Telescópio de caça a exoplanetas para buscar novos mundos estranhos em um balão gigante

Balão EchoBeach

Detalhe de um experimento de balão chamado EchoBeach. (Crédito da imagem: Enzo Pascale / Echobeach)

Os cientistas por trás do projeto o chamam de EchoBeach: um plano para enviar um balão gigante de hélio aos céus para estudar planetas em outros sistemas solares. E, de fato, poderia muito bem ser uma cabeça de ponte para a Echo - outra ambiciosa missão espacial atualmente em consideração.

Liderado pelo físico Enzo Pascale, da Universidade de Cardiff, no Reino Unido, o experimento EchoBeach permitiria aos pesquisadores identificar do que são feitas as atmosferas de mundos alienígenas distantes - e muito mais barato do que outras missões espaciais.



Será um telescópio de 1,5 m pendurado em um balão a altitudes muito elevadas - 40 quilômetros (ou quase 25 milhas) - na estratosfera, disse Pascale. Há ciência a ser feita, ciência muito convincente.

Ultimamente, não há escassez de exoplanetas: novos são descobertos regularmente e a contagem de hoje é de quase mil.

O agora aposentado observatório espacial Kepler encontrou milhares de exoplanetas em potencial nos últimos anos; O Hubble também detectou alguns, assim como vários grandes telescópios terrestres.

Mas até agora, os cientistas só conseguiram caracterizar a atmosfera de oito deles.

Isso ocorre porque os exoplanetas estão muito distantes, fracos e próximos de suas estrelas-mãe para serem fotografados diretamente.

Precursor do eco

EchoBeach poderia ser lançado já em 2017. Seria um pioneiro para uma missão espacial batizada de Echo, que, se for aprovada, também estudará a composição química da atmosfera dos exoplanetas - mas em uma escala muito mais ampla .

Echo é uma das cinco missões espaciais propostas em consideração na Agência Espacial Europeia. O veredicto sobre a missão que receberá aprovação deve ocorrer em fevereiro de 2014.

Um modelo CAD do experimento do balão Echobeach.

Um modelo CAD do experimento do balão Echobeach.(Crédito da imagem: Enzo Pascale / Echobeach)

Enquanto a Echo será capaz de estudar centenas de exoplanetas, incluindo aqueles na chamada zona habitável onde a água pode ser encontrada na forma líquida, a EchoBeach só será sensível o suficiente para olhar para o maior e mais quente deles, o gás semelhante a Júpiter gigantes.

Echo vai ficar muito, muito melhor. Será no espaço, o que significa que a atmosfera da Terra não poluirá a observação e, portanto, será de ordens de magnitude mais sensível do que qualquer coisa que usamos até agora, incluindo EchoBeach, disse Pascale.

Mas o Echo só seria lançado em 2022, no mínimo, e o precursor transportado por balão chegaria lá primeiro. Enquanto esperamos pelo Echo, que nos dará a visão definitiva de todos esses mundos alienígenas, o EchoBeach pode ser um precursor, um assessor do Echo, pode nos ajudar a projetar a melhor missão espacial possível, disse Pascale.

Ambos os projetos usarão um método denominado espectroscopia de trânsito. O método de trânsito para localizar um exoplaneta é indireto e é o mesmo que foi usado pelo telescópio Kepler. Os instrumentos medem pequenas quedas no brilho das estrelas quando um planeta passa pela linha de visão.

Depois que um planeta é confirmado, a próxima etapa é determinar seus parâmetros-chave, como massa e raio. Outros instrumentos medem se existe uma atmosfera e, em caso afirmativo, de que é feita. Este instrumento é chamado de espectrômetro, e é isso que o EchoBeach e o Echo posterior poderiam receber.

Um espectrômetro dispersa a luz em suas diferentes cores, como um prisma. EchoBeach e Echo estarão trabalhando na parte infravermelha do espectro, invisível a olho nu.

Missões transportadas por balão

Houve uma série de experimentos de astronomia em balões, lançados pela NASA, França, Suécia e Canadá. A ESA, porém, até agora não lançou nenhum.

O conceito EchoBeach teve precursores. Um balão chamado BLAST carregava um instrumento com a tarefa de estudar a formação de estrelas e precedeu um instrumento semelhante no telescópio ESA Herschel, três anos antes de Herschel entrar em órbita.

Outro programa de balão, o Boomerang, foi o precursor de um instrumento na missão Planck liderada pela ESA, que perscruta profundamente o cosmos inicial, estudando a luz fóssil do Big Bang - a radiação cósmica de fundo em micro-ondas.

O cosmólogo Mark Devlin, da Universidade da Pensilvânia, que não está envolvido no EchoBeach, mas lançou 10 projetos de astronomia baseados em balões, diz que essas missões podem ter uma vantagem significativa sobre os programas espaciais.

Um balão pode carregar um telescópio acima de 99,5% da atmosfera e fornecer um ambiente próximo ao espaço. Para muitas observações, isso é perfeitamente normal, disse ele.

E eles podem ser concebidos, construídos e executados em uma escala de tempo muito curta em comparação com um satélite - e com um custo muito menor. Desta forma, uma agência espacial pode testar novas tecnologias de forma rápida e barata, o que reduz significativamente os riscos de tecnologia para missões de satélite completas, disse Devlin.

A NASA, por exemplo, também está considerando um possível experimento de espectroscopia em balão, com várias ideias propostas por pesquisadores. Até agora, nenhum foi financiado, mas Devlin disse que a NASA considera a descoberta de planetas uma prioridade muito alta e está ansiosa para dar início a essa missão.

A equipe da EchoBeach está atualmente em negociações com pesquisadores dos EUA, para possivelmente lançar uma missão em um balão juntos.

Tenho certeza de que um desses experimentos acontecerá em breve, disse Pascale. Em relação ao EchoBeach, acho que saberemos com certeza na próxima primavera se isso vai acontecer ou não. Eu espero que sim.

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