A NASA está planejando reparar o NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer), um telescópio de raios X na Estação Espacial Internacional, durante uma caminhada espacial ainda este ano. Será o quarto observatório científico em órbita atendido por astronautas.



Em maio de 2023, os cientistas descobriram que o NICER havia desenvolvido um “vazamento de luz”. A luz solar indesejada estava entrando no instrumento e alcançando os detectores sensíveis do telescópio. Embora a equipa tenha tomado medidas imediatas para mitigar o impacto nas observações, também começou a pensar numa potencial reparação.

"A luz solar interfere na capacidade do NICER de coletar medições viáveis ​​de raios X durante o dia da estação", disse Zaven Arzoumanian, líder científico do NICER no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "As observações noturnas não são afetadas e o telescópio continua a produzir ciência incrível. Centenas de artigos publicados usaram o NICER desde o início da missão. Bloquear parte da luz que entra nos permitiria retornar a operações mais normais 24 horas por dia."

Arzoumanian apresentou esforços para resolver o problema durante uma palestra na sexta-feira, 12 de abril, na 21ª reunião da Divisão de Astrofísica de Alta Energia da Sociedade Astronômica Americana em Horseshoe Bay, Texas.

O NICER está localizado próximo aos painéis solares internos de estibordo da estação. A partir dessa posição, observa o céu de raios-X, recolhendo dados sobre muitos fenómenos cósmicos, como pulsos regulares de remanescentes estelares superdensos chamados estrelas de neutrões e "ecos de luz" de buracos negros em chamas.

A observação destes objetos ajuda a responder a questões sobre a sua natureza e comportamento e aumenta a nossa compreensão da matéria e da gravidade. Em 2017, o NICER também demonstrou o uso de estrelas de nêutrons pulsantes em nossa galáxia para servir como faróis de navegação para futuras explorações do espaço profundo por meio de um programa chamado SEXTANT (Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology).

O telescópio possui 56 concentradores de raios X de alumínio. Cada concentrador possui um conjunto de espelhos aninhados, projetados para transmitir os raios X para um detector. Na frente do concentrador existe um filtro fino, denominado escudo térmico, que bloqueia a luz solar. O concentrador é encimado por uma peça circular oca de composto de carbono, chamada de guarda-sol, com seis segmentos que lembram uma torta fatiada. O guarda-sol foi concebido para manter os concentradores frescos à luz solar e proteger os delicados escudos térmicos. Após a revelação do vazamento de luz, as fotos revelaram várias pequenas áreas de danos em alguns dos escudos, embora o que os causou ainda não esteja claro.

"Não projetamos o NICER para manutenção de missão. Ele foi instalado roboticamente e nós o operamos a partir do solo", disse Keith Gendreau, investigador principal do NICER em Goddard. "A possibilidade de um reparo tem sido um desafio emocionante. Consideramos soluções de caminhada espacial e robótica, descobrindo como instalar patches usando o que já está presente no telescópio e nos kits de ferramentas da estação espacial."

Depois de muitos meses de consideração, a caminhada no espaço foi escolhida como o caminho a seguir. O Telescópio Espacial Hubble e a Missão Solar Máxima da NASA, bem como o AMS (Alpha Magnetic Spectrometer, também na estação), são os únicos outros observatórios científicos reparados por astronautas em órbita.

A solução da NICER é direta. Cinco fatias em forma de torta se encaixarão nos guarda-sóis acima das áreas com maior dano e travarão no lugar. Os patches são projetados para aproveitar as vantagens de uma peça existente do equipamento dos astronautas chamada ferramenta com cabo em T.

“Embora tenhamos trabalhado arduamente para garantir que os patches fossem mecanicamente simples, a maioria das atividades de reparo no espaço são muito complicadas”, disse Steve Kenyon, líder mecânico do NICER em Goddard. “Temos conduzido testes para confirmar que o trabalho de reparo será uma solução eficaz para o vazamento de luz do NICER e completamente seguro para os astronautas na caminhada espacial e na estação espacial.”

Os patches estão atualmente programados para serem lançados na estação espacial a bordo da 21ª missão comercial de serviços de reabastecimento da Northrop Grumman ainda este ano. Os astronautas concluirão sua instalação durante uma caminhada espacial, juntamente com outras tarefas.

NICER é uma missão de oportunidade em astrofísica dentro do Programa Explorers da NASA, que oferece oportunidades de voo frequentes para investigações científicas de classe mundial a partir do espaço, utilizando abordagens de gerenciamento inovadoras, simplificadas e eficientes nas áreas de heliofísica e ciências astrofísicas. A Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial da NASA apóia o componente SEXTANT da missão, demonstrando a navegação de espaçonaves baseadas em pulsares.

O NICER também colabora em conjunto automatizado com o experimento MAXI (Monitor de imagem de raios X de todo o céu) da JAXA (Agência de Exploração Aeroespacial do Japão) para observar rapidamente estrelas e outros objetos que brilham de forma imprevisível, avançando a compreensão científica de nosso universo dinâmico.

Fornecido pelo Goddard Space Flight Center da NASA