Ilustração do balão voando com o telescópio. (Créditos da imagem: NASA/JPL).

É muito comum que telescópios, satélites, ou outros tipos de equipamentos estratosféricos ou espaciais sejam lançados a partir de foguetes. Alguns experimentos climáticos são, em alguns momentos, lançados por balões, mas um telescópio com um tamanho considerável é novidade. A NASA revelou que pretende lançar um satélite com cerca de 2,5 metros a partir de um balão. O balão, para suportar a carga, terá o tamanho de um estádio, cerca 150 metros de largura.

O ASTHROS (Astrophysics Stratospheric Telescope for High Spectral Resolution Observations at Submillimeter-wavelengths), algo como Telescópio Astrofísico Estratosférico para Observações de Alta Resolução Espectral de Comprimentos de ondas Submilimetricas, no português. Ondas Submilimétricas são ondas  de comprimentos de ondas menores do que um milímetro. As ondas de rádio, por exemplo, podem ter comprimentos de ondas superiores a 10 metros. O comprimento da onda é a distância entre as cristas.

O lançamento do ASTHROS deve ocorrer em 2023 a partir da Antártica, e o balão ficará voando em torno no polo sul, na estratosfera, por cerca de 3 semanas, sendo guiados pelos próprios ventos. Nessas três semanas o telescópio fará suas observações. Após isso, será ejetado, e cairá na Terra com um paraquedas, momento em que poderá ser recuperado pelos cientistas.

O que o telescópio fará?

Ele opera na faixa das ondas infravermelhas, as quais o olho humano é incapaz de enxergar. É justamente pela faixa de operação que ele precisa estar em uma determinada altura – cerca de 40 quilômetros de altitude, cerca de 4 vezes a altitude de cruzeiro de um voo comercial. Lá, como a luz não precisa cruzar toda a atmosfera da Terra, mas só parta da estratosfera, muito mais rarefeita, há pouca interferência na luz que chega até o telescópio. 

Na atmosfera, a luz é refratada. A luz vermelha possui comprimento de ondas maiores do que as outras luzes visíveis e, consequentemente, o infravermelho, ainda maior. Com o comprimento maior, elas são menos desviadas do que, por exemplo o azul (que gera a cor do céu). Mesmo sendo mais desviada, ainda sofre interferências da atmosfera suficientes para atrapalhar algumas áreas de pesquisa científica.

A ideia, com o telescópio, é estudar a dinâmica de gases no entorno de novas estrelas, que estão ainda em processo de formação. Inicialmente, os pesquisadores querem detectar alguns tipos específicos de íons de nitrogênio (íons são átomos  com mais ou menos elétrons do que o normal). Por meio desses dados, eles poderão rastrear o quão contribuem os materiais restante de supernovas para a formação de estrelas. Supernovas são explosões de estrelas, que lançam pelo espaço gases e poeira – esses materiais formam estrelas e planetas. É por isso que Carl Sagan dizia que “somos todos poeira de estrelas”. Os pesquisadores querem saber quantas dessas estrelas estão vindo do material residual de outras estrelas, que já morreram. 

No momento, são quatro alvos principais: dois berçários espaciais localizados na Via Láctea, a nossa galáxia, além da galáxia Messier 83, a 15.040.000 anos-luz de distância do planeta Terra, e a estrela TW Hydrae, uma jovem estrela a 176 anos-luz de distância da Terra, onde uma nuvem de gases e poeira em seu entorno ainda  podem dar origem a novos planetas, como no Sistema Solar.

Por que não lançar com um foguete?

Os balões podem parecer uma forma antiquada e pouco tecnológica de se operar, já que há um grande número de foguetes super modernos. Entretanto, conforme um comunicado da NASA, além de mais baratos, os balões necessitam de menos planejamento e, consequentemente, menos tempo do que o foguetes. Portanto, em algumas missões, o balão é uma forma muito mais prática e barata de se lançar cargas científicas ao espaço. Um lançamento de um foguete custa algumas dezenas de milhões de reais. Há mais de 30 anos a NASA possui um programa de balões científicos, e lança entre 10 e 15 missões por ano nesse modelo.

“Missões com balões como o ASTHROS possuem riscos maiores do que missões espaciais, mas gera grandes recompensas por um custo modesto. Com ASTHROS, nós estamos visando fazer observações astrofísicas que nunca foram tentadas antes. A missão abrirá caminho para futuras missões espaciais, com o teste de novas tecnologias e fornecendo treinamento para a próxima geração de engenheiros e cientistas”, disse no comunicado o engenheiro Jose Siles, o gerente de projeto do ASTHROS.

Referência: 

  1. JPL, NASA. “NASA Mission Will Study the Cosmos With a Stratospheric Balloon”. Acesso em: 26 jul. 2020.