Os maiores telescópios do mundo

Mestre em Astronomia (Observatório Nacional, 2016)
Graduado em Física (UFRPE, 2014)

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Até o final do século XIX, praticamente todos os observatórios astronômicos que existiam estavam localizados em consideráveis elevações em relação ao nível do mar, e ficavam geralmente próximos a cidades e instituições de ensino por causa da comodidade. A partir do desenvolvimento industrial, a poluição proveniente e a iluminação artificial da eletricidade impediu que as observações continuassem ocorrendo aos redores das instituições de ensino. Desta forma, os novos observatórios foram migrando para áreas remotas, com céu limpo e escuro, naturalmente fixando-se em montanhas. O primeiro observatório no topo de montanha foi o Observatório Lick, construído entre 1876 e 1887, na elevação de 1.283 metros, no topo do Monte Hamilton, na Califórnia.

A seguir, apresento os maiores telescópios em funcionamento, assim como alguns outros que serão construídos neste ou nos próximos anos. Esses telescópios são fundamentais para uma melhor compreensão sobre o universo e sobre os diversos objetos celestes, como estrelas, planetas, supernovas, galáxias, sistemas planetários, asteroides, entre outros.

Observatório do Arecibo

O observatório do Arecibo possuía um dos mais notórios radiotelescópios do mundo. Ele consiste em uma enorme antena refletora de rádio de 305 metros, que está localizada perto de Arecibo, em Porto Rico, desde 1963. O radiotelescópio segue representando o maior telescópio de abertura única já construído, com seu refletor esférico consistindo em 40.000 painéis de alumínio, cada um com 0,5 metros.

Entretanto, em 2020, o rompimento de dois cabos de aço que seguravam instrumentos acima da antena causou danos irreparáveis ao telescópio. Devido à complexidade e o risco envolvido no conserto, os administradores do observatório optaram por desativá-lo permanentemente.

Esse radiotelescópio é extremamente sensível, sendo capaz de localizar uma fonte de rádio fraca com poucos minutos de observação. Essas fontes de rádio incluem quasares e galáxias distantes que emitem ondas de rádio que só chegam à Terra após 100 milhões de anos.

Telescópio de Arecibo, antes do evento catastrófico que destruiu parte da antena. Foto: Mia2you / Shutterstock.com

O radiotelescópio de Arecibo era altamente favorável quando se trata de observar novos pulsares, pois seu tamanho tornava as buscas mais sensíveis, permitindo a detecção de objetos com brilho muito fraco para serem avistados com telescópios menores. O tamanho do radiotelescópio, entretanto, também ocasionava desvantagens. Por exemplo, a antena era muito grande para ser orientada em diferentes posições e, portanto, permanecia fixa sobre o solo. Ele forneceu a primeira evidência indireta de ondas gravitacionais e localizou os primeiros planetas orbitando uma estrela que não era o sol. Além disso, o este radiotelescópio já descobriu 51 dos 76 asteroides binários próximos da Terra.

Grande Telescópio da África do Sul (SALT)

É o maior telescópio óptico único no Hemisfério Sul. Possui um espelho primário hexagonal de 11 metros de diâmetro, composto de 91 espelhos hexagonais individuais de 1 m. Concentra-se em observações espectroscópicas e fotométricas. O SALT está situado na estação de campo do Observatório Astronômico da África do Sul (SAAO), perto da cidade de Sutherland há 400 km da Cidade do Cabo. É financiado por um consórcio de parceiros internacionais da África do Sul, Estados Unidos, Alemanha, Polônia, Índia, Reino Unido e Nova Zelândia. O telescópio está em funcionamento desde 2011.

Telescópio SALT, localizado na África do Sul. Foto: Jaco Brink / Shutterstock.com

Telescópio Astrofísico de Pesquisa do Sul (SOAR)

Localizado em Cerro Pachón - Chile, há 2.700 metros acima do nível do mar, este telescópio é financiado por um consórcio de colaboradores desde 2004, sendo eles: Brasil, o Observatório Astronômico Nacional Óptico (NOAO), a Universidade da Carolina do Norte (UNC) e a Universidade Estadual de Michigan (MSU). Possui uma abertura de 4.1 metros, designado a produzir imagens muito bem resolvidas, o que permite a obtenção de espectros de alta qualidade. Seu espectro varia entre 320 nm até o infravermelho próximo de 780 nm. Caracteriza-se com rotação rápida e um conjunto de instrumentos ópticos e infravermelhos. O telescópio utiliza óptica ativa em seus espelhos primário e secundário para obter uma qualidade de imagem de ~0,5 arcseg sob boas condições de observação.

Telescópio Astrofísico de Pesquisa do Sul (SOAR).

Telescópio GEMINI

São 2 telescópios óptico/infravermelho de 8.1 metros de diâmetro, localizados no Chile – Cerro Pachón, há 2.737 metros acima do mar, e no Havaí - Mauna Kea há 4214 metros. Nessas localizações é possível observar todo o céu. São frutos da parceria de 6 países: Brasil, Argentina, Canadá, Estados Unidos e Coreia. A proposta de incorporar tecnologias como óptica adaptativa com Estrela Guia laser e espectroscopia de muitos objetos tem resultado em uma exploração capaz de ir até profundidades realmente relevantes para observar o passado cada vez mais distante, promovendo estudos importantes na área da Cosmologia.

