Na manhã de quinta-feira, no Japão, um telescópio do tamanho de um ônibus equipado com visão de raios X decolou para o espaço.
Ele não estava sozinho. Junto com o passeio estava um módulo lunar robótico do tamanho de um pequeno food truck. As duas missões – XRISM e SLIM – serão separadas em breve, com uma destinada a espionar alguns dos pontos mais quentes do nosso universo e a outra a ajudar a agência espacial japonesa, JAXA, a testar tecnologias que serão utilizadas na exploração lunar em larga escala. declínio no futuro.
A decolagem da costa de Tanegashima, uma ilha na parte sul do arquipélago japonês, foi pitoresca, quando o foguete japonês H-IIA sobrevoou o remoto local de lançamento e desapareceu no céu azul com algumas nuvens. Cerca de 14 minutos após o lançamento, o telescópio XRISM separou-se do foguete em órbita enquanto a sonda SLIM continuava a sua viagem em direção ao seu destino inicial no espaço.
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o Missão de imagem de raios X e espectroscopia – XRISM, abreviado (pronunciado como “crisma”) – é o principal passageiro no lançamento. A partir de uma órbita de 350 milhas acima da Terra, o XRISM estudará ambientes exóticos que emitem radiação de raios X, incluindo acréscimos de material orbitando buracos negros, plasma escaldante que permeia aglomerados de galáxias e os restos de estrelas massivas em explosão.
Os dados do telescópio irão lançar luz sobre o movimento e a química destes locais cósmicos usando uma técnica chamada espectroscopia, que se baseia em mudanças no brilho de fontes em diferentes comprimentos de onda para extrair informações sobre a sua composição. Esta técnica dá aos cientistas uma visão de alguns dos fenómenos de maior energia do Universo e irá contribuir para a imagem abrangente do Universo em vários comprimentos de onda que os astrónomos desenharam.
A espectroscopia XRISM “revelará fluxos de energia entre corpos celestes em diferentes escalas” com uma precisão sem precedentes, escreveu Makoto Tashiro, principal investigador do telescópio e astrofísico da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão, por e-mail.
A Agência Aeroespacial Japonesa lidera a missão em cooperação com a NASA. A Agência Espacial Europeia contribuiu para a construção do telescópio, o que significa que parte do tempo de observação do telescópio será atribuída a astrónomos da Europa.
XRISM é uma reconstrução da missão Hitomi, uma espaçonave da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA) lançada em 2016. O telescópio Hitomi saiu de controle semanas após o início de sua missão e o Japão perdeu contato com a espaçonave.
Brian J. disse: “Foi uma perda devastadora”, disse Williams, astrofísico do Goddard Space Flight Center da NASA que fazia parte da equipe de Hitomi e agora é cientista do projeto XRISM. Os poucos dados que Hitomi coletou foram uma amostra tentadora do que uma missão como essa poderia oferecer.
“Percebemos que realmente precisávamos construir esta missão novamente, porque este é o futuro da astronomia de raios X”, disse o Dr.
Ao contrário de outros comprimentos de onda de luz, os raios X cósmicos só podem ser detectados acima da atmosfera da Terra, protegendo-nos da radiação prejudicial. O XRISM se juntará a um grande número de outros telescópios de raios X já em órbita, incluindo… Observatório de raios X Chandra da NASAlançado em 1999, e o X-ray Polarimetry Explorer da NASA, que se juntou à festa em 2021.
O que diferencia o XRISM dessas tarefas é um instrumento chamado Resolve, que deve ser resfriado apenas uma fração acima do zero absoluto para que o instrumento possa medir pequenas mudanças na temperatura quando os raios X atingem sua superfície. A equipe da missão espera que os dados espectrais do Resolve sejam 30 vezes mais precisos que os instrumentos do Chandra.
Leah Corrales, astrônoma da Universidade de Michigan que foi selecionada como co-cientista para a missão, vê o XRISM como um “veículo inovador” que representa “o próximo passo nas observações de raios X”. Através de espectroscopia de ponta, o Dr. Corrales analisará a composição da poeira interestelar para obter informações sobre a evolução química do nosso universo.
A elevada qualidade dos dados recolhidos pela espectroscopia XRISM pode parecer uma visita a estes mesmos ambientes extremos, disse Jan-Uwe Ness, astrónomo da Agência Espacial Europeia que irá gerir a seleção de propostas para o tempo de observação dedicado da Europa.
