O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA, com lançamento previsto para o final do próximo mês, está prestes a realizar um dos feitos mais precisos da astronomia até hoje. Este novo telescópio carregará o primeiro coronógrafo "ativo" espacial, um instrumento que efetivamente apaga a maior parte da luz de uma estrela durante a fotografia. Essa capacidade permitirá que astrônomos capturem as primeiras imagens de planetas orbitando outras estrelas, semelhantes aos do nosso próprio sistema solar, abrindo caminho para uma futura missão que poderá fotografar mundos parecidos com a Terra.

O Salto Tecnológico do Coronógrafo Ativo

Coronógrafos espaciais não são uma novidade, mas as versões anteriores, como as presentes no Hubble e no James Webb Space Telescope, utilizam um sistema estacionário para bloquear a luz ofuscante de uma estrela. Embora útil, essa abordagem é comparável a cobrir uma lanterna com o polegar enquanto se procura um vaga-lume em um quarto escuro: a lâmpada desaparece, mas o brilho residual ainda pode escapar e sobrepujar a luz do inseto. Dentro de um telescópio, esse brilho pode vir de luz vazando pelas bordas da maquinaria ou de minúsculas imperfeições em espelhos e revestimentos que espalham a luz estelar em "pontos" indesejados, ocultando ou até mesmo simulando um planeta.

O coronógrafo do Roman, no entanto, tentará algo inédito em telescópios espaciais: antes de cada observação, ele medirá essa luz residual e tentará suprimi-la, uma técnica conhecida como controle ativo de frente de onda. Brandon Creager, engenheiro mecânico líder do instrumento no Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA, expressa a importância da missão:

"Espero que seja lembrado por ser aquele passo crítico para... encontrar a Terra 2.0."
— Brandon Creager, engenheiro mecânico líder no JPL da NASA

Além disso, o Roman contará com uma câmera de campo amplo de aproximadamente 300 megapixels, capaz de capturar imagens cerca de 100 vezes maiores que as do Hubble com resolução similar. Essas capacidades ajudarão astrônomos a desvendar a natureza misteriosa da matéria escura e da energia escura, além de detectar cerca de 100.000 novos exoplanetas, inferidos pela forma como distorcem a luz de estrelas mais distantes. Javier Viaña, cientista pesquisador em Harvard, compara o avanço a passar de "entrevistar um punhado de pessoas" para "conduzir um censo global".

Como os Espelhos Deformáveis "Apagam" Estrelas

A capacidade de controle ativo do telescópio reside em dois espelhos deformáveis. Cada um possui um arranjo de 48 por 48 atuadores (pequenos pistões) sob uma fina folha de vidro deformável. A aplicação de uma pequena voltagem faz com que os atuadores se contraiam e puxem suas seções do espelho ligeiramente para trás, como milhares de dedos microscópicos esculpindo delicadamente uma superfície. O efeito é extremamente sutil:

• Cada seção do espelho pode se deformar em até 0,5 micrômetros (cerca de um quarto do tamanho de uma bactéria E. coli).
• Os incrementos de deformação são tão pequenos quanto 10 picômetros (aproximadamente um décimo do diâmetro de um átomo de hidrogênio), segundo Ilya Poberezhskiy, engenheiro de sistemas do projeto no JPL.

Esses atuadores permitem que os espelhos criem uma "frente de onda ativa", onde cada componente é movido para a posição perfeita para cancelar as ondas de luz indesejadas que chegam – um pouco como fones de ouvido com cancelamento de ruído, mas para a luz em vez do som. A luz "cancelada" cria uma "região em forma de donut ao redor da estrela onde suprimimos a luz estelar e onde esperamos ver exoplanetas", explica Poberezhskiy.

Em comparação com os coronógrafos espaciais atuais, espera-se que o sistema melhore a sensibilidade a exoplanetas contra o brilho de suas estrelas hospedeiras em um fator de até 1.000, revelando planetas que antes seriam tênues demais para serem detectados. O Roman também utiliza máscaras, incluindo uma ferramenta chamada "silicon grass", uma densa floresta de espinhos microscópicos em algumas máscaras que absorvem fótons para que não ricocheteiem no telescópio e atinjam acidentalmente um detector. "Uma vez que a luz entra ali, ela nunca mais sai", diz Poberezhskiy. Os espelhos e máscaras formam uma sucessão de barreiras para guiar o máximo possível da luz planetária preservada em direção ao detector final.

Revelando Júpiteres Distantes e o Futuro da Busca

Esta configuração elaborada pode abrir um novo capítulo na imagem direta de exoplanetas. Quase todos os exoplanetas fotografados até agora são jovens gigantes que não se assemelham aos residentes do nosso sistema solar: várias vezes a massa de Júpiter, ainda brilhando com o calor residual de seu nascimento e orbitando dezenas ou centenas de vezes mais longe de sua estrela do que a Terra do sol. Isso ocorre porque eles são relativamente fáceis de ver, brilhando intensamente em luz infravermelha, longe do pior brilho estelar.

O Roman, no entanto, poderá fotografar diretamente um verdadeiro análogo de Júpiter – um planeta semelhante a Júpiter em massa e orbitando uma estrela parecida com o sol algumas vezes mais distante do que a Terra do nosso sol. Ao contrário dos Júpiteres quentes que podemos ver agora, este seria um gigante gasoso muito mais maduro como o nosso, refletindo principalmente a luz de sua estrela-mãe após bilhões de anos de resfriamento, em vez de emitir sua própria luz intensamente. Meredith MacGregor, professora de astronomia na Johns Hopkins, destaca o poder dessa abordagem:

"Não estamos olhando para a estrela. Não estamos olhando para o efeito do planeta na estrela. Estamos realmente olhando para o planeta, e isso é super poderoso."
— Meredith MacGregor, professora de astronomia na Johns Hopkins

Embora as imagens não sejam em 4K – no máximo, um conjunto de pixels – isso será suficiente para que o Roman use o coronógrafo para obter informações sobre os diversos comprimentos de onda da luz do planeta, o que pode revelar a química de sua atmosfera. MacGregor acrescenta:

"Você está transformando algo que é um ponto de luz em um mundo real, porque se você sabe isso sobre sua atmosfera, agora você sabe algo sobre a superfície do planeta e a possibilidade de vida naquele planeta, certo? Então, esse é um grande passo."
— Meredith MacGregor, professora de astronomia na Johns Hopkins

Os resultados do Roman informarão o proposto Observatório de Mundos Habitáveis da NASA, o sonho de muitos astrônomos de exoplanetas, que em teoria será capaz de separar a luz de um planeta semelhante à Terra da luz de uma estrela semelhante ao sol, mais de 10 bilhões de vezes mais brilhante. Creager, que trabalha no instrumento desde 2018, resume o orgulho da equipe: "Não muitas pessoas podem dizer: 'Eu construí algo e está tirando uma foto de um planeta que está em uma estrela a 50 anos-luz de distância ou a 100 anos-luz de distância'."

Fonte: MIT Technology Review (https://www.technologyreview.com/2026/07/22/1140701/shape-shifting-mirrors-roman-space-telescope/)