MADRID 3 jul. (EUROPA PRESS) -
Um novo material que encolhe quando aquecido e se expande quando resfriado poderia ser aproveitado para os telescópios espaciais ultraestáveis necessários para a busca de mundos habitáveis.
Nas últimas duas décadas, os cientistas desenvolveram métodos para detectar atmosferas em exoplanetas observando de perto as estrelas com telescópios avançados. À medida que a luz passa pela atmosfera de um planeta ou é refletida ou emitida por sua superfície, os telescópios podem medir a intensidade e o espectro (ou seja, a "cor") da luz e detectar várias alterações na luz causadas por gases na atmosfera planetária. Ao analisar esses padrões, os cientistas podem determinar os tipos de gases presentes na atmosfera do exoplaneta.
Decifrar essas mudanças não é uma tarefa fácil, pois os exoplanetas aparecem muito próximos de suas estrelas hospedeiras quando os observamos, e a luz das estrelas é um bilhão de vezes mais brilhante do que a luz de um exoplaneta do tamanho da Terra. Para detectar com sucesso exoplanetas habitáveis, o futuro Observatório de Mundos Habitáveis da NASA precisará de uma relação de contraste de um para um bilhão (1:1.000.000.000.000.000).
MIL VEZES MAIS ESTÁVEL
Para atingir essa taxa de contraste extrema, será necessário um telescópio mil vezes mais estável do que os observatórios espaciais de última geração, como o Telescópio Espacial James Webb da NASA e o futuro Telescópio Espacial Nancy Grace Roman. A integração de novos sensores, arquiteturas de sistemas e materiais que trabalhem juntos é necessária para o sucesso de futuras missões.
Uma equipe da empresa ALLVAR está colaborando com o Marshall Space Flight Center e o Jet Propulsion Laboratory da NASA para demonstrar como a integração de um novo material com características exclusivas de expansão térmica negativa pode contribuir para a criação de estruturas de telescópio ultraestáveis, informa a agência espacial.
A ALLVAR recebeu financiamento do programa Small Business Innovative Research (SBIR) da NASA para ampliar e integrar um novo material de liga em demonstrações de estruturas de telescópios para possível uso em futuras missões da NASA, como o Habitable Worlds Observatory.
Essa liga encolhe quando aquecida e se expande quando resfriada, uma propriedade conhecida como expansão térmica negativa (NTE). Por exemplo, a liga ALLVAR 30 tem um coeficiente de expansão térmica (CTE) de -30 ppm/°C à temperatura ambiente. Isso significa que uma peça de 1 metro dessa liga NTE encolherá 0,003 mm para cada aumento de 1°C na temperatura. Para fins de comparação, o alumínio se expande a +23 ppm/°C.
Como ela encolhe quando outros materiais se expandem, a liga ALLVAR 30 pode ser usada para compensar estrategicamente a expansão e a contração de outros materiais. A propriedade NTE exclusiva da liga e a ausência de expansão por umidade podem permitir que os projetistas ópticos atendam às necessidades de estabilidade das futuras estruturas de telescópios.
Os cálculos indicam que a integração da liga ALLVAR 30 em determinados projetos de telescópios poderia melhorar a estabilidade térmica em até 200 vezes em comparação com o uso apenas de materiais tradicionais, como alumínio, titânio, polímeros reforçados com fibra de carbono (CFRP) e a liga de níquel-ferro, invar.
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