(Portal Brasil) No planalto de Chajnantor, a cinco mil metros de altitude no deserto do Atacama, no Chile, estão distribuídas 66 antenas de rádio de alta precisão que operam nos comprimentos de onda do milímetro e do submilímetro, entre a radiação infravermelha e as ondas de rádio do espectro eletromagnético.
Quando todas estiverem em operação, essas antenas parabólicas, com até 12 metros de altura e mais de 100 toneladas cada, devem funcionar de forma conjunta e sincronizada, como um radiotelescópio com 16 quilômetros de diâmetro, que será um dos mais poderosos do mundo para observação do Universo “frio” – composto por gás molecular, poeira e radiação residual do Big Bang.
A última antena do telescópio, batizado de Alma (sigla em inglês de Atacama Large Milimeter/Submilimeter Array) e considerado um dos maiores projetos astronômicos em andamento hoje, foi entregue no fim de 2013 e está em processo de avaliação para entrar em operação.
“Seria impossível tecnicamente e em função do alto custo construir um telescópio com 16 quilômetros de diâmetro, como será o Alma”, diz Gianni Marconi, astrônomo italiano que integra a comissão científica do Observatório Alma. “Ele é um projeto em construção e, quando estiver pronto, representará a maior janela para observar o Universo ‘frio’”.
De acordo com Marconi, 16 antenas já operam no observatório, inaugurado em março de 2013, depois de 15 anos de planejamento e construção, ao custo de US$ 1,4 bilhão. Até o fim do ano mais 18 antenas devem estar funcionando, totalizando 34. A meta, contudo, é que até 2015 todas elas estejam ativas. “A intenção é que a comunidade científica tenha acesso ao Alma por etapas. Mas, já com as 16 antenas em operação, é o observatório submilimétrico mais poderoso do mundo”, destaca Marconi.
As antenas têm custo estimado de cerca de US$ 100 milhões cada e foram construídas por consórcios de empresas da Europa, da América do Norte e do Leste Asiático, cujos países financiam o projeto.
A rede principal do Alma será constituída por 50 antenas de 12 metros de diâmetro, que trabalharão em conjunto como um interferômetro – instrumento que mede ângulos e distâncias por meio da interferência de ondas eletromagnéticas gerada quando interagem entre si.
Supercomputador
Os sinais astronômicos captados pelas antenas são convertidos para o formato digital e transmitidos por cabos de fibra óptica para um supercomputador, chamado correlacionador, localizado em um edifício central, também situado no planalto Chajnantor.
Considerado o “cérebro” do Alma e desenvolvido especialmente para o projeto, o supercomputador tem a função de reunir os sinais das antenas e combiná-los, gerando dados que poderão ser analisados posteriormente pelo astrônomos.
Além disso, a máquina multiplica os sinais das antenas e guarda os dados em arquivos contendo informações para formar imagens em altíssima resolução das regiões observadas, similares às que poderiam ser obtidas com um telescópio com 16 quilômetros de diâmetro.
“O correlacionador equivale a três milhões de computadores funcionando ao mesmo tempo”, compara Marconi. “Ele alinha os sinais astronômicos capturados, de forma que cheguem ao mesmo tempo, e amplifica a intensidade deles.”
Para aumentar o número de antenas no Observatório seria preciso elevar o poder de computação para dar conta do volume de dados coletados, explica Marconi. “Essa é a razão pela qual temos aqui 66 antenas”, conta.
As antenas podem ser deslocadas no planalto desértico, separadas por distâncias que variam de 150 metros a 16 quilômetros. Para movê-las para outras posições no planalto são utilizados dois transportadores, de 130 toneladas cada, projetados para essa finalidade.
Batizados de Otto e Lore, os transportadores atingem velocidade máxima de 20 quilômetros por hora e podem ser operados por um controle remoto de rádio.
Simulação
Por meio de um jogo que acaba de ser lançado gratuitamente na internet, é possível simular a operação desses transportadores, que, ao mover as antenas, permitem ampliar e variar o foco do Alma.
“A longitude de onda do Alma permite observar tudo o que é ‘frio’ no Universo, como nuvens frias de gás e poeira onde se formam novas estrelas e galáxias, como a Via Láctea”, detalha o astrônomo. “Dessa forma, ele poderá ser utilizado para estudar o nascimento de sistemas planetários e galácticos, que estão relacionados ao surgimento do Universo”, afirma.
De acordo com Marconi, essas vastas nuvens frias no meio interestelar, com temperaturas de apenas algumas dezenas de graus acima de zero absoluto, formam “cortinas blackout” que tornam escuras e opacas essas regiões do Universo à radiação no espectro visível, captada pelos telescópios ópticos.
Por meio da radiação milimétrica e submilimétrica captada pelo Alma é possível atravessar essas nuvens frias de gás e poeira e enxergar o que está por trás delas. Dessa forma, os dois tipos de astronomia – óptica e por radiação milimétrica e submilimétrica – são complementares, avalia.
“Os telescópios ópticos podem observar muito melhor fenômenos que são muito energéticos, como a explosão e morte de uma estrela. Já a astronomia milimétrica e submilimétrica permite estudar fenômenos importantes relacionados ao surgimento do Universo”, explica. “Os dois tipos de astronomia podem fornecer um quadro bastante completo do nascimento até a morte de um objeto astronômico.”
O problema de utilizar radiação milimétrica e submilimétrica para observações astronômicas, no entanto, é que a pouca radiação que chega do espaço nesses comprimentos de onda é absorvida pelo vapor de água existente na atmosfera e é perdida. Por isso, os telescópios usados neste tipo de astronomia têm de ser construídos em locais altos e secos, como o platô de Chajnantor.
Observatório mais alto do mundo
Atrás apenas do Mauna Kea, no Havaí, que tem altitude de 4.250 metros –, o Alma se situa em uma das regiões mais secas do planeta. A umidade no local é de, em média, 0,2 milímetro de vapor d’água.
“Essa condição climática é muito boa para o tipo de astronomia que realizamos aqui”, afirma Marconi. “Quanto menor o vapor d’água, mais limpa chega a radiação do objeto que pretendemos observar”, explica.
Já para os astrônomos e técnicos que trabalham no local, a baixa umidade torna a atividade muito mais árdua. “É muito difícil se concentrar com o baixo volume de oxigênio de que dispomos aqui, no alto do planalto”, diz Marconi. “A sensação é de que o cérebro funciona com 10% de sua capacidade e, por essa razão, é grande a probabilidade de serem cometidos erros básicos de segurança, como deixar aberta uma porta que tem de ser mantida fechada”, relata.
Nenhum comentário:
Postar um comentário