões estratosféricos é muito menor em comparação ao uso de satélites lançados por foguetes. Neste caso, porém, sequer houve custos para a equipe brasileira.

"Não tivemos que pagar nada pela missão porque fomos convidados pelo grupo de pesquisadores do experimento GRIPS a participar do projeto após apresentarmos o Solar-T em uma conferência internacional. Estávamos à procura de um lançador para o telescópio e tínhamos até um projeto de ter um lançador próprio," contou Kaufmann.

Igualmente importante, o Sol também nunca se põe no Polo Sul nesse período do ano, ampliando as observações. Além disso a circulação estratosférica de vento - o chamado vórtice - em volta do Polo Sul é favorável nessa época do ano.

Dessa forma, é possível coletar ininterruptamente a luz emitida pelo Sol. "Mesmo agora, em que o Sol está em uma fase de queda de ciclo, a chance de detectar uma explosão razoável, observando por 24 horas diariamente e em um período entre 20 e 30 dias em que o Solar-T ficará na estratosfera, é muito boa", avaliou Kaufmann.

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O balão levando os dois instrumentos, momentos antes de seu lançamento, e um mapa com o trajeto de circunavegação iniciado logo após o lançamento.
[Imagem: NASA]

Fotômetros terahertz

Para fazer as medições, o Solar-T conta com dois fotômetros (medidores de intensidade de fótons), coletores e filtros para bloquear radiações de frequências indesejáveis (infravermelho próximo e luz visível), que poderiam mascarar o fenômeno, e selecionar as frequências de 3 e 7 terahertz.

Os dados coletados pelo telescópio são armazenados em dois computadores a bordo do equipamento e transmitidos compactados à Terra, por meio de um sistema de telemetria, valendo-se da rede de satélites Iridium. Os dados transmitidos à Terra são gravados em dois computadores no CRAMM.

"A transmissão dos dados obtidos pelo Solar-T para a Terra garante a obtenção das informações coletadas caso não seja possível recuperar os computadores a bordo do equipamento, porque as chances são muito baixas," afirmou Kaufmann. "A Antártica é maior do que o Brasil, tem pouquíssimos lugares de acesso e não há como controlar o lugar onde o balão deve cair."

De acordo com o pesquisador, os dois fotômetros THz, os computadores de dados e o sistema de telemetria do Solar-T estão funcionando normalmente, alimentados por duas baterias recarregadas por painéis solares.

Os dados terão que ter precisão de apontamento e rastreio do Sol de mais ou menos meio grau. Esse nível de precisão deverá ser assegurado por um sistema automático de apontamento e rastreio do GRIPS, com o qual o Solar-T está alinhado.

"Por enquanto, ainda não houve nenhuma grande explosão solar captada pelo Solar-T. Mas, caso ocorra, o equipamento poderá detectá-la e enviar os dados para analisarmos," disse Kaufmann.