NASANancy Grace é de Telescópio Espacial Romanocom uma câmera de última geração, aumentará significativamente nossa exploração cósmica, fornecendo insights sobre energia escura, matéria escura e exoplanetas distantes por meio de pesquisas detalhadas e abrangentes.
O instrumento primário do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA é uma câmera sofisticada que irá pesquisar o cosmos desde os arredores do nosso sistema solar até a borda do universo observável. Chamado de Wide Field Instrument, ele foi recentemente entregue ao Goddard Space Flight Center da agência em Greenbelt, Maryland.
Expandindo a compreensão cósmica
O grande campo de visão da câmera, a resolução nítida e a sensibilidade de comprimentos de onda visíveis a infravermelhos próximos darão a Roman uma visão panorâmica profunda do universo. A varredura de porções muito maiores do céu do que os astrônomos podem com os telescópios espaciais Hubble ou James Webb da NASA abrirá novos caminhos de exploração cósmica. Roman foi projetado para estudar energia escura (uma pressão cósmica misteriosa que se acredita acelerar a expansão do universo), matéria escura (matéria invisível vista apenas por sua influência gravitacional) e exoplanetas (mundos além do nosso sistema solar).
“Este instrumento transformará sinais do espaço em uma nova compreensão de como nosso universo funciona”, disse Julie McEnery, cientista sênior do projeto Roman em Goddard. “Para atingir seus principais objetivos, a missão medirá precisamente centenas de milhões de galáxias. Esse é um grande conjunto de dados para todos os tipos de pesquisadores extrairem, então haverá uma enxurrada de resultados em uma vasta gama de ciências.”
Triunfo da Engenharia Colaborativa
Cerca de 1.000 pessoas contribuíram para o desenvolvimento do Wide Field Instrument, desde a fase inicial de design até a montagem de cerca de um milhão de componentes individuais. O design do WFI foi um esforço colaborativo entre Goddard e BAE Systems em Boulder, Colorado. Teledyne Imaging Sensors, Hawaii Aerospace Corporation, Applied Aerospace Structures Corporation, Northrop Grumman, Honeybee Robotics, CDA Intercorp, Alluxa e JenOptik forneceram componentes essenciais. Essas peças e muitas outras, feitas por outros fornecedores, foram entregues à Goddard e à BAE Systems, onde foram montadas e testadas antes da entrega do instrumento à Goddard neste mês.
“Estou muito feliz em entregar este instrumento incrível”, disse Mary Walker, gerente da Roman’s Wide Field Instrument na Goddard. “Todos os anos de trabalho duro e a dedicação da equipe nos trouxeram a este momento emocionante.”
O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA é um observatório de última geração que pesquisará o universo infravermelho além da órbita da Lua. A câmera gigante da espaçonave, o Instrumento de Campo Amplo, será fundamental para essa exploração. Os dados coletados permitirão que os cientistas descubram informações novas e exclusivamente detalhadas sobre sistemas planetários ao redor de outras estrelas. O instrumento também mapeará como a matéria é estruturada e distribuída por todo o cosmos, o que pode, em última análise, permitir que os cientistas descubram o destino do universo. Assista a este vídeo para ver uma versão simplificada de como o Instrumento de Campo Amplo funciona. Centro de Voo Espacial Goddard da NASA
Capacidade de observação sem precedentes
Após o lançamento do Roman em maio de 2027, cada uma das imagens de 300 milhões de pixels do Wide Field Instrument capturará um pedaço do céu maior do que o tamanho aparente de uma lua cheia. O grande campo de visão do instrumento permitirá amplas pesquisas celestes, revelando bilhões de objetos cósmicos em vastas extensões de tempo e espaço. Os astrônomos conduzirão pesquisas que podem levar centenas de anos usando outros telescópios.
E ao observar do espaço, a câmera de Roman será muito sensível à luz infravermelha – luz com comprimentos de onda maiores do que nossos olhos podem ver – de muito longe através do cosmos. Essa luz cósmica antiga ajudará os cientistas a abordar alguns dos maiores mistérios cósmicos, um dos quais é como o universo evoluiu até seu estado atual.
Viagem pelo Cosmos
Do telescópio, o caminho da luz através do instrumento começa passando por um dos vários elementos ópticos em um roda grande. Esses elementos incluem filtrosque permitem a passagem de comprimentos de onda específicos de luz, e uma grism e prismaque divide a luz em todas as suas cores individuais. Esses padrões detalhados, chamados espectros, revelam informações sobre o objeto que emitiu a luz.
Então, a luz viaja em direção ao conjunto de 18 detectores da câmera, que contém cada um 16 milhões de pixels. O grande número de detectores e pixels dá ao Roman seu grande campo de visão. O instrumento é projetado para imagens precisas e estáveis e precisão requintada na medição da quantidade exata de luz em cada pixel de cada imagem, dando ao Roman poder sem precedentes para estudar a energia escura. Os detectores serão mantidos a cerca de menos 300 graus Fahrenheit (menos 184 graus Celsius) para aumentar a sensibilidade ao universo infravermelho.
“Quando a luz atinge os detectores, isso marca o fim do que pode ter sido uma jornada de 10 bilhões de anos pelo espaço”, disse Art Whipple, engenheiro aeroespacial da Goddard que contribuiu para o projeto e a construção do Instrumento de Campo Amplo por mais de uma década.
Preparando-se para um dilúvio de dados
Quando Roman começar a observar, sua rápida entrega de dados exigirá novas técnicas de análise.
“Se tivéssemos todos os astrônomos da Terra trabalhando em dados romanos, ainda não haveria pessoas suficientes para analisar tudo”, disse McEnery. “Estamos analisando técnicas modernas como aprendizado de máquina e inteligência artificial para ajudar a analisar as observações de Roman e descobrir onde estão as coisas mais interessantes.”
Agora que o Wide Field Instrument está em Goddard, ele será testado para garantir que tudo esteja operando conforme o esperado. Ele será integrado ao suporte do instrumento e acoplado ao telescópio neste outono, deixando os cientistas um passo mais perto de fazer descobertas inovadoras nas próximas décadas.
Exploração interativa disponível
Para visitar virtualmente uma versão interativa do telescópio, visite:
O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman
O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, nomeado em homenagem ao primeiro astrônomo chefe da NASA, é um observatório espacial ambicioso projetado para mergulhar nos mistérios do universo com profundidade e clareza sem precedentes. Programado para ser lançado em meados da década de 2020, este telescópio estenderá o legado de telescópios como o Hubble e o James Webb ao empregar um amplo campo de visão para capturar vistas panorâmicas do cosmos em alta resolução. Seus principais objetivos de missão incluem desvendar os segredos da energia escura e da matéria escura, explorar as estruturas e distribuições de galáxias e procurar exoplanetas usando seu sofisticado conjunto de instrumentos, incluindo o inovador Wide Field Instrument.
Espera-se que as capacidades do Roman revolucionem nossa compreensão do universo. O telescópio conduzirá uma variedade de programas observacionais, como o Cosmic Microwave Background, o levantamento espectroscópico de galáxias e imagens diretas de exoplanetas próximos. Por meio de sua tecnologia avançada, o Telescópio Espacial Roman não apenas fornecerá insights sobre a evolução do cosmos, mas também oferecerá um levantamento detalhado do universo infravermelho, abrindo novos caminhos para descobertas astronômicas e aprimorando nosso conhecimento da física fundamental.
