O satélite HaloSat, que foi transportado para a Estação Espacial Internacional em maio e colocado em órbita em meados de julho por astronautas, é quase do tamanho da caixa em que seu último par de tênis veio, e pesa apenas 26 libras (12 quilos).

Mas não se deixe enganar. O satélite de US $ 3,7 milhões foi projetado para realizar uma grande missão científica - estudar os raios X do gigantesco halo de gás quente que cerca a Via Láctea. Essas medições podem ajudar a explicar o que aconteceu a um terço da massa do universo primitivo, que parece estar faltando hoje.

A sonda diminuta também é um excelente exemplo de como os avanços tecnológicos e a padronização deram início a uma nova era de satélites em miniatura projetados com eficiência, que pode realizar mais ciência por uma fração do que tal pesquisa uma vez custou.

Philp Kaaret, O principal investigador da HaloSat e professor do departamento de física e astronomia da Universidade de Iowa, explica em um e-mail que os cientistas usaram medições da radiação cósmica de fundo - radiação que remonta a 400, 000 anos após o Big Bang - para calcular a quantidade de massa que existia naquela época, na forma de hidrogênio ionizado e hélio. "Quando o universo era jovem, o assunto estava tudo na mesma forma, então foi fácil de medir, " ele diz.

Depois disso, o universo começou a se aglutinar em formas - como estrelas, galáxias, planetas, e gases intergalácticos quentes e frios - que existem no cosmos hoje, Kaaret diz. Mas quando os cientistas medem o que podem ver no universo, eles podem representar apenas dois terços da massa que teria existido no universo jovem, ele explica.

Provavelmente, aquele terço da matéria que falta está na forma de gás quente, que está gravitacionalmente ligado às galáxias na forma de halos, ou então suspenso em filamentos que se estendem entre galáxias, Kaaret diz.

Até agora, tem sido difícil para os cientistas fazer medições para determinar qual explicação é a correta. "Somos muito ruins em observar gás quente, ", explica. O gás quente é mensurável pelos raios X que ele emite, mas essa radiação só pode ser observada do espaço, e os observatórios orbitais de raios-X existentes são projetados apenas para tirar fotos de uma parte relativamente pequena do céu, o que tornou difícil estudar o halo de gás quente da Via Láctea.

Menor, Satélites modernos mais baratos

O HaloSat foi projetado para solucionar esse problema. Apesar de seu tamanho minúsculo, ele contém três detectores de raios-X, e é capaz de obter um campo de visão de 10 graus de largura - aproximadamente, o equivalente a 10 luas cheias, Klaaret explica. "Vai olhar para o céu inteiro, ", diz ele." Na verdade, somos mais eficientes no levantamento de grandes partes do céu porque temos esse grande campo de visão, embora sejamos este pequeno telescópio. "

Embora o HaloSat não seja sensível o suficiente para detectar os raios-X de gás em filamentos intergalácticos, será capaz de fornecer informações sobre o halo da Via Láctea, que então poderia ser extrapolado para calcular a quantidade de gás quente em halos galácticos em outras partes do cosmos.

HaloSat também é um exemplo de como os satélites modernos - que podem ser projetados para se adequar às especificações de tamanho padrão e utilizar muitos dos mesmos componentes de outras sondas - estão revolucionando a pesquisa espacial. HaloSat, por exemplo, é alimentado por um painel solar que foi originalmente criado para outros satélites e contém um dispositivo de rastreamento de estrelas que usa sensores baratos semelhantes aos encontrados em telefones celulares. Dez anos atrás, tal dispositivo teria custado cerca de US $ 1 milhão, mas agora pode ser construído por alguns milhares de dólares, Kaaret diz.

O HaloSat também oferece uma oportunidade para jovens cientistas. Kaaret, que desenvolveu anteriormente um detector de radiação para um satélite construído pela Radio Amateur Satellite Corp. para medir os cinturões Van Allen da Terra, alistou uma equipe de alunos de graduação e pós-graduação que ajudaram a projetar o HaloSat e escrever seu código de computador, de acordo com este comunicado à mídia da Universidade de Iowa.

O KalamSat, uma sonda projetada por um aluno transportada ao espaço em um voo suborbital por um foguete de pesquisa da NASA em junho de 2017, pesava apenas 64 gramas (2,26 onças), de acordo com Quartz. A sonda foi projetada para medir a aceleração da Terra, rotação e magnetosfera.