No dia 1 de julho de 2023, a Agência Espacial Europeia (ESA) lançou o Observatório Euclides, uma missão que passará os próximos seis anos investigando a composição e evolução do Universo. Em particular, Euclides irá observar como o Universo se expandiu ao longo dos últimos 10 mil milhões de anos para testar teorias sobre a Energia Escura. Enquanto ajustava e calibrava os instrumentos do telescópio em preparação para o primeiro levantamento da missão, a equipa da missão notou que algumas camadas de água gelada se formaram nos seus espelhos depois de entrar no frio congelante do espaço.
Embora comum, este é um problema para uma missão altamente sensível como a Euclides, que requer uma precisão notável para investigar a expansão cósmica. Após meses de investigação, a equipa Euclid testou um procedimento recentemente concebido para descongelar a óptica da missão. No dia 20 de março, a ESA anunciou que a abordagem de degelo da equipa funcionou (até agora) e que a visão de Euclides foi restaurada. Se o método for bem-sucedido, terá validado o plano da equipe missionária para manter Euclidessistema óptico funcionando durante o resto de sua missão.
O problema tornou-se evidente pela primeira vez quando os especialistas em operações científicas notaram uma pequena mas progressiva diminuição na luz medida pelo telescópio. Instrumento VISível (VIS). Este instrumento é responsável por medir a luz visível de galáxias distantes para determinar como a trajetória da luz é afetada pelos campos gravitacionais. Mischa Schirmer, cientista de calibração do Consórcio Euclides e um dos principais projetistas do novo plano de degelo, explicado em um ESA Comunicado de imprensa:
“Comparamos a luz estelar que chega através do instrumento VIS com o brilho registado das mesmas estrelas em épocas anteriores, visto tanto por Euclides como por Aqueles Gaia missão. Algumas estrelas no Universo variam em luminosidade, mas a maioria permanece estável durante muitos milhões de anos. Então, quando os nossos instrumentos detectaram um declínio ténue e gradual na entrada de fotões, sabíamos que não eram eles – éramos nós.”
Sempre se esperou que houvesse alguma contaminação da água com Euclides, razão pela qual houve uma “campanha de desgaseificação” logo após o lançamento. Isto consistiu no aquecimento do telescópio por aquecedores a bordo e também parcialmente exposto ao Sol, sublimando a maior parte da água trazida da Terra. No entanto, uma quantidade considerável permaneceu após ser absorvida pelo isolamento multicamadas do telescópio, que lentamente começou a acumular-se nas superfícies espelhadas do instrumento VIS. Após meses de pesquisa, estudos de laboratório e calibrações, a equipe determinou a fonte e começou a trabalhar em uma solução.
A solução óbvia era aquecer Euclides novamente, ligando todos os seus aquecedores internos por dias. No entanto, isto corria o risco de deformar a estrutura mecânica da nave espacial, o que poderia alterar o alinhamento óptico de Euclides. Disse Andreas Rudolph, Diretor de Voo Euclid no controle da missão da ESA:
“A maioria das outras missões espaciais não tem requisitos tão exigentes em termos de ‘estabilidade termo-óptica’ como Euclid. Para cumprir Os objetivos científicos de Euclides Fazer um mapa 3D do Universo observando milhares de milhões de galáxias até 10 mil milhões de anos-luz, em mais de um terço do céu, significa que temos de manter a missão incrivelmente estável – e isso inclui a sua temperatura. A ligação dos aquecedores no módulo de carga útil, portanto, precisa ser feita com extremo cuidado.”
A equipe começou aquecendo individualmente dois dos espelhos de Euclides de forma independente, uma abordagem de baixo risco, uma vez que estão localizados em áreas onde o vapor de água não era susceptível de contaminar outros instrumentos. Depois de analisar os resultados iniciais, a equipe descobriu que a visão de Euclides foi restaurada à sua precisão anterior. No entanto, esta foi uma solução temporária e ainda se procura uma estratégia a longo prazo para o degelo regular. Entretanto, a ESA promete continuar a monitorizar o telescópio em busca de alterações e partilhar publicamente quaisquer novas descobertas.
No entanto, a resposta a este problema destaca a cooperação internacional que tornou esta missão possível. Disse Ralf Kohley, cientista de operações de instrumentos da Euclid que coordenou a resposta:
“Uma missão complexa exige uma resposta unida das equipas de toda a Europa e estou extremamente grato pelo esforço e competência que tantos dedicaram a esta missão. Foi preciso trabalho das equipes da ESA Coração técnico ESTEC na Holanda, o Centro de operações científicas da ESAC em Madrid e a Equipe de Controle de Voo em Controle de missão ESOC em Darmstadt – mas não poderíamos ter feito isso sem o consórcio Euclid e as contribuições críticas que recebemos do principal contratante de espaçonaves, Thales Alenia Space, e de seu parceiro industrial, Airbus Space.”
Além disso, esta questão poderia levar a pesquisas vitais sobre como manter missões no que diz respeito à óptica altamente sensível. Apesar de este problema ser comum nas naves espaciais, há muito pouca investigação sobre como o gelo se forma nos espelhos ópticos e impacta as observações. Portanto, a solução idealizada pela equipe e agência da missão poderá levar a novos procedimentos para futuras missões. Isso pode ser útil quando Euclides se juntar à equipe da NASA Telescópio Espacial Romano Nancy Grace (RST) em março de 2027 – outra missão que irá explorar o “Universo escuro”.
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