Inicialmente programado para uma missão primária mínima de 2,5 anos, O Telescópio Espacial Spitzer da NASA foi muito além de sua expectativa de vida - e ainda está forte depois de 15 anos.

Lançado em uma órbita solar em 25 de agosto, 2003, Spitzer foi o último dos quatro Grandes Observatórios da NASA a chegar ao espaço. O telescópio espacial iluminou algumas das galáxias mais antigas do universo, revelou um novo anel em torno de Saturno, e espiou através de mortalhas de poeira para estudar estrelas recém-nascidas e buracos negros. Spitzer ajudou na descoberta de planetas além do nosso sistema solar, incluindo a detecção de sete planetas do tamanho da Terra orbitando a estrela TRAPPIST-1, entre outras realizações.

“Em seus 15 anos de atuação, O Spitzer abriu nossos olhos para novas maneiras de ver o universo, "disse Paul Hertz, diretor da Divisão de Astrofísica na sede da NASA em Washington. "As descobertas de Spitzer se estendem de nosso próprio quintal planetário, para planetas ao redor de outras estrelas, para os confins do universo. E trabalhando em colaboração com outros Grandes Observatórios da NASA, O Spitzer ajudou os cientistas a obter uma imagem mais completa de muitos fenômenos cósmicos. "

Uma visão do passado

O Spitzer detecta luz infravermelha - na maioria das vezes, radiação de calor emitida por objetos quentes. Na terra, a luz infravermelha é usada em uma variedade de aplicações, incluindo instrumentos de visão noturna.

Com sua visão infravermelha e alta sensibilidade, Spitzer contribuiu para o estudo de algumas das galáxias mais distantes do universo conhecido. A luz de algumas dessas galáxias viajou por 13,4 bilhões de anos para chegar à Terra. Como resultado, os cientistas veem essas galáxias como elas eram menos de 400 milhões de anos após o nascimento do universo.

Entre essa população de galáxias antigas, houve uma surpresa para os cientistas:galáxias "bebês grandes" que eram muito maiores e mais maduras do que os cientistas pensavam que as galáxias em formação inicial poderiam ser. Grande, acredita-se que as galáxias modernas se formaram por meio da fusão gradual de galáxias menores. Mas as galáxias "bebês grandes" mostraram que coleções massivas de estrelas se reuniram muito no início da história do universo.

Estudos dessas galáxias muito distantes se basearam em dados do Spitzer e do Telescópio Espacial Hubble, outro dos Grandes Observatórios da NASA. Cada um dos quatro Grandes Observatórios coleta luz em uma faixa de comprimento de onda diferente. Ao combinar suas observações de vários objetos e regiões, os cientistas podem obter uma imagem mais completa do universo.

"O programa Grandes Observatórios foi realmente um conceito brilhante, "disse Michael Werner, Cientista do projeto Spitzer no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia. "A ideia de obter imagens ou dados multiespectrais sobre fenômenos astrofísicos é muito atraente, porque a maioria dos corpos celestes produz radiação em todo o espectro. Uma galáxia média como a nossa Via Láctea, por exemplo, irradia tanta luz infravermelha quanto luz de comprimento de onda visível. Cada parte do espectro fornece novas informações. "

Novos mundos

Nos últimos anos, os cientistas utilizaram o Spitzer para estudar exoplanetas, ou planetas orbitando estrelas diferentes do nosso Sol, embora isso não fosse algo que os projetistas do telescópio previram.

Com a ajuda do Spitzer, pesquisadores estudaram planetas com superfícies tão quentes quanto estrelas, outros pensavam estar congelados, e muitos no meio. Spitzer estudou alguns dos exoplanetas conhecidos mais próximos da Terra, e alguns dos exoplanetas mais distantes já descobertos.

O Spitzer também desempenhou um papel fundamental em uma das descobertas de exoplanetas mais significativas da história:a detecção de sete, planetas aproximadamente do tamanho da Terra orbitando uma única estrela. O sistema planetário TRAPPIST-1 era diferente de qualquer sistema solar alienígena já descoberto, com três dos seus sete planetas localizados na "zona habitável, "onde a temperatura pode ser adequada para a existência de água líquida nas superfícies dos planetas. A descoberta deles foi um passo atraente na busca por vida em outras partes do universo.

