Telescópios do futuro terão espelhos inteligentes feitos a laser

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/02/2009

[Imagem: Thomson et al.]

Nem bem foi dada a largada para a construção do maior telescópio óptico do mundo, que só deverá ficar pronto em 2019, e os cientistas já estão pensando nos telescópios do futuro, cujos espelhos deverão ter dimensões equivalentes a meio campo de futebol.

Nessas proporções, as técnicas atuais para a construção de espelhos não serão mais úteis. E, se não há tecnologia disponível, é necessário inventar novas.

Astrofotônica

É o que está fazendo o nascente campo da astrofotônica, uma interface entre a astronomia e a fotônica, o equivalente óptico da eletrônica. Em essência, a astrofotônica utiliza fibras ópticas e componentes fotônicos - capazes de capturar, dirigir e medir a luz - para processar a luz das estrelas e galáxias, fazendo um trabalho em um nível de precisão inalcançável pelo olho humano.

A fotônica já é utilizada hoje pelos astrônomos, nas chamadas técnicas de interferometria, que estão permitindo a descoberta de planetas extrassolares. Mas os telescópios do futuro exigirão mais do que os minúsculos chips que atualmente fazem este trabalho.

Espelhos inteligentes feitos a laser

E um grupo de cientistas ingleses acredita ter achado a rota para o desenvolvimento das tecnologias necessárias para a fabricação desses telescópios gigantescos.

Segundo eles, o caminho mais promissor para a construção dos espelhos inteligentes, capazes de captar luzes extremamente fracas e processá-la com precisão, está em uma técnica à base de laser, capaz de esculpir caminhos tridimensionais para a luz, com precisão na faixa dos micrômetros.

Em menos de um picossegundo, os pulsos de um raio laser ultrarrápido atingem picos de potência superiores a 10 GW. Quando focalizados no interior de uma substância transparente, a estrutura do material absorve a energia, alterando sua estrutura em áreas microscópicas.

Caminhos de luz

Essas mudanças estruturais alteram o índice de refração do material, que estabelece a velocidade com que a luz viaja através dele. Alterando o índice de refração ao longo de uma linha contínua, os pesquisadores criaram guias de ondas ópticas no interior do material, espécies de "estradas" por onde a luz captada pode viajar.

Os pesquisadores afirmam que a técnica é adequada, por exemplo, para a construção dos espelhos do telescópio ELT Europeu (Extremely Large Telescopes). Ainda em fase de projeto, os cientistas pretendem que os espelhos desse telescópio tenham 42 metros de diâmetro.

Arqueologia espacial

A sensibilidade desses equipamentos astrofotônicos será tão grande que permitirá uma espécie de "arqueologia galáctica," capturando a luz das galáxias na borda do nosso universo, retratando-as nos momentos iniciais de sua formação.

Essa arqueologia espacial exige a captura da luz de muitos tipos diferentes de corpos celestes e a análise em separado de cada um deles. Em um ELT do futuro, o número de objetos que deverão ser simultaneamente analisados deverá chegar a 100.000.

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