NASA avança com o telescópio de infravermelho distante PRIMA rumo ao projeto completo

A NASA levou o PRIMA, um telescópio espacial de infravermelho distante planejado, para a próxima etapa de desenvolvimento, segundo reportagem do mpg.de. A decisão conduz a missão à Fase B, na qual seu projeto preliminar e as tecnologias de suporte serão desenvolvidos em maior detalhe.

O PRIMA é a primeira missão da nova categoria Probe Explorers da NASA, criada dentro do antigo Programa Explorers da agência. Seu programa científico proposto pretende examinar como planetas, estrelas, galáxias e buracos negros se formaram e mudaram, além de investigar a história da poeira, dos elementos pesados e da água no universo.

A missão ainda deverá passar por uma revisão de confirmação antes de entrar na Fase C, a etapa de implementação. Essa avaliação levará em conta seu progresso técnico, a gestão do programa e os custos. Se a NASA confirmar o projeto, o custo da missão será limitado a US$ 1,2 bilhão, excluindo o lançamento e outras despesas fora do orçamento do projeto. Atualmente, o lançamento do observatório está previsto para 2033, e a missão deverá operar por cinco anos.

Uma visão entre a astronomia infravermelha e a radioastronomia

O PRIMA levará um telescópio de 1,8 metro projetado para realizar levantamentos profundos e sensíveis em comprimentos de onda do infravermelho distante. Essa parte do espectro eletromagnético pode revelar radiação que não é acessível por meio de muitas observações feitas em comprimentos de onda infravermelhos mais curtos.

O telescópio pretende ocupar um espaço importante entre observatórios como o Telescópio Espacial James Webb, da NASA, e instalações de radioastronomia. Ao acrescentar observações no infravermelho distante às capacidades da atual frota de telescópios espaciais, os cientistas esperam acompanhar processos difíceis de estudar por meio de uma única faixa de comprimento de onda.

Entre as questões previstas para investigação estão como se originam os planetas além do sistema solar, como as galáxias e seus buracos negros centrais se desenvolveram ao longo da história cósmica e como materiais como poeira e elementos mais pesados se acumularam. Juntos, esses estudos poderiam ajudar os pesquisadores a explicar as condições que produziram o universo observado hoje.

Os instrumentos do PRIMA incluirão o PRIMAger, um instrumento de imageamento, e o FIRESS, um espectrômetro de levantamento aprimorado para o infravermelho distante. O Instituto Max Planck de Astronomia, ou MPIA, propôs fornecer equipamentos optomecânicos e eletrônica de controle, incluindo dois espelhos de direcionamento de feixe controlados ativamente.

Cada espelho operaria em dois eixos como um modulador do plano focal. Sua função seria mover e estabilizar o campo de visão de um instrumento de forma rápida e precisa, permitindo que o observatório apontasse para diferentes regiões do céu enquanto mantinha o controle necessário da observação.

O papel do MPIA e o apoio internacional

O hardware proposto se baseia na experiência do MPIA em astronomia infravermelha e espacial. O instituto já desempenhou papéis importantes em missões como o Observatório Espacial de Infravermelho, o Herschel e o Euclid, da Agência Espacial Europeia, além dos telescópios espaciais James Webb e Nancy Grace Roman, da NASA.

Os cientistas do MPIA esperam que as observações do PRIMA apoiem pesquisas no instituto, especialmente trabalhos sobre a formação de planetas e estrelas. A contribuição proposta pelo instituto também daria a seus pesquisadores acesso a dados relevantes para essas áreas caso a missão avance.

O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, no sul da Califórnia, administrará o PRIMA sob a direção do Caltech. O Centro de Voos Espaciais Goddard e o Centro de Voos Espaciais Marshall, da NASA, também são parceiros. Os participantes internacionais listados para a missão incluem o CNES, da França, a ASI, da Itália, o DLR, da Alemanha, a Agência Espacial Canadense, o KASI, da Coreia do Sul, a JAXA, do Japão, e a Agência Espacial do Reino Unido. O DLR é a agência financiadora direta do MPIA.

Por que a nova classe de missões é importante

O conceito Probe Explorers segue uma recomendação do levantamento decenal de astronomia e astrofísica de 2020 das Academias Nacionais dos EUA. A NASA avaliou os estudos de missões candidatas quanto ao valor científico, à consistência com esse levantamento, à viabilidade de seus planos de desenvolvimento, ao custo e cronograma esperados e às tecnologias que poderiam avançar para observatórios maiores no futuro.

O PRIMA está sendo desenvolvido como parte de uma sequência mais ampla de grandes missões espaciais. Webb e Roman estabeleceram um padrão de observatórios da NASA operando nas duas metades da década atual, enquanto o PRIMA pretende iniciar a linha de missões de alta capacidade da próxima década.

O Programa Explorers mais amplo é o esforço contínuo mais antigo da NASA para oferecer acesso relativamente frequente e de menor custo ao espaço para missões científicas conduzidas por pesquisadores. Ele começou com o Explorer 1, em 1958, que descobriu os cinturões de radiação da Terra, e desde então produziu mais de 100 missões. Entre seus projetos anteriores estão o Uhuru e o Cosmic Background Explorer, cujos pesquisadores posteriormente receberam Prêmios Nobel.

A NASA Goddard administra o programa para a Diretoria de Missões Científicas da agência, que supervisiona pesquisas sobre a Terra, o clima espacial, o sistema solar e o universo mais amplo. O avanço do PRIMA para a Fase B marca um passo significativo, mas sua construção e seu lançamento continuam condicionados à revisão de confirmação posterior.