Quando o objeto interestelar (ISO) ‘Oumuamua apareceu em nosso sistema solar em 2017, gerou muito interesse. A necessidade de aprender mais sobre isso era grande, mas, infelizmente, não havia como realmente fazê-lo. Ele veio e foi, e ficamos pensando do que era feito e de onde veio. Então, em 2019, o cometa ISO Borisov veio para uma breve visita e, novamente, ficamos pensando sobre isso.



É provável que haja mais dessas ISOs atravessando nosso sistema solar. Tem-se falado em ter missões prontas para visitar um desses visitantes interestelares no futuro, mas para que isso aconteça, precisamos de aviso prévio da sua chegada. O Observatório Vera Rubin poderia nos dizer com antecedência suficiente?

Nenhuma missão sai da plataforma de lançamento sem um planejamento detalhado, e o planejamento detalhado depende de observações. As observações terrestres lançaram as bases para as nossas incursões no sistema solar. Missões da NASA como OSIRIS-REx, Lucy e Psyche são simplesmente impossíveis sem observações terrestres detalhadas preparando o caminho.

Em breve, um dos nossos observatórios mais poderosos e únicos começará a operar, o Observatório Vera Rubin. A sua principal actividade será o Legacy Survey of Space and Time (LSST). O LSST irá obter imagens do nosso sistema solar com muito mais detalhes do que nunca, e fá-lo-á continuamente durante uma década. A riqueza de dados que flui dessas observações será um enorme benefício para o planeamento de missões e provavelmente inspirará missões com as quais ainda não sonhamos.

A Pesquisa Legada de Espaço e Tempo do VRO é baseada no espelho primário grande angular de 8,4 metros do observatório e em sua capacidade de mudar de alvo em apenas cinco segundos. Anexada a ela está a maior câmera digital do mundo, um gigante de 3,2 gigapixels. O VRO irá gerar imagens de todo o céu noturno disponível a cada poucas noites.

O LSST visa detectar transientes como supernovas e explosões de raios gama. Também estudará a energia escura e a matéria escura e mapeará a Via Láctea. Mas também mapeará pequenos objetos em nosso sistema solar, como asteroides próximos à Terra (NEA) e objetos do Cinturão de Kuiper (KBOs).

"Nada chegará perto da profundidade da pesquisa de Rubin e do nível de caracterização que obteremos para os objetos do sistema solar", disse Siegfried Eggl, professor assistente da Universidade de Illinois Urbana-Champaign e líder do Grupo de Trabalho do Sistema Solar Interno dentro do Colaboração científica do sistema solar Rubin / LSST. "É fascinante termos a capacidade de visitar objetos interessantes e observá-los de perto. Mas para isso precisamos de saber que eles existem e precisamos de saber onde estão. Isto é o que Rubin nos dirá."

É difícil exagerar como o VRO e o seu LSST irão avançar a nossa compreensão do sistema solar. Existem outros telescópios de pesquisa, como o Pan-STARRS (Telescópio de Pesquisa Panorâmica e Sistema de Resposta Rápida). O Pan-STARRS detectou um grande número de transientes astronômicos. Sua função é detectá-los e alertar os astrônomos para que outros telescópios possam observá-los.

O Pan-STARRS é baseado em dois telescópios com espelhos de 1,8 metros e é o nosso detector mais eficaz de Objetos Próximos à Terra (NEOs), mas assim que o VRO estiver operacional, será relegado para um distante segundo lugar.

Curiosamente, o VRO também detectará ISOs. Num artigo de 2023, os investigadores estimaram que o VRO detectará até 70 objetos interestelares todos os anos. Se o VRO puder vê-los com bastante antecedência, isso poderá nos dar tempo para lançar uma missão para um deles.

“Rubin é capaz de nos dar o tempo de preparação necessário para lançar uma missão de interceptação de um objeto interestelar”, disse Eggl. “Essa é uma sinergia única para Rubin e única para a época em que vivemos.”

Não está claro quantos ISOs visitam nosso sistema solar todos os anos e serão detectáveis. Embora alguns pesquisadores sugiram que o VRO pode detectar 70 por ano, outros dizem que o número será menor. O VRO não é mágico. Objetos muito escuros e/ou que se movem muito rapidamente podem escapar da detecção. Mas parece certo que o LSST detectará alguns ISOs. Pode até discernir padrões em suas trajetórias que facilitam a detecção de mais deles.

