A Agência Espacial Europeia (ESA) lançou, no último dia 14 de maio, a bordo de um foguete Ariane 5, na Guiana Francesa, dois satélites que, juntos, custaram mais de um bilhão de euros: Herschel e Planck, em homenagem ao astrofísico William Herschel (1738-1822, descobridor da radiação infravermelha) e Max Planck (1858-1947, que formulou a lei sobre a intensidade da radiação emitida por um corpo negro). O Planck, de 4,2 metros de altura e um diâmetro de 1,5 metro, irá medir com precisão os ecos do Big Bang. Tais informações ajudarão os cientistas a reconstruir o surgimento do universo. Além disso, revelarão que papel desempenham a matéria escura e a energia escura no cosmos. É previsto que possa fornecer informações 15 vezes mais precisas do que os dados registrados pelo satélite WMAP da Agência Espacial Norte-Anericana (NASA) há alguns anos.
Já o Herschel, cujo nome oficial é Observatório Espacial Herschel, possui espelho de 3,5 metros de diâmetro, sendo o maior telescópio espacial já lançado, quase quatro vezes maior do que o atual telescópio de infravermelho da NASA, o Spitzer. Como um todo mede 7,5 metros de altura e 4,5 metros de diâmetro. Ele conseguirá olhar para os momentos iniciais logo após o Big Bang com uma precisão que os cientistas hoje podem apenas sonhar. A radiação infravermelha consegue atravessar as poeiras e os gases interestelares que escondem objetos e corpos celestes dos telescópios ópticos, permitindo que os astrônomos observem regiões onde se formam estrelas e os centros das galáxias. A atmosfera terrestre bloqueia a maior parte dos comprimentos de onda da radiação infravermelha, além de gerar, ela própria, emissão de ondas desse tipo.
Tentar observar o universo com um equipamento deste tipo localizado no solo, seria como olhar estrelas ao meio-dia. O principal objetivo do Herschel será estudar a formação de planetas, estrelas e galáxias e investigar como esses fenômenos se relacionam entre si. “Como nossa visão esteve tão limitada até agora, nós podemos esperar uma enormidade de descobertas, de novas moléculas no espaço interestelar até novos tipos de corpos celestes,” diz Paul Goldsmith, um dos cientistas da missão. Será capaz de detectar emissões de calor extremamente tênues que, no senso comum, muito bem poderiam ser chamadas de emissões de frio. Os objetos mais gelados do cosmos, como as estrelas e as galáxias em processo de formação, além da própria poeira interestelar, aparecem como manchas escuras quando são fotografadas por telescópios ópticos – que captam a luz visível. Desta forma, os astrônomos não sabem o que está acontecendo em seu interior. Mas nos comprimentos de onda maiores – como as ondas infravermelhas e aquelas na faixa submilimétrica, ou terahertz – os objetos frios brilham e ganham destaque. O Herschel será capaz de detectar a emissão de ondas por objetos com uma temperatura de -263º C. Para observar tais corpos, os sensores do próprio telescópio devem ser extremamente frios. Leva 2.300 litros de hélio superfluido, capaz de manter seus instrumentos apenas 1,65° C acima do zero absoluto. Levará cerca de dois meses até atingir sua órbita estável, no chamado Ponto de Lagrange L2, um ponto de estabilidade gravitacional localizado atrás da Terra em relação ao Sol, o que significa que ele estará sempre no lado noturno do planeta. Isso permitirá que ele tenha uma visão do céu sempre escuro, sem os distúrbios da radiação e da gravidade do Sol, da Terra e da Lua.
Para conseguir lançar um telescópio espacial tão grande quanto o Herschel, os cientistas tiveram que desenvolver uma nova técnica para a construção do seu espelho. O vidro seria pesado demais para se fazer um espelho de 3,5 metros de diâmetro ser lançado ao espaço. A solução foi construir 12 grandes segmentos de um material cerâmico chamado carbeto de silício (SiC). Em vez dos moldes tradicionalmente utilizados na fabricação de espelhos e lentes grandes, os módulos do espelho foram literalmente assados em um forno, para depois serem unidos. O resultado é um conjunto que pesa apenas 300 kg, um terço do espelho principal do Hubble, mesmo sendo quase duas vezes maior em termos de área.
O telescópio de infravermelho Herschel é formado por três instrumentos científicos: O PACS [Photodetector Array Camera and Spectrometer] é uma câmera e espectrômetro de média e baixa resolução capaz de detectar comprimentos de onda até 205 micrômetros. Ele utiliza detectores bolométricos – sensores de calor – em sua câmera e dois conjuntos de sensores fotocondutores em seu espectrômetro; O SPIRE [Spectral and Photometric Imaging Receiver] é uma câmera e espectrômetro para captar comprimentos de onda acima dos 200 micrômetros. Ele utiliza cinco sensores para capturar imagens infravermelhas: três para capturar imagens em três diferentes tons do espectro infravermelho e dois para analisar integralmente os grandes comprimentos de ondas infravermelhas sendo emitidas pelos objetos observados; O HIFI [Heterodyne Instrument for the Far Infrared] é um espectrômetro de altíssima resolução que pode obter informações sobre a composição química, a cinemática e o ambiente física das fontes de emissão da radiação infravermelha.
