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Hubble 29 anos | História, curiosidades e descobertas do telescópio espacial


Esta fotografia do Telescópio Espacial Hubble da NASA foi tirada durante a primeira missão de manutenção em 1993.

Por Patrícia Gnipper

No dia 24 de abril de 1990, o telescópio espacial Hubble foi lançado para mudar a maneira como enxergamos o universo. Sua primeira observação aconteceu em 20 de maio do mesmo ano, quando o Hubble se voltou para o aglomerado estelar NGC3532 — e desde então vem fazendo jus a seu nome; Edwin Hubble usou o maior telescópio de sua época para descobrir novas galáxias, e o telescópio espacial faz exatamente o que o célebre astrônomo fez, só que levando a observação a um outro patamar.

De acordo com a NASA, mais de 15 mil artigos científicos já foram publicados usando dados do Hubble, que completa mais de 1 milhão de observações desde a primeira. O telescópio do tamanho de um ônibus escolar pesa o equivalente a dois elefantes africanos e está na órbita da Terra a uma velocidade média de 28 mil quilômetros por hora, e de lá tira fotos impressionantes e sem precedentes do nosso universo com uma precisão de 0,007 segundos de arco — o que equivale a projetar um feixe de laser na cabeça de uma pessoa a uma distância de 320 quilômetros.

Por estar em uma região da órbita da Terra fora da distorção da atmosfera, o Hubble, equipado com instrumentos para observação visível, ultravioleta e infravermelho, consegue observar o espaço com imagens em alta resolução e fidelidade sem precedentes, de maneira que não seria possível de se fazer com telescópios em Terra. Ele registrou algumas das imagens de luz visível mais detalhadas da história da exploração espacial, e muitas de suas observações resultaram em descobertas científicas históricas, como foi o caso da determinação da taxa de expansão do universo.

Breve histórico

Construído pela NASA com contribuições da ESA (a agência espacial europeia), o telescópio espacial Hubble foi financiado na década de 1970 com lançamento previsto para 1983, mas dificuldades técnicas e orçamentárias fizeram com que o projeto precisasse ser atrasado, com o desastre da Challenger em 1986 fazendo com que o lançamento do Hubble ficasse ainda mais comprometido. Seu lançamento finalmente aconteceu em 1990, só que seu espelho principal havia sido aterrado de maneira incorreta, o que criou uma aberração esférica. Então, as primeiras imagens do Hubble saíram desfocadas e a decepção foi enorme.

Contudo, em 1993 foi possível enviar uma missão para corrigir o problema, com astronautas viajando à órbita da Terra para arrumar o espelho do Hubble diretamente no espaço. Desde então, já foram feitas cinco missões de reparo no Hubble, que atualizaram e substituíram sistemas do telescópio, incluindo todos os seus principais instrumentos, o que garantiu sua longevidade, com o Hubble continuando firme e forte até hoje. Estima-se que, nas condições atuais, ele permaneça operacional por mais uma década.

Seu sucessor será o telescópio espacial James Webb, que terminou de ser construído em 2016, na verdade, mas seu lançamento precisou ser adiado pela NASA após problemas técnicos com o equipamento. Ele deverá ser lançado, se nada mais der errado, em março de 2021 — o que significa que, até lá, o Hubble precisa continuar operando normalmente mesmo com mais de 30 anos de funcionamento.


O icônico telescópio espacial Hubble (Foto: NASA)

Grandes descobertas

O ambicioso projeto do Hubble permitiu algumas das descobertas espaciais mais relevantes dos últimos tempos, mudando completamente nosso entendimento do universo. Sua missão principal, logo que foi lançado, era medir a constante de Hubble, lei que diz que o universo está em expansão e que é possível medir as velocidades relativas de afastamento ou de aproximação das galáxias por meio do efeito Doppler da luz que elas emitem.

A constante foi estabelecida por Edwin Hubble em 1929, mas até o lançamento do telescópio Hubble os valores dos cálculos feitos por diversos astrônomos eram contraditórios, com alguns resultados indicando que o universo estava expandindo lentamente, e outros sugerindo que essa expansão na verdade era bastante acelerada. Então, medindo desde as estrelas variáveis Cefeidas tanto na Via Láctea quanto em outras galáxias, até a medição de galáxias individuais e supernovas, com o Hubble conseguimos determinar, enfim, a taxa de aceleração do universo.


Área de impacto do cometa Shoemaker-Levy 9 em Júpiter, registrada pelo Hubble (Foto: NASA)

E como o Hubble foi equipado com instrumentos para fazer observações visíveis, ele proporcionou imagens reais e deslumbrantes de galáxias, nebulosas e demais estruturas espaciais, além de uma imensidão de dados científicos sobre elas. Em 1994, por exemplo, o Hubble fotografou a colisão do cometa Shoemaker-Levy 9 com Júpiter, registrando os impactos e suas consequências no gigante gasoso. O evento, por sinal, é tido por alguns como o primeiro "viral" da internet, em uma época em que a web não era acessada por tanta gente — pelo fato de as informações da colisão com o cometa estarem disponíveis online, o evento fez com que muita gente enxergasse a então novidade da internet como um novo meio onde se informar com rapidez, o que ajudou a popularizar a rede na época.

