Às 18h51 (horário de Brasília) da quarta-feira, 18 de abril, um foguete SpaceX Falcon 9 decolou do Cabo Canaveral, na Flórida. Ele carregava o TESS da NASA: o satélite de pesquisa de exoplanetas em trânsito. Pelo que podemos dizer, a missão foi sem problemas, com o primeiro estágio retornando para aterrissar em sua barcaça flutuante no Oceano Atlântico, e o estágio 2 continuando para enviar o TESS para sua órbita final.
É uma mudança de guarda, pois agora estamos entrando nos últimos dias para o telescópio espacial Kepler da NASA. Está ficando sem combustível e já está prejudicado pela perda de suas rodas de reação. Em apenas alguns meses, a NASA a encerrará definitivamente.
Isso é triste, mas não se preocupe, com o TESS a caminho, a jornada científica do exoplaneta continua: procurando mundos do tamanho da Terra na Via Láctea.
É difícil acreditar que sabemos apenas sobre planetas que orbitam outras estrelas há pouco mais de 20 anos. O primeiro planeta extra-solar encontrado foi o júpiter quente 51 Pegasi B, que foi descoberto em 1995 por uma equipe de astrônomos suíços.
Eles descobriram este mundo usando o método da velocidade radial, onde a gravidade do planeta puxa sua estrela para frente e para trás, alterando o comprimento de onda da luz que vemos levemente. Essa técnica foi refinada e usada para descobrir muitos mais planetas orbitando muito mais estrelas.
Mas outra técnica foi ainda mais bem-sucedida: a técnica de trânsito. É aqui que a luz da estrela é cuidadosamente medida ao longo do tempo, observando qualquer queda no brilho quando um planeta passa na frente.
No momento em que escrevo este artigo, em abril de 2018, existem 3.708 planetas confirmados com vários milhares de candidatos que precisam de confirmação adicional.
Planetas estão por toda parte, em todas as formas e tamanhos. Desde os gigantes gasosos, mundos rochosos e gigantes do gelo que temos no Sistema Solar, até os inusitados júpiteres quentes e super-terras. Os astrônomos chegaram a encontrar cometas em outros sistemas solares, planetas como Saturno, mas com sistemas de anéis que superam o planeta vizinho. A caçada ainda está em andamento. Luas orbitando planetas orbitando outras estrelas.
O Telescópio Espacial Kepler da NASA foi o instrumento de caça ao planeta mais produtivo já construído. Dos 3.708 planetas descobertos até agora, o Kepler descobriu 2.342 mundos.
O Kepler foi lançado em março de 2009 e iniciou suas operações em 12 de maio de 2009. Usou seu espelho primário de 1,4 metros para observar uma região do céu de 12 graus. Apenas para comparação, a Lua ocupa cerca de meio grau. Então, uma região contendo centenas de vezes o tamanho da Lua.
Kepler foi colocado em uma órbita da Terra ao redor do Sol, com um período de 372,5 dias. Com um ano mais longo, o telescópio se move lentamente atrás da Terra em cerca de 25 milhões de quilômetros por ano.
Como mencionei anteriormente, o Kepler foi projetado para usar a técnica de trânsito, procurando planetas passando na frente de suas estrelas nessa região muito específica do céu. Embora pesquisas anteriores com exoplanetas tivessem encontrado apenas os planetas mais massivos, Kepler era sensível o suficiente para ver mundos com metade da massa da Terra orbitando outras estrelas.
E tudo estava indo bem até 14 de julho de 2012, quando uma das quatro rodas de reação da sonda falhou. Estes são giroscópios que permitem à sonda mudar de orientação sem propulsor. Sem problemas, o Kepler foi projetado para precisar apenas de três. Então, uma segunda roda falhou em 11 de maio de 2013, encerrando sua missão principal.
O que os engenheiros do Kepler inventaram é um dos mais engenhosos resgates de naves espaciais na história dos voos espaciais. Eles perceberam que podiam usar a pressão leve do Sol para estabilizar perfeitamente o telescópio e mantê-lo apontado para uma região do céu.
Isso permitiu que Kepler continuasse trabalhando, observando porções ainda maiores do céu, mas sua órbita ao redor do Sol só permitiria observar uma região por um período mais curto de tempo. Em vez de escanear estrelas parecidas com o Sol, o Kepler concentrou sua atenção nas estrelas anãs vermelhas, que podem ter mundos do tamanho da Terra orbitando-os a cada poucos dias.
