Uma das restrições mais significativas ao tamanho dos objetos colocados em órbita é o tamanho da carenagem usada para colocá-los lá. Grandes telescópios devem ser colocados em uma carenagem relativamente pequena e implantados em seu tamanho total, às vezes usando processos complicados. Mas mesmo com esses processos, ainda existe um limite máximo para o quão gigante um telescópio pode ser. Isso poderá mudar em breve, com o advento de materiais inteligentes – particularmente num projecto financiado pelo Instituto de Conceitos Avançados (NIAC) da NASA que permitiria a construção de um radiotelescópio à escala de um quilómetro no espaço.
O projeto, liderado por Davide Guzzetti em Auburn, utilizaria polímeros inteligentes dobráveis para implantar uma série de antenas de rádio em um padrão espiral no espaço. Os cientistas poderiam então usar a interferometria, uma técnica em que os sinais que atingem diferentes antenas espalhadas são usados para amplificar a área efetiva do telescópio.
Este telescópio pode ser particularmente bom na busca de uma coisa – o sinal de 21 cm. Uma espécie de Santo Graal da astrofísica, este sinal foi emitido durante os primeiros tempos de vida do hidrogénio e é fundamental para compreender o que aconteceu entre a Big Band e a Era da Reionização no Universo primitivo.
Infelizmente, o sinal chega à Terra em frequências relativamente baixas, que são então filtradas pela nossa ionosfera e, em alguns casos, interrompidas pelas nossas próprias emissões de rádio. Várias equipes sugeriram soluções para isso. Já relatamos antes a ideia de um telescópio no outro lado da Lua. Outros projetos incluem enxames de telescópios separados no espaço que novamente usam interferometria, mas seriam separados uns dos outros.
Embora seja ótimo, um telescópio na Lua exigiria uma infraestrutura para construí-lo e operá-lo, o que obviamente ainda não existe. Por outro lado, telescópios configurados numa configuração de interferómetro, mas não fisicamente ligados e apenas flutuando no espaço, podem mudar de localização relativa, tornando a manutenção desse arranjo particularmente desafiadora.
Guzzetti e seus coautores acham que têm uma solução: configurar um interferômetro com dezenas de pequenos sensores, mas prendê-los por um material inteligente que pode ser implantado depois que estiverem no espaço. Neste cenário, você obtém os benefícios da grande área efetiva de um interferômetro sem a necessidade de algoritmos de correção complicados para a posição relativa do satélite. Nem seria necessário montar uma infraestrutura inteira na Lua para operá-la – ela poderia ser construída com tecnologia moderna que já possui um nível de desenvolvimento relativamente alto.
Crédito – Palmar et al.
Num artigo publicado em 2021, a equipa descreve como este sistema pode funcionar, incluindo a utilização de uma série de “dobradiças de tinta” que podem introduzir a dobragem de um material quando este atinge uma temperatura específica. Como a exposição à luz solar direta sem dúvida o faria atingir essa temperatura (100 graus Celsius), um conjunto de sensores com essas dobradiças estrategicamente colocadas entre eles poderia se expandir em um padrão espiral que poderia ter quilômetros de diâmetro.
Essa é uma área de superfície muito boa para um interferômetro. E todos os sensores podem ser amarrados usando fios ou conexões semelhantes passadas pelas dobradiças, eliminando o problema que assola outros interferômetros no espaço com componentes desconectados.
Embora o sistema tenha suas vantagens e o artigo descreva um método pelo qual ele poderia ser implantado, não há um acompanhamento claro sobre as próximas etapas do projeto. Os polímeros com memória de forma utilizados no sistema também têm inúmeras outras utilizações, pelo que fazer um telescópio gigante no espaço pode não ser a maior prioridade para os investigadores especializados no assunto. Mas, como acontece com todas as ideias, vale a pena notar e lembrar que, talvez algum dia, poderemos ter um telescópio com um quilómetro de diâmetro flutuando acima da Terra, captando vestígios do Universo primordial.
Saber mais:
Parmar et al. – Projeto e análise da mecânica de implantação de um interferômetro espacial autodobrável baseado em espiral
UT – Um radiotelescópio na Lua pode nos ajudar a compreender os primeiros 50 milhões de anos do Universo
UT – NASA trabalhando em um sistema de corda dobrável
UT – Os futuros telescópios espaciais poderiam ter 100 metros de diâmetro, ser construídos no espaço e depois dobrados em uma forma precisa
Imagem principal:
Desenho da implantação de um interferômetro baseado em materiais inteligentes no espaço.
Crédito – Parmar et al.
