Arecibo: alguns instrumentos escaparam ilesos e devem ser reaproveitados

Arecibo: alguns instrumentos escaparam ilesos e devem ser reaproveitados

Por Daniele Cavalcante | Editado por Claudio Yuge | 08 de Março de 2021 às 20h30
NAIC/Arecibo Observatory/NSF

Embora a principal e mais icônica estrutura do Observatório de Arecibo tenha desabado no final de 2020, a equipe responsável pelo local tem planos para manter o local entre as principais instalações científicas do planeta. É que o radiotelescópio gigante que foi destruído com a queda da cúpula suspensa não era o único instrumento de observação — o Arecibo conta ainda com outros telescópios e algumas décadas em dados científicos coletados desde sua inauguração em 1963.

Foi no primeiro dia de dezembro do ano passado que a cúpula gregoriana do radiotelescópio de Arecibo caiu de uma altura de 110 metros sobre o prato refletor gigantesco. Os funcionários da National Science Foundation (NSF), proprietária da instalação, disseram na época que ainda era muito cedo para determinar se o instrumento será substituído ou não. Hoje, três meses depois, o diretor do observatório Francisco Córdova já fala nas atuais prioridades e uma eventual substituição para a parabólica destruída.

Instrumentos do Arecibo

Imagem aérea do telescópio tirada em 23 de fevereiro de 2021 (Imagem: Reprodução/Maxar Technologies)

De acordo com Francisco Córdova, diretor do observatório, o foco da equipe agora está concentrado nos demais instrumentos, que incluem um LIDAR (sigla para Light Detection And Ranging (LIDAR), uma tecnologia que mede uma determinada distância através de um feixe de laser direcionado a um alvo e analisando a luz retroespalhada. No caso do Arecibo, o LIDAR é usado principalmente na mesosfera e baixa termosfera da Terra, o que corresponde a uma altitude entre 85 km e 115 km. Inclui também a estratosfera e regiões que vão até 160 km de altitude.

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Através do LIDAR, os cientistas podem estudar, por exemplo, os rastros deixados por asteroides que atravessam a atmosfera da Terra. Quando eles se transformam em bolas de fogo devido ao atrito do ar terrestre, as rochas espaciais deixam uma camada permanente de átomos de metal, moléculas e poeira. Com a ressonância do LIDAR, é possível detectar a quantidade de uma determinada assinatura atômica a partir desses restos de meteoros e aprender algo sobre eles.

Além disso, o LIDAR pode ajudar a fornecer informações sobre temperatura, composição química e a dinâmica da alta atmosfera, o que é útil nos estudos sobre os processos de variações climáticas sazonais. Contudo, um dos sistemas LIDAR está passando por reparos, após sofrer danos devido à passagem do furacão Maria em Porto Rico, em setembro de 2017. Segundo Córdova, ela deve voltar a funcionar normalmente até o final deste ano.

Existem também sistemas de aquecimento ionosférico, usados durante experimentos de uma semana que mudam a camada superior da atmosfera terrestre em um ponto específico. Um exemplo de uso dessa tecnologia é criar "auroras artificiais" bastante parecidas com as auroras naturais, porém mais fracas, com o objetivo de estudar como a atmosfera responde a tais eventos. Assim, os cientistas podem prever com maior facilidade o que acontece quando há uma aurora de fato, causada por partículas trazidas pelo vento solar, capazes de afetar os satélites de comunicação.

Esses sistemas contam com seis antenas instaladas no centro da enorme antena parabólica que desmoronou — apenas três permaneceram de pé, e mesmo estas sofreram alguns dados devido ao colapso de dezembro. O diretor do observatório pretende remover essas antenas no lugar assim que o local do acidente esteja seguro, para então consertá-las e colocá-las de volta para funcionar. Córdova declarou que essa etapa deve ser concluída com rapidez, embora tudo dependa de quando os destroços do desabamento serão removidos.

O principal instrumento do Arecibo agora é uma antena de rádio com 12 metros de diâmetro. Ela foi instalada no local para, inicialmente, diminuir a sobrecarga de trabalho do telescópio principal, ao menos nas pesquisas em Interferometria de Longa Linha de Base, que é um tipo de abordagem usada na radioastronomia. Em suma, um sinal de uma fonte de rádio, como um quasar, é coletado em vários radiotelescópios na Terra, todos conectados em rede.

Segundo Córdova, essa será a principal ferramenta astronômica do Arecibo, ao menos por algum tempo. A antena deverá se juntar às redes de interferometria de linha de base que já existem, “já que tais colaborações aumentam o poder de instrumentos individuais”, disse ele. A equipe do observatório espera colocar um sistema de resfriamento criogênico nessa antena, para que os cientistas possam realizar pesquisas mais robustas sem colocar o equipamento em risco.

Por fim, o observatório possui uma instalação chamada Remote Optical Facility (ROF), que fica na ilha de Culebra, a cerca de 27 km a leste de Porto Rico. São dois locais, um para os instrumentos ópticos, de rádio e sala de controle, enquanto o outro é para hospedar cientistas e técnicos. O principal equipamento ali é uma câmera que observa o céu o dia todo, todos os dias da semana. "Nossas observações astronômicas são tipicamente muito pontuais", disse Córdova sobre o sistema, que conta também com uma segunda câmera no local do telescópio principal.

Legado do Arecibo

O Arecibo antes do colapso (Imagem: Reprodução/UCF)

Talvez o maior legado do Arecibo no momento sejam os dados coletados através das décadas em que esteve com seu telescópio principal em ação. A instituição responsável está trabalhando em um projeto que visa reunir esses dados, de diferentes locais onde são mantidos, para montar um arquivo completo que ficará armazenado em nuvem, para acesso via internet. Esse projeto deve ser concluído em alguns meses, segundo Córdova.

Além disso, os cientistas estão fazendo parceria com engenheiros de software para desenvolver algoritmos automatizados para buscar nesses dados quaisquer eventos ou fenômenos que, na época da observação, eram desconhecidos. Por exemplo, os astrônomos só vieram a descobrir os primeiros exoplanetas a partir da década de 1990, então talvez ninguém reconhecesse as assinaturas de um planeta distante caso o Arecibo tenha detectado algum antes disso.

Esses algoritmos também poderão ser usados a outras atividades anteriores do telescópio, como o estudo dos asteroides próximos à Terra — um campo da astronomia no qual o Arecibo era insubstituível por qualquer outro observatório existente nos dias de hoje. A equipe também está trabalhando em um algoritmo para detectar rajadas de rádio rápidas, outro fenômeno descoberto apenas no século atual e pode estar presente entre as detecções mais antigas do telescópio.

Com esses projetos em andamento, o Observatório de Arecibo pode ter ainda muito com o que contribuir com a astronomia. Quanto à estrutura principal, seus destroços estão sendo removidos aos poucos, com todas as precauções necessárias para não colocar os funcionários em risco, e a diretoria do observatório já cogita uma estrutura que ocupe o papel de refletor principal no lugar da enorme parabólica destruída. “No momento, estamos explorando diferentes alternativas para qual seria a abordagem certa”, disse Córdova. "Estamos tentando ser um pouco criativos nesse aspecto”.

Fonte: Space.com

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