"O estudo de planetas extrasolares ainda estava em sua infância quando o Spitzer foi lançado, mas nos últimos anos, frequentemente mais da metade do tempo de observação de Spitzer é usado para estudos de exoplanetas ou pesquisas por exoplanetas, "disse Lisa Storrie-Lombardi, Gerente de projeto de Spitzer no JPL. "Spitzer é muito bom em caracterizar exoplanetas, mesmo que não tenha sido projetado para fazer isso. "

Algumas outras descobertas importantes feitas com o telescópio espacial Spitzer incluem:

- O maior anel conhecido em torno de Saturno, um fino, estrutura fina com 300 vezes o diâmetro de Saturno.

- Primeiro mapa meteorológico de exoplaneta de variações de temperatura na superfície de um exoplaneta de gás. Os resultados sugeriram a presença de ventos fortes.

- Esmagamentos de asteróides e planetários. Spitzer encontrou evidências de várias colisões rochosas em outros sistemas solares, incluindo um que se pensa envolver dois grandes asteróides.

- Receita de "sopa de cometa". Spitzer observou as consequências da colisão entre a espaçonave Deep Impact da NASA e o cometa Tempel 1, encontrar aquele material cometário em nosso próprio sistema solar se assemelha àquele em torno de estrelas próximas.

- Os covis escondidos de estrelas recém-nascidas. As imagens infravermelhas do Spitzer forneceram visões sem precedentes dos berços ocultos onde as estrelas jovens crescem, revolucionando nossa compreensão do nascimento estelar.

- Buckyballs no espaço. Buckyballs são moléculas de carbono em forma de bola de futebol descobertas em pesquisas de laboratório com múltiplas aplicações tecnológicas na Terra.

- Aglomerados massivos de galáxias. O Spitzer identificou muitos mais aglomerados de galáxias distantes do que os conhecidos anteriormente.

- Um dos mapas mais extensos da galáxia Via Láctea compilados, incluindo o mapa mais preciso da grande barra de estrelas no centro da galáxia, criado usando dados do Spitzer do projeto Galactic Legacy Mid-Plane Survey Extraordinaire, ou GLIMPSE.

Uma longa jornada

Spitzer registrou mais de 106, 000 horas de observação. Milhares de cientistas em todo o mundo utilizaram dados do Spitzer em seus estudos, e os dados do Spitzer são citados em mais de 8, 000 artigos publicados.

A missão principal do Spitzer acabou durando 5,5 anos, durante o qual a espaçonave operou em uma "fase fria, "com um suprimento de hélio líquido resfriando três instrumentos de bordo até um pouco acima do zero absoluto. O sistema de resfriamento reduziu o excesso de calor dos próprios instrumentos que poderiam contaminar suas observações. Isso deu ao Spitzer uma sensibilidade muito alta para objetos" frios ".

Em julho de 2009, depois que o suprimento de hélio do Spitzer acabou, a espaçonave entrou na chamada "fase quente". Principal instrumento do Spitzer, chamada de câmera infravermelha (IRAC), tem quatro câmeras, dois dos quais continuam operando na fase quente com a mesma sensibilidade que mantinham na fase fria.

Spitzer orbita o Sol em uma órbita que segue a Terra (o que significa que literalmente segue atrás da Terra enquanto o planeta orbita o Sol) e continuou a cair cada vez mais atrás da Terra durante sua vida. Isso agora representa um desafio para a espaçonave, porque enquanto está baixando dados para a Terra, seus painéis solares não estão diretamente voltados para o sol. Como resultado, O Spitzer deve usar a bateria durante o download de dados. As baterias são recarregadas entre os downloads.

"O Spitzer está mais longe da Terra do que jamais pensamos que estaria enquanto ainda operando, "disse Sean Carey, gerente do Spitzer Science Center da Caltech em Pasadena, Califórnia. "Isso representou alguns desafios reais para a equipe de engenharia, e eles têm sido extremamente criativos e engenhosos para manter o Spitzer operando muito além de sua vida útil esperada. "

Em 2016, Spitzer entrou em uma missão estendida apelidada de "Spitzer Beyond". A espaçonave está programada para continuar as operações em novembro de 2019, mais de 10 anos após entrar em sua fase quente.