Julgando como funciona o telescópio espacial Hubble

Em nossa órbita baixa da Terra, existe um telescópio conhecido como Telescópio Espacial Hubble. Você já se perguntou como o Hubble funciona para capturar o universo em uma imagem impressionante?

O Telescópio Hubble é um telescópio baseado no espaço, que tem muitas vantagens sobre os telescópios terrestres.

Embora os telescópios terrestres geralmente estejam localizados em áreas muito altas (como sobre montanhas) com poluição luminosa mínima, eles ainda precisam enfrentar a turbulência atmosférica, o que reduz um pouco a acuidade visual. Um dos efeitos da própria turbulência atmosférica é quando vemos estrelas que parecem piscar.

Outra desvantagem dos telescópios terrestres é que a atmosfera terrestre pode absorver grande parte dos raios infravermelhos e ultravioleta que passam por ela. Agora, os telescópios baseados no espaço podem detectar essas ondas com mais facilidade. É por isso que o Hubble foi colocado no espaço sideral: para que os astrônomos pudessem estudar o cósmico em todos os comprimentos de onda, especialmente aqueles que não podiam ser detectados na superfície da Terra.

No entanto, existe uma desvantagem para telescópios espaciais como o Hubble, que é que eles são muito difíceis de manter e reparar quando danificados. No entanto, o Hubble foi o primeiro telescópio projetado especificamente para ser fixado diretamente na órbita da Terra por astronautas, enquanto outros telescópios espaciais, como o Kepler e o Spitzer, não puderam ser reparados.

O Hubble faz uma rotação completa ao redor da Terra a cada 97 minutos, movendo-se a uma velocidade de 8 quilômetros por segundo. Você pode pensar que esta é uma velocidade muito rápida, mas por causa do grande diâmetro da Terra, a velocidade do Hubble não tem sentido.

O Hubble deve permanecer nessa velocidade se quiser continuar circulando a Terra. Se fosse um pouco mais lento, o Hubble cairia em direção à Terra, mas se fosse mais rápido, seria lançado para fora da órbita terrestre. Agora, quando se move, o espelho do Hubble captura a luz do universo, então a luz é enviada para alguns de seus instrumentos científicos.

Incluído em um tipo de telescópio conhecido como refletor Cassegrain, o método Hubble é na verdade muito simples. A luz de objetos universais que tocam o espelho principal do telescópio, ou espelho primário, será refletida no espelho secundário. Depois disso, o espelho secundário focalizará a luz através de um orifício no meio do espelho primário para ser enviada aos instrumentos científicos.

Algumas pessoas, talvez incluindo você, freqüentemente afirmam erroneamente que os telescópios servem para ampliar objetos. Embora não seja assim. A verdadeira função do telescópio é coletar mais luz dos corpos celestes do que o olho humano consegue. Quanto maior o espelho do telescópio, mais luz ele pode coletar e melhores serão os resultados da imagem.

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O próprio espelho primário do Hubble tem um diâmetro de 2,4 metros, o que é pequeno se comparado aos atuais telescópios terrestres, que podem atingir um diâmetro de 10 metros ou mais. No entanto, a localização do Hubble fora da atmosfera oferece uma nitidez de imagem extraordinária.

Uma vez que os espelhos do Hubble tenham coletado a luz, os instrumentos científicos do Hubble começarão a funcionar, simultaneamente ou individualmente, dependendo das necessidades da observação. Cada instrumento é projetado para examinar o universo de uma maneira diferente.

Esses instrumentos incluem:

Wide Field Camera 3 (WFC3) , um instrumento que pode ver três tipos diferentes de luz: ultravioleta próximo, luz visível e infravermelho próximo, embora não simultaneamente. Sua resolução e campo de visão são muito maiores do que os de outros instrumentos no Hubble. O WFC3 é um dos dois instrumentos mais novos do Hubble e é amplamente usado para estudar a energia escura, a matéria escura, a formação de estrelas e a descoberta de galáxias distantes.

Cosmic Origin Spectrograph (COS) , incluindo outro dos novos instrumentos do Hubble, COS é um espectrógrafo que pode ver exclusivamente em luz ultravioleta. O espectrógrafo é como um prisma, separando a luz dos corpos celestes em suas cores componentes. Também fornece uma "impressão digital" do comprimento de onda do objeto sendo observado, que informa aos astrônomos sua temperatura, composição química, densidade e movimento. O COS aumentará a sensibilidade ultravioleta do Hubble em pelo menos 70 vezes ao observar objetos muito escuros.

Advanced Camera for Survey (ACS) , um instrumento que permite ao Hubble ver a luz visível e é projetado para estudar parte da atividade do universo primitivo. O ACS ajuda a mapear a distribuição da matéria escura, detectar os objetos mais distantes do universo, procurar grandes planetas e estudar a evolução dos aglomerados de galáxias. A ACS parou de funcionar brevemente em 2007 devido à falta de eletricidade, mas foi reparada em maio de 2009.

O Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) , outro instrumento espectográfico no Hubble que é capaz de ver em luz ultravioleta, visível e infravermelha próxima. Em contraste com o COS, o STIS é conhecido por sua capacidade de caçar buracos negros. Enquanto o COS só funciona melhor para estudar estrelas ou quasares, o STIS pode mapear objetos maiores como galáxias.

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Near Infrared Camera e Multi-object Spectrometer (NICMOS) , é um sensor de calor Hubble. Sua sensibilidade à luz infravermelha permite que os astrônomos observem corpos celestes escondidos atrás da poeira interestelar. Este instrumento NICMOS é geralmente usado quando o Hubble está pesquisando uma nebulosa.

O instrumento final, Sensores de Orientação Fina (FGS) , é um dispositivo capaz de travar a posição do Hubble com o corpo celeste que você deseja observar, mantendo o Hubble apontando na direção certa. Além disso, o FGS também pode ser usado para medir com precisão as distâncias das estrelas.

Bem, todos esses instrumentos do Hubble podem estar ativos porque são suportados pela luz solar. O Hubble tem vários painéis solares que podem converter a luz solar diretamente em eletricidade. Parte dessa eletricidade será armazenada em baterias que mantêm o telescópio ativo quando ele está sobre a área noturna da Terra, bloqueado da luz solar.

O Hubble também está equipado com quatro antenas que servem para enviar e receber informações entre o Hubble e a Equipe de Operações da Missão no Goddard Space Flight Center em Maryland, EUA. Além disso, existem dois computadores principais e vários sistemas menores no Hubble. Um dos principais computadores é utilizado para manejar os comandos que direcionam o telescópio, enquanto o outro comanda os instrumentos, recebe seus dados e os envia ao satélite, até que sejam finalmente recebidos pelo Centro de Missões na Terra.

Depois que o Mission Center receber dados do Hubble, a equipe que trabalha lá começará a traduzir os dados, como outros comprimentos de onda, e arquivar as informações em um dispositivo de armazenamento. O Hubble sozinho envia informações suficientes para preencher cerca de 18 DVDs por semana. Os astrônomos podem baixar dados arquivados pela Internet e analisá-los de qualquer lugar do mundo.

Agora, é assim que o Telescópio Espacial Hubble funciona. E, a propósito, você também pode usar o Hubble para fazer pesquisas. Você só precisa enviar as melhores propostas para o Hubble Mission Center. As propostas selecionadas terão a oportunidade de tirar proveito das capacidades do Hubble para observação e pesquisa. A cada ano, cerca de 1.000 propostas são analisadas e cerca de 200 selecionadas.

Interessado em observar o universo com o Hubble?