O Hubble também revolucionou a ciência planetária de várias maneiras ao fazer observações precisas do nosso próprio Sistema Solar. Por exemplo, ele observou vulcões na lua joviana Io, além de auroras em Júpiter e em Urano, e também foi importante no estudo de Plutão e suas Luas. Antes do Hubble, conhecíamos apenas a lua Caronte ao redor de Plutão, mas o telescópio espacial descobriu que o planeta-anão tinha outras quatro luas — com todas elas sendo estudadas em 2015 pela missão New Horizons.

Mas o Hubble também olhou ainda mais longe, analisando profundamente regiões espaciais onde as estrelas se formam (nebulosas) para nos ensinar ainda mais sobre a formação do universo. Na Nebulosa da Águia, por exemplo, o telescópio fotografou a icônica imagem dos chamados Pilares da Criação, estudando com infravermelho onde as novas estrelas estavam em meio às "torres" de gás e poeira.


Uma das fotos mais famosas do Hubble mostra os Pilares da Criação, apelido desta parte da Nebulosa da Águia (Foto: NASA)

E saindo da nossa galáxia, o Hubble, ao observar áreas escuras do céu por longos períodos, conseguiu descobrir e registrar milhares de outras galáxias, o que permitiu o conhecimento de que, no universo observável, há cerca de 2 trilhões de galáxias, algumas quase tão antigas quanto o próprio universo. O Hubble também permitiu a descoberta das estrelas mais antigas conhecidas no espaço, as mais distantes e isoladas, as supernovas mais misteriosas, e também algumas das evidências mais palpáveis sobre a existência da matéria escura e da energia escura vieram por meio de dados do telescópio espacial, que também conseguiu observar objetos extremamente distantes e antigos com o efeito das lentes gravitacionais..

Antes do Hubble, muito do que hoje temos como concreto eram apenas suspeitas e teorias. Hoje, mesmo que o universo ainda tenha muito a ser explorado e compreendido, temos um entendimento sem precedentes do espaço que nos cerca, e é surpreendente pensar que um único equipamento espacial tenha proporcionado um avanço científico tão grande, em tão pouco tempo. Afinal, o que são 29 anos perto da imensidão do espaço-tempo?

Curiosidades

Em média, um artigo científico baseado em dados do Hubble recebe cerca de duas vezes mais citações do que os demais, e de 200 artigos publicados a cada ano que recebem mais citações, 10% são baseados em dados do Hubble. Mais de 15 mil artigos já foram publicados usando dados do Hubble, por sinal.

Mas não são somente cientistas da NASA ou da ESA que podem contar com o Hubble em seus trabalhos: qualquer pessoa pode solicitar um tempinho de uso do telescópio, sem restrições quanto a nacionalidade ou afiliação acadêmica. Contudo, a competição por esse tempo de uso é acirrada, e apenas cerca de um quinto das propostas recebidas a cada ciclo de observação acaba ganhando tempo no cronograma — cada ciclo tem duração de cerca de um ano.

Inicialmente, os dados do Hubble eram armazenados diretamente na espaçonave, contando com antigos gravadores de rolo (ou de bobina), que foram depois substituídos por unidades de armazenamento em estado sólido. Cerca de duas vezes por dia os dados de rádio do Hubble são enviados a um satélite de retransmissão, que então envia as informações para a Terra, passando por algumas etapas até o arquivamento. Semanalmente, são baixados cerca de 140 gigabits de dados, rendendo cerca de 10 terabytes de dados por ano, e o arquivo total tem, atualmente, mais de 150 TB de tamanho.


A galáxia M100 fotografada pelo Hubble antes e depois de seu espelho ser reparado no espaço em 1993 (Foto: NASA)

Todas as imagens fotografadas pelo Hubble são monocromáticas, em tons de cinza. Mas como o Hubble analisa diferentes comprimentos de onda em cada câmera, os dados indicam as cores reais de tudo o que está sendo observado, com as imagens coloridas então sendo criadas no pós-processamento. Então, as belas fotos coloridas do Hubble não são "cruas", mas representam com fidelidade as cores verdadeiras do que está sendo observado.
Desde que sua missão começou, o Hubble já fez mais de 1,3 milhão de observações, sendo este um dos instrumentos científicos mais produtivos já construídos.

O Hubble não é equipado com propulsores. Então, para mudar seu ângulo de observação e, assim, mirar seus instrumentos a diferentes áreas do céu, ele conta com a terceira lei de Newton girando suas rodas na direção oposta. O telescópio leva 15 minutos para fazer um giro de 90 graus.
Por estar acima da "névoa" da nossa atmosfera, o Hubble consegue observar o espaço com nitidez incrível. É como se ele pudesse ver, claramente, um vagalume em Tóquio estando em Washington, DC.

A NASA eventualmente prepara e-books para reunir descobertas e informações relevantes do Hubble em uma única obra. Os livros podem ser baixados gratuitamente na página do Hubble que fica no site da NASA, disponíveis em formatos ePub e PDF.

Para comemorar seus 29 anos, a NASA divulgou uma imagem inédita que o Hubble fez recentemente da nebulosa do Caranguejo do Sul, criada a partir da interação de duas estrelas em seu centro. Ambas trocam materiais enquanto a maior, uma gigante vermelha, segue seu ciclo de vida rumo a se tornar uma anã branca similar à sua companheira.


A bela nebulosa do Caranguejo do Sul (Foto: NASA)







FONTE: Hubble, NASA, Forbes via canaltech.com.br - Documentários & Músicas Legendadas

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