Em 11 de janeiro de 2026, observei ansiosamente o ambiente rigidamente controlado Base da Força Espacial de Vandenberg na Califórnia como uma inspiradora EspaçoX Falcão 9 foguete carregou Novo telescópio exoplanetário da NASA, Pandoraem órbita.
Exoplanetas são mundos que orbitam outras estrelas. São muito difíceis de observar porque – vistos da Terra – aparecem como pontos extremamente ténues mesmo ao lado das suas estrelas hospedeiras, que são milhões a milhares de milhões de vezes mais brilhantes e abafam a luz refletida pelos planetas. O telescópio Pandora irá juntar-se e complementar Telescópio Espacial James Webb da NASA no estudo desses planetas distantes e das estrelas que eles orbitam.
Eu sou professor de astronomia na a Universidade do Arizona que se especializou em estudos de planetas em torno de outras estrelas e astrobiologia. Sou co-investigador da Pandora e lidero o seu grupo de trabalho científico sobre exoplanetas. Construímos o Pandora para quebrar uma barreira – para compreender e remover uma fonte de ruído nos dados – que limita a nossa capacidade de estudar pequenos exoplanetas em detalhe e procurar vida neles.
Observando exoplanetas
Os astrônomos têm um truque para estudar atmosferas de exoplanetas. Ao observar os planetas enquanto orbitam em frente das suas estrelas hospedeiras, podemos estudar a luz das estrelas que filtra através de suas atmosferas.
Estas observações de trânsito planetário são semelhantes a segurar uma taça de vinho tinto perto de uma vela: a luz filtrada mostrará pequenos detalhes que revelam a qualidade do vinho. Ao analisar a luz estelar filtrada através das atmosferas dos planetas, os astrónomos podem encontrar evidências de vapor de água, hidrogénio, nuvens e até mesmo procurar evidências de vida. Os pesquisadores melhoraram as observações de trânsito em 2002abrindo uma janela emocionante para novos mundos.
Por um tempo, pareceu funcionar perfeitamente. Mas, a partir de 2007, astrônomos notaram que as manchas estelares – regiões mais frias e ativas nas estrelas – podem perturbar as medições de trânsito.
Em 2018 e 2019, o então Ph.D. estudante Benjamin V. Rackhamastrofísico Marcos Giampapa e publiquei um série de estudos mostrando como manchas estelares mais escuras e regiões estelares magneticamente ativas mais brilhantes podem enganar seriamente as medições de exoplanetas. Chamamos esse problema de “efeito da fonte de luz de trânsito”.
A maioria das estrelas são avistados, ativo e mudando continuamente. Ben, Mark e eu mostramos que essas mudanças alteram os sinais dos exoplanetas. Para piorar as coisas, algumas estrelas também têm vapor de água nas suas camadas superiores – muitas vezes mais proeminente nas manchas estelares do que fora delas. Esse e outros gases podem confundir os astrônomos, que podem pensar ter encontrado vapor d’água no planeta.
Em nossos artigos – publicados três anos antes do lançamento em 2021 do Telescópio Espacial James Webb – previmos que o Webb não poderá atingir todo o seu potencial. Tocamos a campainha de alarme. Os astrónomos perceberam que estávamos a tentar avaliar o nosso vinho à luz de velas tremeluzentes e instáveis.
Tecnologias Blue Canyon
O nascimento de Pandora
Para mim, Pandora começou com um e-mail intrigante da NASA em 2018. Dois cientistas proeminentes da NASA Centro de Voo Espacial Goddard, Elis Quintana e Tom Barclaypediu para conversar. Eles tinham um plano incomum: queriam construir um telescópio espacial muito rapidamente para ajudar a combater a contaminação estelar – a tempo de ajudar Webb. Esta foi uma ideia emocionante, mas também muito desafiadora. Os telescópios espaciais são muito complexos e não são algo que você normalmente gostaria de montar às pressas.
Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/Laboratório de Imagens Conceituais, CC POR
Pandora rompe com o modelo convencional da NASA. Propusemos e construímos o Pandora mais rapidamente e a um custo significativamente menor do que o típico para missões da NASA. A nossa abordagem significou manter a missão simples e aceitar riscos um pouco maiores.
O que torna Pandora especial?
Pandora é menor e não consegue coletar tanta luz quanto seu irmão maior, Webb. Mas Pandora fará o que Webb não consegue: será capaz de observar pacientemente as estrelas para compreender como as suas atmosferas complexas mudam.
Ao olhar para uma estrela durante 24 horas com visibilidade e infravermelho câmeras, ele medirá mudanças sutis no brilho e nas cores da estrela. Quando regiões ativas na estrela giram dentro e fora de vista, e manchas estelares se formam, evoluem e se dissipam, Pandora irá registrá-las. Embora Webb raramente regresse ao mesmo planeta com a mesma configuração de instrumentos e quase nunca monitorize as suas estrelas hospedeiras, Pandora revisitará as suas estrelas-alvo 10 vezes ao longo de um ano, passando mais de 200 horas em cada uma delas.
Com essa informação, a nossa equipa Pandora será capaz de descobrir como as mudanças nas estrelas afetam os trânsitos planetários observados. Tal como Webb, Pandora também observará os eventos de trânsito planetário. Ao combinar dados de Pandora e Webb, a nossa equipa será capaz de compreender de que são feitas as atmosferas dos exoplanetas com mais detalhes do que nunca.
Após o lançamento bem sucedido, Pandora está agora circulando a Terra a cada 90 minutos. Os sistemas e funções da Pandora estão agora a ser testados exaustivamente por Tecnologias Blue Canyono principal construtor de Pandora.
Cerca de uma semana após o lançamento, o controle da espaçonave passará para o Universidade do Arizona Centro de operação multimissão em Tucson, Arizona. Depois, o trabalho das nossas equipas científicas começa a sério e começaremos a capturar a luz das estrelas filtrada através das atmosferas de outros mundos – e a vê-las com um olhar novo e firme.
