Este artigo foi publicado originalmente Conversa. Esta publicação contribuiu com o artigo para Space.com Vozes de especialistas: artigos de opinião e insights.
Depois de uma série de fracassos dramáticos, The Grande foguete de nave estelar de EspaçoX Houve um Teste totalmente bem-sucedido Em 13 de outubro de 2025. Mais dois voos de teste e a SpaceX planeja lançá-lo em órbita.
Embora estes voos bem-sucedidos sejam notícias animadoras para futuras missões à Lua e a outros planetas, eu discutiu durante anos Eles são chamados de foguetes superpesados Pode aumentar Minha pesquisa especial é astronomia – o estudo de estrelas e galáxias sistema solar – a novas alturas.
Tendo uma visão mais ampla
Por que eu digo isso? A astronomia precisa de espaço. Subir mais alto na atmosfera permite que os telescópios detectem mais do espectro eletromagnético do que a luz visível. Nessas altitudes, os telescópios podem detectar luz em comprimentos de onda muito longos e curtos que, de outra forma, seriam bloqueados. Atmosfera da Terra.
Para se ter uma ideia de como isso enriqueceu a astronomia, imagine alguém tocando piano, mas apenas em uma oitava. A música soa mais rica se usarem o teclado completo.
Com uma visão espectral ampla, os astrônomos podem ver objetos no céu que são muito mais frios que as estrelas, mas também objetos que são muito mais quentes.
Quão frio e quente está? As estrelas mais quentes que você pode ver na luz visível são 10 vezes mais quentes que as mais frias. Através de todo o espectro de raios X infravermelhos, as temperaturas visíveis podem ser 1.000 vezes mais frias ou 1.000 vezes mais quentes do que as estrelas típicas.
Os cientistas acessaram todo o espectro de luz por quase 50 anos com conjuntos de telescópios cada vez mais poderosos. Infelizmente, esse acesso tem um custo cada vez maior. O novo telescópio é espetacular O Telescópio Espacial James WebbCustará cerca de US$ 10 bilhões e detectará parte do espectro infravermelho. Com esse custo proibitivo, a NASA não pode se dar ao luxo de igualar a web em todo o espectro construindo seus irmãos infravermelhos e de raios X completos.
Teremos que esperar muito tempo por mais um. Data estimada de lançamento do próximo “Grande Observatório”. 2045 está longe E talvez mais tarde. A gama de pistas que os astrónomos podem interpretar com a nossa visão do Universo diminui.
Escapando da armadilha com veículos pesados
Estes novos foguetes dão-nos a oportunidade de escapar desta armadilha. Pelo mesmo custo, eles podem enviar 10 vezes mais massa Em órbita, e em comparação com foguetes em uso há décadas, eles têm corpos duas vezes mais largos.
A massa é importante porque os telescópios têm espelhos pesados Quanto maior o vidro, melhor Eles funcionam. Por exemplo, construir o grande espelho de Webb significou encontrar uma maneira de fazer um espelho melhor, que pesasse 10 vezes menos por metro quadrado do que o já leve espelho do Hubble. Os engenheiros encontraram uma solução que era tecnicamente agradável, mas financeiramente cara.
Da mesma forma, o tamanho do corpo do foguete é importante porque o espelho de 21 pés de diâmetro (6,5 metros) de Webb deve caber no corpo de 13 pés de diâmetro (4 metros) de seu piloto. Ariane x Foguete, Tinha que ser dobrado Como origami para começar. Normalmente, as missões espaciais tentam evitar peças móveis, mas não têm escolha quando se trata da web.
Novamente, o resultado foi uma vitória técnica, mas a complexidade foi introduzida Mais de 300 locais Pode ter havido um erro ao concluir a tarefa. Cada um dos mais de 300 locais tinha que ter 300 vezes menos probabilidade de falhar do que se houvesse apenas um, aumentando os requisitos de concepção, fabrico e testes – e aumentando os custos.
Grande, largo Nave estelar E os foguetes New Glenn significam que construir hoje um telescópio espacial semelhante a uma teia seria muito mais barato, sem nenhuma dobra e desdobramento semelhante ao origami, com os riscos que os acompanham.
Novas ideias
Pelo menos três equipes estão aproveitando esta oportunidade. Primeiro, o telescópio infravermelho profundo proposto chamada aparência Deve-se usar levantamento superpesado. Cientistas da Caltech estão estudando uma versão menor chamado Prima.
Em segundo lugar, um telescópio de raios X capaz de obter imagens mais nítidas como o de Webb – com sensibilidade correspondente – usaria óculos muito mais grossos e pesados. Imaginado há alguns anos.
Um terceiro, um estudo publicado em 2025 Propõe um radiotelescópio de frequência muito baixaGO-LoW, que também utiliza mais massa. O GO-LoW será composto por 100.000 telescópios minúsculos, portanto, a economia na produção em massa também será aplicada.
Todos os três telescópios são facilmente 100 vezes mais sensíveis que os seus antecessores e pelo menos comparáveis ao Webb nas suas próprias bandas de espectro.
Seria ótimo se os engenheiros pudessem fabricar esses telescópios pela metade do custo de um grande observatório como o de Webb. Então, pelo mesmo preço, a NASA poderia operar dois novos Grandes Observatórios em vez de construir um. Se o custo pudesse ser reduzido em um terço, ele poderia voar em todo o espectro.
Grandes desafios, grandes recompensas
Claro, muita coisa pode dar errado. Por um lado, estes foguetes não têm o desempenho anunciado em termos de eficiência ou custo. No entanto, investir em alguns cursos para iniciantes não custa muito e pode render muito.
Por outro lado, tal como o poeta Goethe no seu leito de morte, nós, astrónomos, estaremos sempre Peça “mais luz”.“Mas se exigirmos telescópios ainda maiores e mais complexos do que os incríveis grandes observatórios que já existem Estudo de astronomia das Academias Nacionais 2020 recomendadoE então voltaremos a todos os problemas caros que os web designers enfrentam.
O desafio para as agências espaciais é manter os desejos intermináveis dos astrónomos sob rigoroso controlo – o custo vem em primeiro lugar na construção.
Mas se as agências conseguirem manter as ambições dos astrónomos demasiado astronómicas, ao mesmo tempo que tiram o máximo partido do novo espaço de design aberto pelos foguetões superpesados, a nossa compreensão do Universo avançará para além da imaginação dentro de cerca de uma década.
