O dispositivo desenvolvido por uma equipa internacional e coordenado pela Universidade do Arizona está pronto para iniciar um projeto histórico O satélite Pandora — um telescópio de precisão inédito para o estudo de exoplanetas — aguarda o início da sua missão após passar nos testes finais. O aparelho, que será lançado em breve a bordo de um foguete Falcon 9 da SpaceX, tem como objetivo analisar exaustivamente a composição atmosférica de pelo menos 20 planetas fora do sistema solar. A operação tem o potencial de transformar o conhecimento atual sobre atmosferas planetárias, ampliando consideravelmente as possibilidades de encontrar mundos habitáveis, explicou Daniel Apai, responsável científico da missão na Universidade do Arizona.
O satélite já está instalado no veículo de lançamento, dentro do Complexo de Lançamento Espacial 4E da Base da Força Espacial Vandenberg, na Califórnia. A janela de lançamento abre às 6h19 no Arizona (8h19 EST) no domingo, 11 de janeiro. A transmissão ao vivo será feita pelo sinal oficial da SpaceX. A última imagem do satélite Pandora, totalmente integrado após testes bem-sucedidos na Blue Canyon Technologies, no Colorado, mostra o seu complexo design: rastreadores estelares no centro, mantas isolantes brancas, a extremidade do telescópio e o painel solar na estrutura de lançamento.
Detalhes de uma missão pioneira
O projeto Pandora se destaca por ser o primeiro telescópio espacial dedicado a observações multicoloridas da luz estelar filtrada pelas atmosferas de exoplanetas. O núcleo instrumental do satélite é constituído por um telescópio com um espelho de 45 cm de diâmetro e um sistema científico capaz de capturar tanto os espectros de luz provenientes de estrelas distantes quanto as flutuações sutis em seu brilho, dados fundamentais para caracterizar a composição atmosférica planetária. Segundo Apai, isso facilitará a interpretação dos registos tanto de missões anteriores — como o telescópio Kepler da NASA — quanto de operações em andamento, com destaque para o Telescópio Espacial James Webb.
A singularidade técnica do Pandora reside também na sua contribuição para a comunidade científica. Os espectros de luz, como detalha a Universidade do Arizona, funcionam como «sinais» que revelam informações sobre a composição química tanto das estrelas como dos planetas que as orbitam. Além disso, a extrema precisão para detectar diminuições no brilho permitirá identificar a passagem de um planeta em frente à sua estrela hospedeira a partir da perspetiva do telescópio. Esta abordagem, conhecida como método de trânsito, é essencial para detectar corpos extremamente distantes.
O desenvolvimento do Pandora faz parte das missões NASA Astrophysics Pioneers, para as quais foi selecionado em 2021 como iniciativa de estreia. De acordo com Apai, da Universidade do Arizona, essas missões são caracterizadas por seu “ritmo acelerado e capacidade de responder a questões científicas novas e complexas”. A missão Pandora também se destaca por promover a liderança emergente: mais de 50% dos cargos de gestão são ocupados por cientistas e engenheiros em estágios iniciais da carreira, proporcionando assim um espaço único para a formação de referências no setor espacial. O controlo operacional após o lançamento ficará a cargo do Centro de Operações Multimissão (MMOC) do Instituto Espacial do Arizona, com sede no Edifício de Investigação Avançada do campus principal. O MMOC, por contrato com a NASA, será responsável por supervisionar a nave a partir da Terra, gerir a telemetria transmitida pelo satélite e verificar o estado integral da Pandora durante toda a missão.
Segundo Erika Hamden, diretora do Instituto Espacial do Arizona, «esta é a primeira vez que uma missão astrofísica orbital é operada a partir do nosso novo Centro de Operações de Missões na universidade». A executiva destacou o histórico de sucesso de operações anteriores, como o módulo de aterragem PHOENIX em Marte e a missão de retorno de amostras de asteróides OSIRIS-REx, ambas geridas a partir da instituição. O processo de entrada em serviço previsto para a Pandora será de um mês após atingir a órbita terrestre baixa. Posteriormente, terá início a missão científica principal, com duração de um ano, durante a qual o satélite observará cada um dos 20 sistemas planetários alvo, juntamente com as suas respetivas estrelas, durante blocos de 24 horas, antes de passar para o seguinte e repetir até completar 10 observações por sistema. Todos os dados recolhidos serão divulgados publicamente.
Um dos aspetos distintivos da Pandora é a sua capacidade de servir de base interpretativa para os dados do James Webb e futuras missões na busca de indícios de habitabilidade planetária. “Ao combinar as observações do Pandora com os dados do James Webb, compreenderemos melhor as atmosferas desses exoplanetas”, afirmou Apai. O cientista ressaltou que a prioridade inicial não é procurar vida, mas analisar componentes atmosféricos — como vapor de água — e, fundamentalmente, estudar as características das estrelas hospedeiras. A busca por planetas fora do sistema solar é um empreendimento científico relativamente recente. Até 1992, lembrou a Universidade do Arizona, não havia registro da presença de nenhum planeta extra-solar. Desde então, o desenvolvimento tecnológico e missões como a Kepler permitiram descobrir mais de 6.000 exoplanetas na Via Láctea. A possibilidade de encontrar mundos com potencial de habitabilidade concentra grande parte da atenção dos cientistas e do público em geral.
O estudo das atmosferas desempenha um papel central nessas investigações. Os especialistas procuram «certas pistas», referiu a Universidade do Arizona, como a presença de assinaturas químicas compatíveis com oxigénio ou água. Segundo Tomás Díaz de la Rubia, vice-presidente sénior de investigação e parcerias: «Com o Pandora pronto para o lançamento, estamos no início de uma nova era na descoberta cósmica: uma era em que, pela primeira vez, poderemos observar em profundidade as atmosferas de mundos distantes e ampliar a compreensão da humanidade sobre o que se esconde para além do nosso próprio céu». Díaz de la Rubia acrescentou que programas como o Pandora refletem o compromisso da Universidade com a excelência em astronomia observacional e o bem comum.
O desafio de estudar planetas a distâncias que podem ultrapassar centenas de anos-luz implica dificuldades técnicas notórias, uma vez que estes corpos não podem ser observados diretamente por serem demasiado frios ou fracos para os instrumentos atuais. Por isso, o método de trânsito, que mede a diminuição da luz de uma estrela quando um planeta passa à sua frente, tornou-se a abordagem indireta dominante. Levando essa técnica um passo adiante, equipas como a de Apai implementaram a espectroscopia para analisar a luz estelar atravessada pelas atmosferas planetárias e, assim, procurar vestígios de elementos químicos e moléculas.
«Pandora é a primeira missão realmente concebida para estudar as estrelas e os seus planetas em conjunto», afirmou Apai, garantindo que a sua equipa terá agora «uma capacidade muito maior para separar a contribuição da estrela da do planeta». O procedimento instrumental da Pandora prevê que cada objetivo seja observado sob condições monitorizadas, o que permite distinguir a incidência de neblinas, nuvens e água na análise espectral. Isso reforça a fiabilidade dos dados, especialmente quando se trata de sistemas com estrelas de características complexas.A visão da Universidade do Arizona é que a missão Pandora apenas inaugure uma nova etapa na exploração astrofísica a partir do seu campus, ao operar missões orbitais de alto impacto científico.
