O observatório público Allgäu
se situa na pitoresca paisagem do sul da Alemanha.
Quando cai a noite,
uma equipe de cientistas e engenheiros
se prepara para testar uma peça de tecnologia muito interessante:
uma unidade de estrela-guia de laser,
que logo será enviada para o Observatório Paranal do ESO.
Este é o ESOcast!
Ciência de vanguarda e a vida nos bastidores do ESO,
o European Southern Observatory.
Explorando a fronteira final com nosso apresentador, Dr. J, o Dr. Joe Liske.
Olá! Bem-vindos ao ESOcast!
Hoje estamos o observatório público Allgäu, no sul da Alemanha,
porque é aqui que uma equipe de cientistas e engenheiros do ESO
está testando uma nova unidade de estrela-guia de laser.
Você vai perguntar: - Mas o que é isso?
Deixe-me explicar:
Todos nós já olhamos para o céu à noite, e vimos como as estrelas piscam.
Porém, as estrelas, obviamente, não fazem nada disso.
O piscar é resultado da turbulência na atmosfera terrestre.
À medida que a luz estelar cruz a atmosfera,
ela encontra vários bolsões de ar
que possuem temperatura e pressão diferentes,
o que desvia a luz de várias maneiras,
causando com isso distorções.
Na verdade podemos muitas vezes observar este mesmo efeito à luz do dia,
sempre que olharmos para um objeto distante no horizonte,
durante um dia quente.
Embora o piscar das estrelas seja belo e mesmo romântico,
para nós astrônomos é um problema real,
porque isso significa que nossas imagens resultam borradas
e menos nítidas do que poderiam ser
se não fosse por esse efeito atmosférico.
Assim, o que fazer a respeito?
Essencialmente, precisamos de um meio de eliminar as distorções,
fazendo cessar o piscamento.
A maneira como fazemos isso é captar a luz da estrela em um espelho
que tem uma deformação exatamente igual
à necessária para anular as distorções.
- Mas como você sabe como deformar o seu espelho?
Quando o Very Large Telescope do ESO observa o céu,
um computador especial pode captar a luz de uma estrela brilhante
e monitorar constantemente como ela pisca
- analisando as condições atmosféricas sobre o telescópio
centenas de vezes por segundo.
O computador então envia comandos
para uma série de instrumentos associados a um espelho do telescópio,
deformando-o e inclinando-o de uma maneira exatamente equivalente à turbulência atmosférica,
anulando, assim, a distorção nas imagens.
Então, para esta correção funcionar
precisamos usar a luz de uma estrela realmente brilhante
dentro do campo de visão do telescópio.
Mas estrelas muito brilhantes são raras e distantes entre si,
e lembremos que o VLT foi projetado
para observar uma reduzida área do céu a cada vez.
Assim, para a maioria das observações,
simplesmente não existe uma estrela brilhante dentro do campo de visão do VLT.
E agora, o que fazemos?
Bem,
criamos nossa própria estrela!
A 90km acima de nossas cabeças,
na atmosfera superior,
existe uma camada de sódio relativamente fina.
Se apontarmos um poderoso raio laser para o céu
podemos fazer com que os átomos de sódio brilhem,
efetivamente criando com isso uma estrela artificial
para servir de guia para o computador.
Em 2006
o ESO instalou a primeira estrela-guia de laser do Hemisfério Sul no VLT.
Este sistema aumenta muito o poder do telescópio,
significando que o VLT se torna capaz de fazer imagens mais nítidas do que o Hubble
para certos tipos de observação.
Mas este sistema tem limitações.
Ele só pode criar uma estrela artificial de cada vez,
significando que ele só pode corrigir a nitidez do telescópio
em uma pequena área do céu a cada vez.
Ele é também muito volumoso
- o equipamento precisa ser mantido em um laboratório separado
e o raio laser é transmitido através de fibras ópticas até o telescópio.
baseados na experiência obtida com este primeiro sistema,
os engenheiros do ESO vêm trabalhando para construir uma unidade muito melhorada
de estrela-guia de laser.
Então, Domenico, este é o laser!
É tão pequeno!
Ele se ajusta ao fundo deste pequeno telescópio,
é impressionante!
Sim. Este é o projeto em que estivemos trabalhando nos últimos cinco anos,
para criar um laser de 20 watts, muito compacto
e leve,
de modo que possa ser montado diretamente no fundo do telescópio.
Tivemos que desenvolver primeiro fibras de laser
e depois esse tipo de cabeçotes.
Então, como você disse, é um laser de 20 watts.
Já é um poder, não é mesmo?
Sim. Este é o poder de que necessitamos
para a próxima geração de sistemas de estrelas-guias de laser.
E bem agora, por exemplo, no Paranal
temos somente 5 watts no céu,
o que significa um grande avanço em poder.
O feixe de laser que sai do telescópio é perigoso?
O que acontece se eu colocar minha mão na frente?
Se você colocar sua mão vai sentí-la quente.
Mas não olhe em direção do raio!
OK, então ele não vai queimar a minha mão.
Mas o que acontece a aviões,
é perigoso para eles?
Não, nem para o avião nem para os seus equipamentos,
mas é perigoso para os olhos dos passageiros.
Como este laser é mais forte do que a exposição máxima permitida,
temos de evitar ter aviões cruzando o raio.
De fato, conseguimos criar acima de nós
uma zona de exclusão aérea,
de forma que não há o risco de atingirmos algum avião.
O novo equipamento é mais confiável,
mais fácil de manter e muito mais pequeno.
Realmente, como acabamos de ver,
toda a unidade cabe dentro de uma pequena embalagem
que é fácil de montar quando o telescópio entra em funcionamento.
E porque ele é tão pequeno assim,
até quatro desses lasers podem ser instalados em um único telescópio,
corrigindo a imagem do VLT em um campo de visão muito maior.
Então, o que está acontecendo aqui na Alemanha
é que nossa equipe está testando um novo protótipo
para nos assegurarmos de que ele funcione perfeitamente antes de ser enviado para o Paranal.
As instalações aqui no observatório público de Allgäu
são perfeitas para isso
- e, o que é melhor,
elas ficam bem perto do quartel-general do ESO.
Estrelas-guia de laser serão cruciais
para o futuro European Extremely Large Telescope,
que usará rotineiramente o sistema de óptica adaptativa.
O telescópio será muitas vezes maior do que os maiores telescópios de hoje,
o que significa imagens muito mais nítidas.
Mas esta grande qualidade de imagem dependerá de como a óptica adaptativa
e a estrela-guia de laser funcionarem.
A introdução de novas tecnologias como essas
fará uma grande diferença para os mais avançados telescópios do futuro,
especialmente para o E-ELT.
Eu sou Dr. J, despedindo-me do ESOcast.
Junte-se a mim da próxima vez para mais uma aventura cósmica.
Enquanto estivemos filmando este episódio
recebemos um assustador lembrete do porquê os telescópios do ESO
estão localizados no topo das montanhas do norte do Chile,
e não aqui nas colinas do sul da Alemanha.
Afortunadamente, tempestades como esta não acontecem no Paranal.
O ESOcast é uma produção do ESO, o European Southern Observatory.
O ESO, o European Southern Observatory, é a mais destacada organização intergovernamental de ciência e tecnologia em astronomia,
projetando, construindo e operando os mais avançados telescópios terrestres do mundo.
Agora que você já conhece o ESO,
"saia deste mundo" com o Hubble.
O Hubblecast destaca as mais recentes descobertas do mais reputado e premiado telescópio orbital do mundo,
o Hubble Space Telescope, da NASA/ESA.