Telescópio GEMINI. Foto: NiarKrad / Shutterstock.com

NASA Instalação Telescópio Infravermelho (IRTF)

Possui 3 metros de diâmetro e está no Observatório Mauna Kea no Havaí. Foi criado com objetivo inicial de ajudar as missões Voyager. O IRTF atualmente possibilita estudos nas áreas de formação planetária, de vizinhança solar e de espaço profundo. Há uma coleta de dados para documentar a quantidade de impactos de cometas em objetos celestes, como Júpiter. Os objetivos finais incluem: estudos do material cometário, pesquisas de espécies moleculares "evacuadas" da atmosfera de Júpiter na estratosfera, onde podem ser detectadas por suas assinaturas espectrais no infravermelho, etc. A espectroscopia de pequenos corpos, por exemplo, de asteroides próximo da Terra também tem sido realizada com o objetivo de entender a natureza destes objetos.

NASA Instalação Telescópio Infravermelho (IRTF). Foto: Henner Damke / Shutterstock.com

Matriz de Quilômetro Quadrado (SKA)

Uma rede de radiotelescópios como o ALMA (Atacama Large Millimeter Array) é um telescópio capaz de coletar dados em um quilômetro quadrado. O Square Kilometer Array (SKA), se tornará o principal entre os radiotelescópios, quando concluído em 2020, com 50 vezes a sensibilidade de qualquer radiotelescópio já construído. Isto dará a capacidade de examinar sinais do universo jovem de 12 bilhões de anos atrás. Ele também terá a capacidade de visualizar grandes áreas do céu em paralelo. O SKA usará milhares de pratos e até um milhão de antenas de baixa frequência. Os planos atuais exigem 30 estações com uma área de coleta de 200 metros cada, ou 150 estações equivalentes a um telescópio de 90 metros. A África do Sul e a Austrália competem na tentativa de sediá-lo. Sua obra é estimada em 2 bilhões de dólares.

Rede de radiotelescópios do ALMA. Fonte: https://www.skatelescope.org/

Telescópio Gigante Magalhães (GMT)

O próximo telescópio óptico terrestre, Gigante Magalhães, terá um custo de 1,1 bilhão de dólares, e será composto de sete espelhos integrados. O telescópio terá um segmento de 8,4 metros no meio, o qual estará cercado pelos outros seis segmentos de mesmo tamanho, formando uma única superfície óptica de 24,5 metros de diâmetro. O espelho principal produzirá imagens cerca de 10 vezes mais nítidas do que o Telescópio Espacial Hubble. Este telescópio será construído no Observatório Las Campanas em La Serena, Chile, devendo realizar suas primeiras observações em 2024. O GMT fará parte da geração dos chamados “telescópios extremamente grandes”.

Ilustração do Telescópio Gigante Magalhães (GMT) . Fonte: https://www.gmto.org

Telescópio de Trinta Metros (TMT)

A abertura de 30 metros do telescópio de 1,4 bilhão de dólares permitirá mais de 9 vezes a área de coleta dos maiores telescópios ópticos, como o Keck Telescópios, e poderá fornecer uma resolução 12 vezes mais nítida do que o Telescópio Espacial Hubble. Mas o TMT e outros telescópios ópticos extremamente grandes não substituirão os telescópios espaciais. Ele está programado para se juntar aos Telescópios Keck e outros instrumentos em Mauna Kea no Havaí e iniciar trabalhos entre 2025-2030.

Ilustração do Telescópio de Trinta Metros (TMT). Fonte: https://www.tmt.org (TMT Observatory Corporation)

Telescópio Extremamente Grande Europeu (E-ELT)

O Telescópio Europeu Extremamente Grande (E-ELT) terá um espelho principal de 39 metros e será o maior telescópio óptico/infravermelho próximo do mundo. Possuindo comprimento de quase metade de um campo de futebol, este telescópio terá cinco espelhos constituídos por quase 1.000 segmentos hexagonais que formaram o espelho primário e darão aos astrônomos a visão mais nítida de todos os tempos do universo no espectro da luz visível. O Cerro Armazones no Chile será o lar do maior telescópio óptico do mundo. O E-ELT terá um custo de 1,3 bilhão de dólares, e tem previsão de funcionamento para 2024-2025.

Ilustração do Telescópio Extremamente Grande Europeu (E-ELT). Fonte: https://www.eso.org/public/images/e-elt-night-v1-cc-mz-cc/ (ESO/L. Calçada)

Além destes citados, ainda há uma lista de telescópios consideravelmente grandes como o Keck I e II, Gran Telescópio Canarias (GTC), Grande Telescópio Binocular (LBT), Matriz Grande de Milímetro/Submilímetro de Atacama (ALMA) e Grande Telescópio de Levantamento Sinóptico (LSST).

Referências:

10 BIGGEST TELESCOPES ON EARTH: HOW THEY MEASURE UP. Disponível em: <https://www.space.com/14075-10-biggest-telescopes-earth-comparison.html>.

LIST OF HIGHEST ASTRONOMICAL OBSERVATORIES. Disponível em: <https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_highest_astronomical_observatories>.

THE EXTREMELY LARGE TELESCOPE. Disponível em: https://www.eso.org/public/brazil/teles-instr/elt/.

THE SKA PROJECT. Disponível em: https://www.skatelescope.org/the-ska-project/.

http://agencia.fapesp.br/construcao-do-megatelescopio-gmt-avanca-no-chile/28434/