Por que Nasa enviará balão do tamanho de estádio de futebol à estratosfera?

A Nasa vai enviar um balão gigante inflado com gás hélio do tamanho de um estádio de futebol para a estratosfera. Mas calma, o objetivo não é realizar partidas próximas ao espaço. Planejado para ser lançado em dezembro de 2023 a partir da Antártida, o balão carregará um telescópio moderno de 2,5 metros de altura para estudar regiões de formação de estrelas e a explosão de supernovas.

O Asthros (sigla em inglês para de Telescópio Estratosférico de Astrofísico para Observações de Alta Resolução Espectral em comprimentos de onda submilimétricos) passará cerca de três semanas flutuando nas correntes de ar acima do continente gelado.

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Segundo a Nasa, o balão que carregará o equipamento possui 150 metros de largura e pode atingir até 40 km de altitude, ou seja, aproximadamente quatro vezes mais alto do que os aviões comerciais voam.

Uma gôndola sob o balão levará o telescópio. O equipamento é composto por uma antena parabólica de 2,5 metros e uma série de espelhos, lentes e detectores projetados para capturar fenômenos espaciais que emitem luz infravermelha distante. Esse tipo de luz tem comprimentos de onda muito mais longos do que o visível para os humanos, e que também são bloqueados pela atmosfera da Terra.

De acordo com a Nasa, os instrumentos de infravermelho precisam ser mantidos muito frios durante a missão e, para isso, o telescópio dependerá de um criocoletor, que usará energia elétrica a partir de painéis solares e manterá os equipamentos a 268,5 graus Celsius negativos.

Durante o voo, os cientistas poderão controlar com precisão a direção apontada pelo telescópio e fazer o download dos dados em tempo real usando links de satélite.

Segundo a Nasa, os testes no equipamento começarão a ser realizados já em agosto deste ano. A equipe espera que o balão complete dois ou três circuitos ao redor do Polo Sul em cerca de 21 a 28 dias, sendo transportado pelos ventos estratosféricos. Mesmo a 40 km de altura, o balão ainda estará longe dos limites do espaço, que ficam a cerca de 100 km da superfície terrestre.

A missão

O telescópio que o Asthros levará à estratosfera poderá medir o movimento e a velocidade do gás em torno de estrelas recém-formadas. Para isso, a missão estudará quatro alvos principais —a Nasa diz que dois deles são regiões de formação de estrelas na Via Láctea.

Ele detectará e mapeará a presença de dois tipos específicos de íons nitrogênio (átomos que perderam alguns elétrons) nessas regiões. Esses íons podem revelar locais onde ventos de estrelas massivas e explosões de supernovas remodelaram as nuvens de gás nessas regiões.

Em um processo chamado de "feedback estelar", essas violentas explosões podem, ao longo de milhões de anos, impedir a formação de estrelas e interromper o processo de formação por completo. Mas, são capazes também de agrupar o material circundante, o que acelera a formação de estrelas.

"Simulações em computador da evolução das galáxias ainda não conseguem replicar completamente a realidade que vemos no cosmos. O mapeamento de nitrogênio que faremos com o Asthros nunca foi feito antes, e será emocionante ver como essas informações ajudam esses modelos mais precisos", disse o cientista do JPL, Jorge Pineda, pesquisador principal da Asthros.

Os outros dois alvos do telescópio são a galáxia Messier 83, onde se espera observar sinais de feedback estelar para entender seu efeito em diferentes galáxias; e a W Hydrae, uma jovem estrela cercada por um amplo disco de poeira e gás onde planetas podem estar se formando —a ideia é medir a massa total desse disco para descobrir lugares onde a poeira está se acumulando e formando planetas.

Por que um balão?

Embora possa parecer que enviar balões seja antiquado, a Nasa afirma que eles oferecem vantagens sobre as missões espaciais. O Programa Científico de Balões da Nasa opera há 30 anos, na Virgínia, Estados Unidos, e lança de 10 a 15 missões em diversos locais ao redor do mundo.

Segundo a agência, as missões de balão não só têm custos mais baixos em comparação às missões espaciais, como também são realizadas com menos tempo entre o planejamento e a implantação. Isso significa que essas missões podem aceitar os riscos mais altos associados ao uso de tecnologias novas que ainda não foram ao espaço.

"Missões de balão como o Asthros são de maior risco que as missões espaciais, mas geram grandes recompensas a um custo modesto", afirmou ao site oficial da Nasa o engenheiro do Laboratório de Propulsão a Jato da agência, Jose Siles, que também é gerente de projeto do balão.

"Nosso objetivo é fazer observações astrofísicas que nunca foram tentadas antes. A missão abrirá o caminho para futuras missões espaciais testando novas tecnologias e fornecendo treinamento para a próxima geração de engenheiros e cientistas", disse Siles.