À medida que nosso conhecimento sobre ISOs cresce, o desejo de visitar um deles crescerá junto com ele. A aparição de 'Oumuamua e Borisov mostra que as oportunidades continuarão a surgir. Já existem planos preliminares sobre como visitar um.

O Comet Interceptor da ESA foi concebido para visitar um cometa de longo período. A missão Interceptor conta com três espaçonaves, e cada uma estudará o cometa de um ângulo diferente, proporcionando uma visão 3D. O aviso prévio é fundamental para a missão Comet Interceptor, e a ESA menciona especificamente o LSST como permitindo a missão, alertando-nos para um alvo apropriado em breve.

Mas o alvo não precisa ser um cometa. Poderia ser qualquer coisa viajando pelo sistema solar interno.

A única coisa sobre o Comet Interceptor é que ele já estará à espreita de seu alvo. Após o lançamento, ele viajará até o ponto Sol-Terra Lagrange 2 (L2). Ele entrará em uma órbita de halo e aguardará mais instruções. A ESA pode esperar até que o VRO detecte um alvo desejável na trajetória correta e possa ativar o Comet Interceptor.

A missão Lucy da NASA mostra como o conhecimento avançado de objetos no sistema solar permite missões poderosas. Lucy depende de observações precisas de objetos do sistema solar e visitará vários asteróides percorrendo o interior do sistema solar, usando a Terra como auxílio gravitacional em três ocasiões distintas. O conhecimento detalhado do sistema solar inspirou e permitiu a missão de Lucy.

O Comet Interceptor, ou outra missão semelhante, não precisará de um caminho tão complexo. Mas, tal como Lucy, basear-se-á em observações perspicazes, algo que o VRO e o LSST fornecerão em grande profundidade.

O LSST não permitirá apenas missões como o Comet Interceptor. Isso inspirará novos que ainda não podemos imaginar. Isso porque ainda não sabemos o que a Pesquisa irá revelar. Pode revelar regiões de objetos que se comportam de uma forma que ainda não vimos ou tipos de objetos agrupados que permaneceram invisíveis.

"Se você pensar em Rubin olhando para uma praia, verá milhões e milhões de grãos de areia individuais que juntos constituem a praia inteira", disse Eggl, "Pode haver uma área de areia amarela, ou areia preta vulcânica, e um espaço A missão a um objeto naquela região poderia investigar o que o torna diferente. Muitas vezes, não sabemos o que é estranho ou interessante, a menos que conheçamos o contexto em que se encontra. Com os nossos telescópios atuais, temos essencialmente observado as grandes rochas na superfície. praia", diz Eggl, "mas Rubin ampliará os grãos mais finos de areia".

Os asteróides troianos de Júpiter que Lucy visitará são um bom exemplo disso. Previa-se que esse tipo de asteroide existisse na década de 1770, mas o primeiro só foi visto depois de mais de um século. Mesmo então, ninguém tinha certeza de que se tratava realmente de um asteróide troiano até quase outro século se passar. Agora, os astrônomos sabem que existem milhares deles.

De forma semelhante, nosso conhecimento sobre ISOs poderá se tornar muito mais completo quando o LSST entrar em operação. Uma janela totalmente nova para ISOs poderia se abrir. Os astrónomos podem discernir padrões nas suas trajetórias e na sua composição que levam a uma nova compreensão das suas origens. Se o Comet Interceptor ou uma missão semelhante for enviada para um deles, aprenderemos mais sobre como os sistemas planetários se formam, incluindo o nosso.

Nem tudo em nosso sistema solar se formou onde o vemos hoje. Alguns corpos foram capturados, como a lua de Netuno, Tritão, que provavelmente é um objeto capturado do Cinturão de Kuiper. Os astrónomos pensam que é altamente provável que alguns dos objetos do nosso sistema solar sejam ISOs capturados. O VRO e as missões que ele inspira poderiam identificar esses objetos.

Novas observações levam a novas questões e novas missões destinadas a respondê-las. Esse é um padrão antigo em nossa busca para compreender a natureza.

Quem sabe o que o VRO verá e a que missões futuras as suas descobertas levarão?

Fornecido por Universe Today