Sistema ótico de referência*

O conceito de colimador não é algo completamente inovador. O problema são sempre os requisitos que temos de cumprir e que ultrapassam qualquer desenho comum. Temos que inventar soluções, utilizar técnicas especiais e criar algo que ainda não existe. Isto reflete a apreciação e a confiança da ESA na qualidade do equipamento que o IA produz.
Produzimos um sistema ótico de referência que gera um feixe de luz branca de grande diâmetro, cerca de 20 centímetros, muito uniforme em toda a sua secção, e com um grau de colimação e estabilidade elevadas. Este feixe de luz servirá de padrão na integração do telescópio de cada câmara do PLATO, juntamente com o respetivo sensor CCD.
Para desenvolvermos equipamentos com especificações complexas, temos que ter sempre os melhores instrumentos de medida, que sejam capazes de validar corretamente aquilo que se entrega ao cliente. A nossa capacidade em metrologia baseia-se em equipamentos em que fomos investindo ao longo do tempo, e noutros que desenvolvemos à medida para cada caso.
*Por  Manuel Abreu, professor do Departamento de Física Ciências ULisboa e investigador do IA

O grupo de Instrumentação do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) produziu nos laboratórios da Ciências ULisboa uma peça essencial para o sucesso da missão espacial PLATO, designada unidade de colimação. Segundo notícia publicada no site do IA, duas delas já estavam previstas no âmbito do consórcio, a terceira acontece por encomenda direta da Agência Espacial Europeia (ESA).

As unidades de colimação serão usadas nos modelos de desenvolvimento intermédio e testadas em condições próximas do funcionamento no espaço; e nas 26 câmaras óticas da missão espacial PLATO, que será lançada em 2026.

Cada câmara precisa de quatro meses para ser rigorosamente alinhada e testada para responder aos requisitos da missão, num ambiente de vácuo e a 80 graus Celsius negativos.

As 26 câmaras óticas irão monitorizar a variação do brilho na luz visível de milhares de estrelas numa ampla região do céu. Nas zonas onde as câmaras se sobrepõem obter-se-ão medições independentes e redundância estatística.

A indústria portuguesa tem produzido toda a estrutura mecânica das unidades de colimação. As primeiras duas unidades de colimação foram produzidas com fundos nacionais através do programa PRODEX e da ESA, geridos pela Agência Espacial Portuguesa (Portugal Space). A primeira unidade foi entregue em agosto de 2020 ao Centro Espacial de Liege, na Bélgica, responsável pela montagem e integração das câmaras. A segunda é entregue este mês. A terceira, resultado de uma encomenda direta da ESA, no valor de 90 mil euros, será utilizada no próprio centro de testagem das câmaras, em Noordwijk, nos Países Baixos, e deverá ser entregue no próximo mês de julho. O financiamento obtido com esta terceira encomenda será utilizado na aquisição de novos materiais e equipamentos de metrologia de precisão. 

O grupo de Instrumentação do IA tem-se especializado no desenvolvimento e teste de equipamentos de medição de alta precisão, ou metrologia, preparando pessoas e laboratórios para níveis de complexidade e rigor como os das especificações requeridas nas missões da ESA.

Nesta missão, o IA lidera ainda grupos de trabalho ao nível do Centro de Dados, com responsabilidade no desenho, implementação e validação dos algoritmos que irão caracterizar as estrelas e classificar candidatos a planetas.

A missão PLATO tem por objetivo detetar planetas semelhantes ao nosso, em tamanho, densidade e distância à estrela, em órbita de milhares de estrelas parecidas com o Sol e relativamente próximas do Sistema Solar. Alguns desses planetas poderão oferecer condições para a vida como a conhecemos. Este observatório espacial será o primeiro exemplo no espaço de um instrumento constituído por vários telescópios.