Com o lançamento bem-sucedido do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, por um foguete Falcon Heavy, da SpaceX, no último domingo (30), a partir do Centro Espacial Kennedy, na Flórida, a NASA inaugurou uma fase sem precedentes no estudo do Universo.
O envio do observatório rumo ao Ponto de Lagrange 2 (L2), a mais de 1,6 milhão de km da Terra, marca o início de uma missão desenhada especificamente para abordar as três maiores lacunas do conhecimento científico contemporâneo: a composição oculta do cosmos, a mecânica da expansão do espaço e a busca por novos mundos na Via Láctea.
Ao longo do último século, a ciência acumulou evidências de que tudo aquilo que a humanidade consegue observar diretamente – de planetas e estrelas a galáxias inteiras – corresponde a apenas 5% do Universo. A esmagadora maioria da realidade física é dominada por substâncias que não emitem, refletem ou absorvem qualquer tipo de luz. Compreender essa estrutura invisível é o objetivo primário que define a arquitetura tecnológica do telescópio Roman.
O enigma da matéria escura e a expansão acelerada
A matéria escura permanece como um dos maiores mistérios da astrofísica. Embora sua presença seja indiscutível devido ao efeito gravitacional que exerce sobre a rotação das galáxias, atuando como uma teia que impede que os corpos celestes se dispersem, nenhum detector construído na Terra conseguiu registrar suas partículas componentes.
O telescópio Roman propõe uma abordagem radicalmente diferente. Em vez de tentar capturar a matéria escura em laboratório, ele usará seu enorme campo de visão para mapear as distorções que a gravidade dessa substância invisível provoca na luz de bilhões de galáxias distantes. Esse fenômeno, conhecido como lente gravitacional, permitirá construir um mapa tridimensional de alta precisão mostrando a distribuição da matéria ao longo de bilhões de anos de história cósmica.
Paralelamente, o observatório enfrentará o enigma da energia escura. Descoberta no final da década de 1990, essa força misteriosa atua no sentido oposto ao da gravidade, provocando a expansão cada vez mais rápida do próprio espaço-tempo. Para medir como a energia escura se comportou ao longo das eras, o observatório Roman registrará a posição de multidões de galáxias e analisará as chamadas Oscilações Acústicas Bariônicas – impressões digitais deixadas por ondas de pressão no cosmos jovem que servem como uma régua padrão para calcular a taxa de expansão do Universo.
O resultado dessas observações pode confirmar os modelos cosmológicos vigentes ou forçar os físicos a desenvolverem novas teorias sobre o funcionamento da gravidade e do espaço-tempo.
Durante a transmissão ao vivo do lançamento do telescópio feita pelo Olhar Digital, o astrônomo Marcelo Zurita revelou que a resolução desse mistério cósmico está no radar das maiores honrarias da ciência mundial. Para ele, “quem conseguir explicar de uma forma bem assertiva qual a origem e a natureza da energia escura certamente vai precisar ser premiado com o Nobel”.
Um novo capítulo na busca por exoplanetas
Além de investigar a escala cosmológica, a missão traz um avanço importantíssimo para a escala planetária. A caçada por exoplanetas (mundos fora do Sistema Solar) entrará em uma nova fase instrumental com o coronógrafo avançado a bordo do observatório, um sistema óptico projetado para superar o brilho extremo das estrelas e revelar os planetas em sua órbita.
Em entrevista ao programa Olhar Espacial, a astrobióloga Raíssa Estrela, pesquisadora do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL), detalhou o funcionamento e a urgência dessa tecnologia para a pesquisa espacial. “Essa tecnologia que a gente chama de coronógrafo é basicamente um instrumento que bloqueia a luz da estrela-mãe. E por que a gente quer bloquear essa luz? Porque quando a gente bloqueia a luz da estrela-mãe, a gente consegue ver a luz refletida pelos planetas que estão habitando essa estrela. O brilho da estrela é tão forte que ela ofusca toda a imagem. Então, a gente precisa bloquear para conseguir ver a luz refletida pelos planetas que estão orbitando. Com esse tipo de observatório, a gente vai conseguir fazer o imageamento mesmo do sistema planetário.”
Atualmente, a imensa maioria dos exoplanetas é detectada por métodos indiretos, como a queda momentânea no brilho da estrela quando um planeta passa à sua frente. Com o coronógrafo do Roman, os astrônomos terão a capacidade de registrar a iluminação refletida diretamente pelo planeta, focando inicialmente em mundos gigantes gasosos semelhantes a Júpiter.
Para mapear corpos menores e mais distantes, o observatório aplicará conjuntamente a técnica de microlente gravitacional. Quando uma estrela passa na frente de outra mais distante em relação à Terra, a gravidade da estrela em primeiro plano atua como uma lente natural, amplificando o brilho da estrela de fundo. Caso a estrela que funciona como lente possua planetas, a gravidade desses mundos gera pequenas anomalias no sinal de luz. Essa estratégia permitirá aos cientistas catalogar milhares de novos planetas, incluindo mundos rochosos situados a dezenas de milhares de anos-luz do nosso sistema.
Segundo Zurita, a técnica da microlente gravitacional é a forma mais adequada de detectar planetas do tamanho da Terra. “Se o principal objetivo é encontrar uma ‘Terra 2.0’ (um planeta semelhante à Terra, na zona habitável), essa é a técnica a ser utilizada”.
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Preparando o terreno para a Terra 2.0 e a era dos grandes dados
O conjunto de dados obtidos pelo telescópio Roman servirá como o pilar estratégico para as missões espaciais das próximas décadas. A meta final da astrobiologia – a detecção de assinaturas biológicas na atmosfera de um planeta de massa e temperatura semelhantes às da Terra – exige um nível de precisão técnica que está sendo construído neste exato momento.
Raíssa enfatizou o papel precursor que o novo telescópio desempenha no roteiro de exploração da NASA. “O Roman vai estudar outros planetas, mas vai ser mais voltado para os gigantes gasosos. A tecnologia não vai chegar a ponto de caracterizar planetas como o caso da Terra. Mas vai trazer essa tecnologia que a gente precisa entender, que é o imageamento direto dos exoplanetas, que vai ser utilizada pelo Observatório de Mundos Habitáveis, só que para planetas menores. Então, é como se fosse o primeiro passo que a gente está dando dentro dessa jornada de chegar à caracterização de planetas tipo Terra.”
Toda essa investigação será sustentada por uma capacidade inédita de processamento de informações. Equipado com o Instrumento de Campo Amplo (WFI), que é uma câmera de 300 megapixels que captura áreas 100 vezes maiores que as do Telescópio Espacial Hubble, o Roman poderá gerar mais de 20 petabytes de dados durante seus cinco anos iniciais.
Esse volume maciço exigirá o uso intensivo de algoritmos de inteligência artificial e aprendizado de máquina para varrer as imagens e catalogar bilhões de objetos astronômicos. Ao unir tecnologia de ponta, física teórica e engenharia espacial, o lançamento não representa apenas o início de mais uma missão da NASA, mas o passo mais decisivo dado até hoje para decifrar a natureza oculta do Universo e o lugar que ocupamos dentro dele.
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