Por que o Hubble vê bem as Galáxias e não vê bem Plutão?

Telescópio espacial Hubble (em inglês Hubble Space Telescope – HST) é um satélite astronômico artificial não tripulado que transporta um grande telescópio para a luz visível e infravermelha. Foi lançado pela agência espacial estadunidense – NASA – em 24 de abril de 1990, a bordo do ônibus espacial (em Portugal, vaivém espacial) Discovery (missão STS-31). Este telescópio já recebeu várias visitas espaciais da NASA para a manutenção e para a substituição de equipamentos obsoletos ou inoperantes. O Hubble apresentou uma aberração esférica no espelho principal que parecia comprometer todas as potencialidades do telescópio. Porém, a situação foi corrigida numa missão especialmente concebida para a reparação do equipamento, em 1993, voltando o telescópio à operacionalidade, tornando-se numa ferramenta vital para a astronomia. Construído nos anos 70 e 80 e em funcionamento desde 1990, o Telescópio Espacial Hubble foi batizado em homenagem a Edwin Powell Hubble, que revolucionou a Astronomia ao constatar que o Universo estava se expandindo.

A história do Telescópio Espacial Hubble pode ser rastreada até 1923, quando Hermann Oberth (considerado junto com Robert Goddard e Konstantin Tsiolkovsky os pais dos foguetes modernos) publicou Die Rakete zu den Planetenräumen (O Foguete no Espaço Planetário), onde mencionou como um telescópio poderia ser lançado em órbita da Terra por um foguete.

Em 1946 o astrônomo Lyman Spitzer escreveu o artigo Astronomical advantages of an extraterrestrial observatory (Vantagens Astronômicas de um Observatório Extraterrestre), onde discutiu as duas principais vantagens que um observatório baseado no espaço teria a mais do que os telescópios terrestres: primeiro, a resolução óptica (distância mínima de separação entre objetos na qual eles permaneçam claramente distintos) estaria limitada apenas pela difração, em oposição aos efeitos da turbulência da atmosfera que provocam o fenômeno do seeing.

Seeing é o fenômeno observado nos detectores usados em telescópios ópticos em que a imagem de uma estrela é alargada em decorrência dos movimentos turbulentos da atmosfera terrestre. Em noites com pequena turbulência, o seeing medido em observatórios com excelentes condições atmosféricas é de cerca de 0,25 segundos de arco. Outro fenômeno provocado pela turbulência atmosférica é a cintilação, que é a variação ao longo do tempo da intensidade da luz que chega ao detector. O seeing, por sua vez, está associado a variações na posição, na forma e no tamanho das imagens das estrelas.

Opticamente o Hubble é um refletor tipo Cassegrain com um projeto Ritchey-Chrétien. Este projeto, com dois grandes espelhos hiperbólicos, é bom para fotografar um largo campo de vista, mas tem a desvantagem de ser de difícil construção. Os sistemas relacionados com a óptica e os espelhos representavam a parte crucial, e seriam concebidos segundo especificações muito rígidas. Em média, os telescópios usam espelhos polidos para uma precisão de cerca de um décimo do comprimento de onda da luz visível; porém, uma vez que o Hubble seria utilizado para observações na gama do ultravioleta ao infravermelho com uma resolução dez vezes superior aos telescópios antecessores, o espelho teria que ser polido para uma precisão de 10 nanómetros, cerca de 1/65 do comprimento de onda da luz vermelha.

Cassegrain é uma configuração usada na montagem de telescópios refletores e radiotelescópios que consiste em um refletor primário parabólico e um refletor secundário hiperbólico. Nessa montagem, a radiação eletromagnética é refletida pelo espelho primário e interceptada pelo secundário antes de atingir o foco principal. Após ser refletida pelo secundário, a radiação converge para o foco localizado após o espelho primário.

Os dados recolhidos pelo Hubble são inicialmente armazenados na nave. Depois de armazenados, os dados são transferidos para as instalações na Terra através de uma rede de satélites concebida para que outros satélites em órbitas baixas possam comunicar com as respectivas instalações de controle de missão durante cerca de 85% do seu tempo em órbita. Esta rede de satélites foi baptizada de Tracking and Data Relay Satellite System (TDRSS). Os dados são então retransmitidos para as estações terrestres do TDRSS e, posteriormente, para o Goddard Space Flight Center para arquivação.

Vamos entender porque este importante e famoso telescópio espacial, tem uma capacidade pequena de enxergar objetos menores que refletem pouca luz mesmo quando próximo, comprado com grandes objetos distantes que nos enviam uma quantidade considerável de luz, tudo isso tem haver com a resolução das imagens capturadas pelo Hubble.

Sergio Sacani do canal Space Today nos demostra neste vídeo no canal Blablalogia as razões do porque isto acontece!

Fontes:

Wikipédia

Telescópio espacial Hubble
https://pt.wikipedia.org/wiki/Telesc%C3%B3pio_espacial_Hubble

Edwin Powell Hubble
https://pt.wikipedia.org/wiki/Edwin_Powell_Hubble

Seeing
https://pt.wikipedia.org/wiki/Seeing

Cassegrain
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cassegrain

Youtube

Canal Blablalogia
https://www.youtube.com/channel/UC3Ooj_iDWELBumIEDejyNHQ

Canal Space Today
https://www.youtube.com/channel/UC_Fk7hHbl7vv_7K8tYqJd5A

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