Apesar dos avanços proporcionados pelo James Webb e pelo Nancy Grace Roman, a NASA está em processo de criação de um novo telescópio espacial que se destina a explorar uma seção do Universo que ainda permanece em grande parte inexplorada.
Nomeada PRIMA (PRobe far-Infrared Mission for Astrophysics), esta missão se concentrará no infravermelho distante, possibilitando que pesquisadores estudem desde a gênese de planetas até a evolução de galáxias e buracos negros supermassivos.
A PRIMA acaba de progredir para uma nova fase de desenvolvimento, conhecida como Fase B, na qual serão realizados o planejamento inicial e os avanços tecnológicos necessários. Esta iniciativa marca a primeira de uma nova categoria de missões de médio porte da NASA, denominada Probe Explorers.
Embora seja classificada como uma missão com orçamento e cronograma intermediários, suas metas científicas são bastante audaciosas.
Segundo o professor George Helou, do Caltech, “a PRIMA possui três objetivos científicos principais: investigar as origens das atmosferas planetárias; descrever a coevolução entre galáxias e buracos negros em seus núcleos; e monitorar o acúmulo de poeira e metais ao longo da história cósmica”, revelou o especialista à IFLScience.
Uma faixa do Universo que ainda está escondida
- A principal inovação da PRIMA será sua habilidade de captar infravermelho distante, uma gama de luz que não pode ser analisada adequadamente da superfície terrestre devido à obstrução causada pela atmosfera;
- Isto é crucial, pois muitos fenômenos cósmicos ocorrem em áreas densamente povoadas por poeira. Essa poeira absorve luz visível e ultravioleta, reemitindo-a na forma de radiação infravermelha;
- Helou aponta que cerca de 50% da energia luminosa do Universo encontra-se na forma infravermelha. A ausência dessa porção limita nossa compreensão do cosmos;
- “Sem essa metade da luz infravermelha, nossa percepção do cosmos é extremamente tendenciosa, comparável a ler um livro com várias páginas faltando”, afirmou o pesquisador;
- A PRIMA terá exatamente a função de reabrir essa janela para novas observações astronômicas;
- O último telescópio espacial focado no infravermelho distante foi o Herschel, operado pela Agência Espacial Europeia (ESA), cuja missão foi encerrada em 2013 após o esgotamento do refrigerante. Quando for lançada, se aprovada na revisão final, a PRIMA será o primeiro telescópio desse tipo em duas décadas.
Por que Webb e Roman não são suficientes?
A introdução da PRIMA não implica que os telescópios James Webb e Nancy Grace Roman sejam considerados insuficientes. Na verdade, seu propósito é complementar as funções desses dois observatórios.
Enquanto o Webb já transformou as técnicas de observação do espaço, o Roman está sendo preparado para ampliar ainda mais a exploração cósmica. Contudo, nenhum deles consegue acessar a mesma faixa do infravermelho distante que a PRIMA explorará. Além disso, existe potencial para colaboração entre a nova missão e o Roman.
A PRIMA irá examinar algumas áreas do céu já analisadas pelo telescópio Roman, permitindo uma combinação dos dados provenientes dos dois instrumentos. Com isso, os cientistas poderão obter uma visão mais abrangente sobre como se formam e evoluem planetas, galáxias e buracos negros supermassivos.
“A PRIMA será altamente sensível à luz em comprimentos de onda do infravermelho distante que estão fora do alcance do Roman e outros telescópios”, afirmou Alexandra Pope da Universidade de Massachusetts Amherst e líder da equipe científica da PRIMA.
Os dois telescópios terão uma oportunidade rara de operar em simultâneo. O Roman teve sua vida útil estendida além das expectativas iniciais e deverá funcionar até o final da década de 2040, possibilitando assim observações conjuntas com a PRIMA.
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Telescópio de R$ 6,4 bilhões
A PRIMA contará com um telescópio com diâmetro de 1,8 metro, com um custo estimado em cerca de US$ 1,2 bilhão (aproximadamente R$ 6,4 bilhões), excluindo despesas relacionadas ao lançamento e outros custos adicionais não contemplados no projeto.
A administração da missão ficará sob responsabilidade do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL), enquanto as atividades científicas ocorrerão no Infrared Processing and Analysis Center do Caltech. Após seu lançamento previsto para 2033, a PRIMA seguirá rumo ao segundo ponto de Lagrange (L2), local onde também estarão os telescópios Webb e Roman.
A missão principal está planejada para durar cinco anos após sua chegada ao destino e conclusão das fases iniciais de testes. Uma possível extensão poderá ser considerada pela NASA junto à comunidade científica posteriormente.
No entanto, a aprovação para entrar na Fase B não garante automaticamente o lançamento. A missão precisará passar por uma revisão detalhada que avaliará seu desempenho projetado e aspectos financeiros. Se receber sinal verde nessa análise final, avançará para a Fase C, etapa dedicada à fabricação do telescópio.
O que a PRIMA poderá descobrir?
A expectativa é que essa missão examine tanto a história quanto a evolução do Universo além de responder questões relacionadas à formação de galáxias, estrelas, planetas e buracos negros.
Dentre as investigações previstas estão como as atmosferas planetárias se formam e até mesmo buscar esclarecimentos sobre como a água chegou ao nosso planeta. A missão também poderá analisar como ocorreu o acúmulo da poeira cósmica e elementos pesados ao longo do tempo.
Caberá ainda observar como galáxias juntamente com buracos negros supermassivos se desenvolveram ao longo dos períodos cósmicos passados.
Alexandra Pope ressaltou que um dos aspectos mais intrigantes será medir quão rapidamente galáxias formavam estrelas e buracos negros supermassivos há cerca de dez bilhões de anos, além de utilizar essa poeira como ferramenta para rastrear o acúmulo dos elementos no cosmos ao longo dos milênios.
Dessa forma, a PRIMA não é apenas mais um projeto bilionário em termos espaciais; sua proposta é somar aos observatórios que já estão revolucionando nosso entendimento astronômico e observar especificamente uma parte da radiação cuja falta torna incompleto o panorama atual sobre o Universo.
