CHEOPS, ESA, telescópio
Legenda: CHEOPS Créditos: ESA / ATG medialab

O telescópio espacial CHEOPS foi lançado às 8:54 (hora portuguesa) a 17 de Dezembro de 2019 a partir de um foguetão/lançador Soyuz, e é a primeira missão de classe pequena (S) no programa de ciências Cosmic Vision da ESA.

A sigla CHEOPS significa “CHaracterising ExOPlanets Satellite” e foi projectado com o objectivo de determinar o tamanho dos planetas extrasolares, mais conhecidos como exoplanetas, o que permitirá estimar consequentemente a sua massa, densidade, composição e formação.

Portugal tem uma pequena participação no consórcio do CHEOPS, onde através do Instituto de Astrofísica os membros participantes na equipa terão sido os responsáveis pela implementação da componente da calibração no software de redução de dados da missão.

Aliás esta participação do Instituto de Astrofísica no consórcio do CHEOPS faz parte de uma estratégia mais abrangente (segundo foi divulgado) para promover a investigação de exoplanetas em Portugal, através da participação na concepção de vários instrumentos de missões espaciais, como é o caso do espectógrafo ESPRESSO, já em funcionamento no Observatório do Paranal (ESO). E futuramente com o lançamento do telescópio espacial PLATO (ESA), ou a instalação do espectrógrafo HIRES no maior telescópio da próxima geração, o ELT (ESO).

Breve história do CHEOPS, da ESA…

Este caçador de planetas funciona através da observação de estrelas. Através de medição de luz ou fotometria, o CHEOPS observa o trânsito de planetas quando estes passam em frente das suas estrelas hospedeiras, medindo e analisando com uma precisão sem presentes na Europa, os raios de luz emanados após esta diminuição de luz (provocada após a passagem em frente à estrela ou sol), uma vez que a coloração destes raios contém a assinatura química (espectroscopia) dos elementos de que o planeta é composto.

Esta técnica permite-nos estudar exoplanetas a grandes distâncias e aprender sobre a atmosfera desses planetas. O estudo da variação da luminosidade e espectroscopia nos trânsitos, dá-nos a habilidade de poder conjecturar sobre a atmosfera e possibilidade de determinar se estes objectos podem ter água líquida na sua superfície, o que é o mesmo que dizer que nos permite avaliar as condições de habitabilidade.

O CHEOPS está incluído como já dissemos no ciclo de planeamento da ESA – Agência Espacial Europeia, chamado Visão Cósmica 2015-2025, cujo objectivo é identificar as questões científicas que são prioridade para a comunidade espacial, para em seguida selecionar missões para responder a essas perguntas. Este planeamento começou em 2007, e desde então a ESA seleccionou periodicamente missões de classe pequena (S), média (M) e grande (L), fazendo o CHEOPS parte da classe “S”.

De facto o CHEOPS foi selecionado com outras 25 outras propostas para a primeira oportunidade de classe “S” logo em 2012, com uma meta de lançamento para 2018. Já sabemos que existe uma segunda missão de classe “S”, destinada ao estudo do vento solar  e apelidada de Magnetosphere Iososphere Link Explorer ou SMILE, que foi selecionada em 2015 para um lançamento em 2021.

 

A Instrumentação do CHEOPS (ESA)…

O CHEOPS vai usar um dispositivo de carga acoplado (CCD) que é montado no telescópio, e que terá uma abertura de aproximadamente 32 cm, sendo que o detector será resfriado passivamente, com objectivo de ficar a uma temperatura de menos 40 graus Celsius.

Para além disso terá um conjunto de telescópio óptico (OTA) que inclui o telescópio, a estrutura óptica, a óptica de back-end, o módulo do plano focal e os radiadores para resfriamento.

Também um conjunto com defletor e tampa (BCA) para controlar a luz dispersa. A cobertura foi pensada para proteger o telescópio do stress do lançamento, tendo sido “estendida” agora a 29 de Janeiro.

O CHEOPS contém ainda o módulo electrónico de sensores (SEM), incluindo uma unidade controladora de sensores (para o CCD) e uma unidade de condicionamento de energia, para controlar as tensões e o controle térmico.

E ainda o BEE ou módulo electrónico de Back-End, que inclui a unidade de processamento digital e uma fonte de alimentação.

Espera-se que o CHEOPS tenha cerca de 3,5 anos de operações científicas no Espaço.

As imagens do CHEOPS!

Saiu uma das primeiras imagens tiradas pelo CHEOPS da sua estrela-alvo (aquela onde o telescópio espacial vai detectar o trânsito de planetas através da diminuição de luz periódico, em frente à estrela).

Esta estrela em causa está a 150 anos-luz (e sendo que a velocidade da luz é de 300.000 Km por segundo, a estrela está tão longe que não poderia ser observada de outra forma, que não por um telescópio).

E a foto é esta:

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Legenda: Foto tirada pelo CHEOPS a uma estrela que está localizada a 150 anos-luz da Terra, com o objectivo de estudar os planetas que a orbitam. Créditos: ESA/Airbus/CHEOPS Mission Consortium

Como a tampa do telescópio só foi aberta a 29 de Janeiro de 2020, a equipa esteve em silêncio à espera das primeiras imagens do CHEOPS para poder afirmar que de facto tudo estava a funcionar correctamente.

Nas palavras de Willy Benz, professor de astrofísica da Universidade de Berna na Suíça, e líder ou investigador principal da missão CHEOPS, divulgadas por comunicado de imprensa:  “Quando as primeiras imagens de um campo de estrelas apareceram na tela, ficou imediatamente claro para todos que realmente tínhamos um telescópio em funcionamento”.

Além disso, as primeiras imagens não só mostram que o CHEOPS está a funcionar corretamente, como também foram melhores do que o previsto. As primeiras fotos disse Benz no comunicado, “são mais suaves e mais simétricas do que esperávamos das medições realizadas em laboratório”. Ele acrescentou que “essas análises iniciais  e promissoras são um grande alívio e também um impulso para a equipe” do CHEOPS.

E uma última curiosidade: De facto e se observarmos com cuidado, verificamos que as imagens estão um pouco tremidas. O engraçado aqui é que isso já era esperado… De facto, para permitir uma melhor precisão fotométrica, o CHEOPS foi intencionalmente desfocado, uma vez que desfocar permite suavizar a luz em muitos pixels e é mais fácil analisar as pequenas mudanças de brilho (para avaliar o trânsito dos exoplanetas) numa imagem que não seja “super-clara” e cheia de luz em todos os lados.

Costuma dizer-se que a necessidade aguça o engenho e o CHEOPS faz justiça a esta afirmação. E por isso resta-nos agora ir acompanhando por aqui, todos os desenvolvimentos sobre o CHEOPS.

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