Isso era conhecido como a era do K2 e, durante esse período, apareceu outros 307 confirmados e 480 planetas não confirmados.
Mas Kepler está ficando sem tempo agora. Há cerca de um mês, a NASA anunciou que o Kepler está quase sem combustível. Esse combustível é importante porque uma manobra importante que ele precisa fazer é apontar para trás e para a Terra e carregar todos os dados que está reunindo. Os números da NASA estão a poucos meses agora e, quando isso acontecer, eles instruirão o telescópio a apontar para a Terra pela última vez, transmitir seus dados finais e depois desligar para sempre.
E hoje o TESS decolou com sucesso, assumindo o controle de onde Kepler parou.
Ele está carregando o Transiting Exoplanet Survey Satellite da NASA, ou TESS, a sequência de Kepler, levando a busca por exoplanetas para o próximo nível.
A missão TESS existe de alguma forma desde 2006, quando foi originalmente concebida como uma missão financiada pelo Google, pela Fundação Kavli e pelo MIT.
Ao longo dos anos, foi proposto à NASA e, em 2013, foi aceito como uma das missões Explorer da NASA. São missões com um orçamento de US $ 200 milhões ou menos. WISE e WMAP são outros exemplos de missões do Explorer.
Mas há muitas diferenças entre Kepler e TESS.
Lembra quando eu disse que Kepler estava observando uma região do céu de 12 x 12 graus? O TESS examinará o céu inteiro, uma área 400 vezes maior do que Kepler observou.
Possui um conjunto de 4 telescópios idênticos separados com câmeras CCD, cada uma com 16,8 megapixels. Eles estão dispostos a dar ao TESS uma vista quadrada de 24 graus do céu. O TESS dividirá o céu em 26 setores diferentes e estudará a região por pelo menos 27 dias, passando de estrela brilhante para estrela brilhante a cada dois minutos.
Enquanto Kepler estava mergulhando profundamente em uma região específica do céu, o TESS observava as 500.000 estrelas mais brilhantes do céu, que são 30 a 100 vezes mais brilhantes que os tipos de estrelas que Kepler estava olhando. Muitos dos quais serão estrelas como o nosso próprio Sol.
Ele será capaz de examinar o céu inteiro ao longo de dois anos, uma área 400 vezes maior do que Kepler observou. E os astrônomos esperam que a missão apareça milhares de planetas extra-solares, 500 dos quais serão do tamanho da Terra ou super-terrestres.
Ao realizar esse amplo levantamento do céu com estrelas brilhantes, o TESS encontrará os planetas extra-solares próximos. Se uma estrela brilhante tem planetas passando à sua frente da nossa perspectiva, o TESS o encontrará. Ele criará o catálogo definitivo de planetas próximos.
Como esses mundos são muito mais brilhantes no céu, será mais fácil para os observatórios terrestres e espaciais do mundo fazer observações de acompanhamento. Os astrônomos serão capazes de medir o tamanho, massa, densidade e até a atmosfera de mundos extra-solares. Apenas espere até James Webb colocar seus detectores em alguns desses mundos.
Além de seu trabalho principal de encontrar planetas, a NASA convidou Investigadores Convidados a usar a espaçonave para outras pesquisas científicas, como encontrar quasares, rastrear a rotação estelar e observar as variações de estrelas anãs. Qualquer coisa que tenha uma alteração no brilho será um ótimo alvo para o TESS.
Uma característica interessante da missão TESS será sua órbita, seguindo-a por um caminho que nenhuma outra missão jamais usou. É chamada de órbita "ressonante lunar P / 2" e leva a nave espacial a uma trajetória elíptica que leva metade do tempo que a Lua orbita a Terra - 13,7 dias.
No ponto mais próximo da Terra, ele estará 35.785 km acima da superfície e levará três horas para transmitir todos os seus dados às estações terrestres. Depois, voará para o ponto mais alto, a uma altitude de 373.300 km, fora dos perigos dos cintos de Van Allen.
Quando a missão TESS terminar, saberemos muito sobre os planetas extra-solares em nosso bairro próximo. Bem, muito sobre os planetas que se alinham perfeitamente com suas estrelas da nossa perspectiva. E, infelizmente, este é apenas um par de por cento dos sistemas estelares existentes.
Vamos precisar de outras técnicas para encontrar o resto, o que tenho certeza de que abordaremos em artigos futuros.
Nota: esta é a transcrição de um vídeo que publicamos. Assista aqui.
