O ambicioso projeto de US$ 19,5 milhões, apelidado de Missão Espacial Landolt da NASA e liderado pela Faculdade de Ciências da Universidade George Mason em conjunto com a NASA, permitirá a calibração de telescópios em níveis anteriormente inatingíveis
O projeto visa melhorar significativamente as medições da luminosidade estelar e enfrentar vários outros desafios que dificultam a astrofísica moderna. Tais medições fornecem informações cruciais para a compreensão de vários fenômenos astrofísicos, incluindo a velocidade e aceleração da expansão do Universo.
Nomeada em homenagem ao falecido astrônomo Arlo Landolt, que montou catálogos detalhando o brilho estelar durante várias décadas, começando na década de 1970, a estrela artificial que o projeto colocará em órbita será equipada com um conjunto de oito lasers que emitem fótons em taxas específicas, permitindo aos cientistas crie catálogos atualizados de brilho estelar. Invisível a olho nu, a nova estrela artificial será discernível para astrônomos e observadores amadores do céu usando telescópios terrestres. Eliad Peretz, cientista da missão Goddard da NASA e cientista de instrumentos e investigador principal adjunto da Missão Landolt, disse que o novo esforço se concentra na medição de propriedades fundamentais nas quais os astrônomos confiam diariamente em suas observações.
“Isso pode impactar e mudar a forma como medimos ou entendemos as propriedades das estrelas, as temperaturas da superfície e a habitabilidade dos exoplanetas”, acrescentou Peretz. Durante o seu primeiro ano no espaço, a estrela artificial orbitará aproximadamente 35.500 quilômetros acima da Terra e parecerá permanecer estacionária em relação ao solo.
Peter Plavchan, professor associado de física e astronomia da George Mason que atuará como investigador principal da Missão Landolt, diz que o nível de precisão que a missão ajudará os astrônomos a atingir será uma necessidade para avanços futuros. “Isso é considerado uma missão de infraestrutura para a NASA, apoiando a ciência de uma forma que sabíamos que precisávamos fazer, mas com uma mudança transformadora na forma como o fazemos”, disse Plavchan em comunicado.
Aproximadamente do tamanho de uma caixa de pão, a carga útil da missão está preparada para desenvolvimento em cooperação com o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST). Piotr Pachowicz, professor associado do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Mason que lidera este componente da missão, disse que a calibração que a estrela artificial ajudará a facilitar “removerá os efeitos da filtração atmosférica da luz e permitirá aos cientistas melhorar significativamente Medidas.”
Pachowicz diz que sua equipe na George Mason supervisionará o projeto e a construção da carga útil. Após a conclusão, será enviado “muito alto para a órbita geoestacionária” e deverá, portanto, ser equipado para “lidar com desafios incríveis”. De particular importância, as medições melhoradas que a missão permitirá provavelmente permitirão aos cientistas refinar bastante a sua compreensão da evolução estelar e procurar zonas habitáveis em torno de exoplanetas. Novos insights sobre a energia escura também poderiam resultar dessas medições aprimoradas.
A estrela artificial facilitará a calibração aprimorada, oferecendo uma taxa constante de fótons emitidos por seu conjunto de lasers, fornecendo uma fonte confiável de partículas de luz que não pode ser alcançada usando objetos celestes reais. “A calibração do fluxo é essencial para a investigação astronômica”, explicou Susana Deustua, cientista física do Grupo de Detecção Remota do NIST. “Perguntamos constantemente: ‘Qual o tamanho? Quão brilhante? Quão longe?’ e depois pondere: ‘De que é feito o universo? Estamos sozinhos?’ Respostas precisas requerem medições precisas e excelente caracterização do instrumento”, disse Deustua.
“Quando olhamos para uma estrela com um telescópio, ninguém pode dizer hoje a taxa de fótons ou o brilho que vem dela com o nível de precisão desejado”, disse Plavchan. “Agora saberemos exatamente quantos fótons por segundo saem desta fonte com uma precisão de 0,25 por cento.