“Estou ansioso pela revolução espectroscópica”, disse ele, acrescentando que ela abrirá caminho para telescópios de raios X mais ambiciosos no futuro.
O XRISM também traz uma segunda ferramenta chamada Xtend que funcionará simultaneamente com o Resolve. À medida que o Resolve aumenta o zoom, o Xtend diminui o zoom, fornecendo aos cientistas visualizações complementares das mesmas fontes de raios X em uma área maior. De acordo com o Dr. Williams, o Xtend é menos poderoso do que o gerador de imagens do antigo telescópio Chandra, que foi construído Algumas das vistas mais impressionantes do universo de raios X Ir em um encontro. Mas o Xtend irá criar imagens do universo com uma resolução semelhante à forma como os nossos olhos o perceberiam se tivéssemos visão de raios-X.
Assim que o XRISM atingir a órbita baixa da Terra, os pesquisadores passarão os próximos meses operando os dispositivos e realizando testes de seu desempenho. Tashiro disse que as operações científicas começarão em janeiro, mas os estudos iniciais baseados em dados podem demorar um ano ou mais. Antes de qualquer descoberta, ele ficou entusiasmado ao ver os instrumentos em operação, acrescentando: “Certamente veremos o novo mundo da astronomia de raios X assim que eles estiverem operacionais”.
Mais do que qualquer outra coisa, o Dr. Williams está ansioso pelas “incógnitas desconhecidas” que o XRISM pode descobrir. “Cada vez que lançamos uma nova capacidade, descobrimos algo novo sobre o universo”, disse ele. “O que será isso? Não sei, mas estou animado para descobrir.”
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O Lunar Exploration Intelligent Lander, ou SLIM, é a próxima espaçonave robótica a ir à Lua, mas pode não ser a próxima a pousar.
O SLIM fará um longo voo indireto de pelo menos quatro meses e exigirá menos propelente. A sonda levará vários meses para alcançar a órbita lunar e depois passará um mês orbitando a lua antes de tentar pousar na superfície perto da cratera Shiuli, no lado próximo da lua.
Isso significa que duas espaçonaves americanas, fabricadas pela Astrobotic Technology em Pittsburgh e pela Intuitive Machines em Houston, que poderão ser lançadas ainda este ano e seguirão caminhos mais diretos até a Lua, poderão superar o SLIM na superfície.
Embora o SLIM carregue uma câmera capaz de identificar a composição das rochas ao redor do local de pouso, os objetivos principais da missão não são científicos. Pelo contrário, é uma demonstração de um sistema de navegação preciso, visando pousar a uma distância igual ao comprimento de um campo de futebol no local alvo.
Atualmente, os módulos lunares podem tentar pousar a vários quilômetros de distância do local de pouso designado. Por exemplo, a zona de aterragem da nave espacial indiana Chandrayaan-3, que no mês passado se tornou a primeira a aterrar com sucesso na região polar sul da Lua, tinha 11 quilómetros de largura e 55 quilómetros de comprimento.
Os sistemas baseados em visão em muitos módulos de pouso são limitados porque os chips de computador reforçados no espaço têm apenas cerca de um centésimo do poder de processamento dos melhores chips usados na Terra, disse a Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial em seu kit de imprensa.
Para o SLIM, a Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial desenvolveu algoritmos de processamento de imagem que podem ser executados rapidamente em chips espaciais mais lentos. À medida que o SLIM se aproxima do pouso, a câmera ajudará a guiar a descida da espaçonave até a superfície lunar; Radares e lasers medirão a altitude e a velocidade de descida da espaçonave.
Devido aos riscos de colisão que acompanham os sistemas atuais, os módulos lunares são normalmente direcionados para terrenos mais planos e menos interessantes. Um sistema de navegação mais preciso permitiria que futuras naves espaciais pousassem perto de terrenos acidentados de interesse científico, como crateras contendo água congelada perto do pólo sul da Lua.
No lançamento, o SLIM pesava mais de 1.500 libras; Mais de dois terços do peso é propelente. Em contraste, o módulo lunar da Índia e o seu pequeno veículo espacial pesavam cerca de 3.800 libras, e o módulo de propulsão que os acompanhava, que impulsionou os dois para fora da órbita da Terra em direção à Lua, acrescentou 4.700 libras.
