Pormenor da conceção artística do telescópio espacial Euclid, e em fundo uma das primeiras imagens obtidas com este telescópio, do enxame de galáxias do Perseu, que demonstrou as suas capacidades técnicas (novembro de 2023)
A 14 de fevereiro o telescópio espacial Euclid voltou-se para a constelação de Erídano, no hemisfério celeste austral, e durante 70 minutos recolheu a luz dessa região de céu escuro. O calendário de observações foi definido por uma equipa liderada pelo Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA). Mais de 27 mil fotografias irão constituir o mosaico do céu com a maior resolução alguma vez feita, serão mais de 15 biliões de pixéis. Ao fim de seis anos espera-se ter capturado a luz de mais de mil milhões de galáxias.
O plano de observações teve em conta a otimização da posição do telescópio na sua órbita em volta do Sol, que acompanha a órbita da Terra (num dos pontos de Lagrange, L2, atrás da Terra em relação ao Sol), mas também as restrições técnicas do telescópio, os momentos de calibração dos instrumentos, e os vários objetivos científicos.
“O modo de observação do telescópio segue uma lógica de ‘avança e olha’. O momento em que olha dura 70 minutos. Em cada posição, o telescópio adquire quatro imagens, com ligeiros deslocamentos. Esta estratégia pretende compensar os intervalos entre os sensores. Depois, o telescópio é orientado para outra posição, próxima, numa lenta rotação de cerca de quatro minutos”, explica João Dinis, investigador da Ciências ULisboa e IA, membro da equipa de apoio às operações do rastreio Euclid - Survey Operations Support Team (SOST), autor do software de implementação do planeamento da missão Euclid, cujo trabalho foi reconhecido com o prémio STAR do Consórcio Euclid em 2023.
Fonte ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi, CC BY-SA 3.0 IGO
A equipa SOST, financiada pela Agência Espacial Portuguesa, é liderada por Ismael Tereno, professor da Ciências Ulisboa e investigador no IA, e entregará regularmente à Agência Espacial Europeia (ESA) os planos de observação, que serão usados pelo centro de operações de voo para comandar o telescópio espacial.
O Euclid irá fotografar cerca de 49 mil vezes, depois de meses de testes e calibrações dos instrumentos. “A primeira porção de céu será observada durante duas semanas e terá uma extensão de 130 graus quadrados. Durante esta observação, o rastreio principal fará duas pausas, para uma calibração dos instrumentos e uma segunda vez para uma rotina de manutenção da órbita, tudo previsto no calendário”, diz João Dinis.
Este calendário não foi produzido sem surpresas. Para além de ter sido atualizado devido aos reagendamentos do lançamento do telescópio, os testes de engenharia verificaram que um excesso de luz do Sol contaminava as imagens, apesar do escudo de proteção. Este facto levou a restringir a amplitude do ângulo que o telescópio Euclid poderá rodar.
“Antes do lançamento, o requisito era que o Euclid mantivesse o seu escudo perpendicular ao Sol com pequenos desvios até um máximo de cinco graus, para um e outro lado do seu eixo maior (-5° e +5°). A nova restrição é que observe com uma rotação máxima entre -3° e -8,5°. Verificámos que a aplicação da nossa estratégia inicial de observação às novas restrições do ângulo não iriam produzir um rastreio funcional. Com esta restrição certas regiões do céu deixaram de poder ser observadas de qualquer ponto da órbita”, diz Ismael Tereno.
Fonte Euclid Consortium/Jean-Charles Cuillandre
João Dinis conta que “o problema foi resolvido com uma alteração profunda no desenho do rastreio, que recorreu a uma maior sobreposição das observações de modo a aliviar a rigidez imposta pela nova restrição”. O novo plano de observação cobre um pouco menos de área, mas permite chegar a todo o céu e garante a operacionalidade da missão. Poderá vir a cobrir toda a área de céu originalmente prevista se a missão se prolongar um pouco além dos seis anos.
Durante o primeiro ano, até março de 2025, o Euclid terá coberto entre 15 a 18 por cento da área de céu prevista. Um conjunto limitado de dados, referente aos rastreios profundos de algumas regiões particularmente escuras do céu, está previsto para a primavera de 2025. Os primeiros dados com relevância para a ciência central da missão – o Universo escuro – estarão prontos no verão do próximo ano.
A missão espacial Euclid, da ESA, irá permitir a construção do primeiro mapa a três dimensões do Universo, desde a nossa vizinhança cósmica até galáxias distantes, cuja luz nos revela o Universo quando este tinha 25 por cento da idade atual. As regiões do céu que serão observadas daqui até 2030 constituem praticamente um terço de todo o céu, o chamado céu extragalático – as regiões escuras, quase sem estrelas da Via Láctea nem poeiras do plano do Sistema Solar, e que são as janelas para o Universo profundo.
