Este artigo foi publicado originalmente em A conversa. A publicação contribuiu com o artigo para Space.com’s Vozes de especialistas: artigos de opinião e insights.
Depois de uma série de fracassos dramáticos, o enorme foguete Starship de EspaçoX teve um teste totalmente bem sucedido em 13 de outubro de 2025. Mais alguns voos de teste e a SpaceX planeja lançá-lo em órbita.
Embora esses voos bem-sucedidos sejam notícias emocionantes para futuras missões à Lua e também a outros planetas, discutiu durante vários anos que esses foguetes superpesados também pode impulsionar pesquisa em minha especialidade, astronomia – o estudo de estrelas e galáxias muito além do nosso sistema solar – a novas alturas.
Tendo uma visão ampla
Por que eu digo isso? A astronomia precisa de espaço. Ficar acima da atmosfera permite que os telescópios detectem muito mais do espectro eletromagnético do que apenas a luz visível. Nessas alturas, os telescópios podem detectar luz em comprimentos de onda muito mais longos e mais curtos, que de outra forma seriam bloqueados por Atmosfera da Terra.
Para se ter uma ideia de como isso enriqueceu a astronomia, imagine ouvir alguém tocar piano, mas apenas em uma oitava. A música soaria muito mais rica se usassem o teclado completo.
Com o espectro mais amplo em vista, os astrônomos podem ver objetos no céu que são muito mais frios que as estrelas, mas também objetos que são muito mais quentes.
Quanto mais frio e mais quente? As estrelas mais quentes que você pode ver na luz visível são cerca de 10 vezes mais quentes que as mais frias. Com todo o espectro infravermelho para raios X, as temperaturas que aparecem podem ser 1.000 vezes mais frias ou 1.000 vezes mais quentes do que as estrelas normais.
Os cientistas tiveram quase 50 anos de acesso a todo o espectro de luz com conjuntos de telescópios cada vez mais poderosos. Infelizmente, esse acesso também tem um custo cada vez maior. O mais novo telescópio é o espetacular Telescópio Espacial James Webbque custa cerca de US$ 10 bilhões e detecta uma parte do espectro infravermelho. Com esse preço proibitivo, a NASA não pode se dar ao luxo de igualar Webb em todo o espectro, construindo seus irmãos infravermelhos e de raios-X completos.
Teremos que esperar muito tempo até por mais um. A data estimada para lançamento do próximo “Grande Observatório” é um distante 2045 e pode ser mais tarde. A gama de notas que os astrônomos podem tocar diminuirá, junto com a nossa visão do universo.
Escapando da armadilha com veículos pesados
Estes novos foguetes dão-nos a oportunidade de escapar desta armadilha. Pelo mesmo custo, eles podem enviar cerca de 10 vezes mais massa para orbitar, e eles têm corpos com cerca de duas vezes mais largura, em comparação com os foguetes que estão em uso há décadas.
A massa é importante porque os telescópios contêm espelhos pesados, e o quanto maior o espelho, melhor eles funcionam. Por exemplo, construir o grande espelho de Webb significou encontrar uma maneira de fazer um espelho excelente que fosse 10 vezes mais leve por metro quadrado do que o já leve espelho do Hubble. Os engenheiros encontraram uma solução que era tecnicamente boa, mas financeiramente cara.
Da mesma forma, o tamanho do corpo do foguete é importante porque, para encaixar o espelho de 21 pés de diâmetro (6,5 metros) de Webb no corpo de 13 pés de diâmetro (4 metros) de seu passeio, o foguete Ariane V, teve que dobrar como um origami para o lançamento. Normalmente, as missões espaciais tentam evitar qualquer peça móvel, mas para Webb não tiveram escolha.
Mais uma vez, o resultado foi um triunfo técnico, mas a complexidade introduzida mais de 300 lugares onde um erro poderia ter encerrado a missão. 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 design, fabricação e testes – e inflacionando os custos.
Quanto maior, mais largo Nave estelar e os foguetes New Glenn significam que a construção de um telescópio espacial semelhante ao Webb hoje poderia ser feita sem nenhuma das dobraduras e desdobramentos do origami, com os riscos que os acompanham, e portanto seria muito mais barato.
Novas ideias
Esta oportunidade está sendo aproveitada por pelo menos três equipes. Primeiro, um telescópio infravermelho profundo proposto chamado Origens aproveitaria a sustentação superpesada. Cientistas da Caltech estão estudando uma possível versão menor chamado Prima.
Em segundo lugar, um telescópio de raios X capaz de tirar fotos tão nítidas quanto o Webb – com uma sensibilidade correspondente – provavelmente usaria espelhos mais grossos e mais pesados do que o Webb. imaginado há apenas alguns anos.
E terceiro, um estudo publicado em 2025 propõe um radiotelescópio de frequência muito baixaGO-LoW, que também aproveita o uso de mais massa. O GO-LoW seria composto por 100.000 telescópios minúsculos, portanto, a economia na produção em massa também entraria em ação.
Todos estes três telescópios seriam facilmente 100 vezes mais sensíveis que os seus antecessores e pelo menos comparáveis ao Webb nas suas próprias bandas do espectro.
Seria ideal se os engenheiros conseguissem reduzir o custo desses telescópios pela metade do custo de um grande observatório como o Webb. Então, pelo mesmo preço, a NASA poderia operar dois novos Grandes Observatórios em vez de se resignar a construir um. Se conseguisse reduzir o custo para um terço, poderia potencialmente voar com um conjunto completo de espectro.
Grandes desafios, grande recompensa
Claro, muita coisa pode dar errado. Por um lado, esses foguetes podem não ter o desempenho anunciado, seja em capacidade ou em custo. Ainda assim, investir em alguns estudos iniciais não custará muito e provavelmente terá uma grande recompensa.
Por outro lado, tal como o poeta Goethe no seu leito de morte, nós, astrónomos, sempre estar pedindo “mais luz.” Mas se exigirmos telescópios ainda maiores e mais complexos do que os já impressionantes Grandes Observatórios recomendado pela Pesquisa de Astronomia das Academias Nacionais 2020então traremos de volta todos os problemas dispendiosos enfrentados pelos designers do Webb.
As agências espaciais têm o desafio de manter os desejos intermináveis dos astrónomos sob estrito controlo – a construção tendo em conta o custo deve estar em primeiro lugar.
Mas se as agências conseguirem evitar que as ambições dos astrónomos se tornem demasiado astronómicas, ao mesmo tempo que tiram o máximo partido do novo espaço de design aberto pelos foguetões superpesados, então a nossa compreensão do Universo poderá avançar para além da imaginação em apenas uma década ou mais.
