A NASA deu início às operações de seu mais novo telescópio espacial, o SPHEREx, que acaba de captar suas primeiras imagens de teste do cosmos (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). O observatório SPHEREx (sigla em inglês para Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer) foi lançado em 11 de março de 2025 a bordo de um foguete SpaceX Falcon 9, a partir da Base da Força Espacial de Vandenberg, na Califórnia (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA). Após um mês de verificações e calibração em órbita, o telescópio ligou seus detectores no espaço pela primeira vez, confirmando que todos os sistemas estão funcionando conforme o esperado (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). Essas imagens iniciais, registradas em 27 de março, mostram um campo estelar repleto de pontos luminosos — cada ponto representando uma estrela ou galáxia distante — e já dão uma amostra da ampla vista do céu que o SPHEREx proporcionará (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). Embora ainda não calibradas para uso científico, as fotos foram colorizadas artificialmente (atribuindo cores visíveis a diferentes comprimentos de onda infravermelhos) e indicam que o instrumento está focado corretamente e pronto para iniciar sua varredura do universo (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA) (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA).
Nos próximos dois anos, o SPHEREx deverá mapear o céu inteiro quatro vezes, coletando dados de mais de 450 milhões de galáxias e 100 milhões de estrelas na Via Láctea (SPHEREx). Com esse censo cósmico sem precedentes, os cientistas esperam abordar algumas das maiores questões da astronomia moderna. O telescópio foi concebido para investigar desde o que aconteceu logo após o Big Bang — estudando evidências da inflação cósmica, uma expansão ultra-rápida do universo numa fração de segundo após seu nascimento (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA) — até mapear como as galáxias se distribuíram e evoluíram ao longo de bilhões de anos. Além disso, o SPHEREx vai buscar os “ingredientes da vida” escondidos em nossa galáxia, como água congelada e moléculas orgânicas, presentes em grandes nuvens de gás e poeira onde nascem estrelas e planetas (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA) (NASA Selects New Mission to Explore Origins of Universe – NASA). Em suma, a missão atende a três objetivos científicos principais: desvendar as origens do universo, entender a formação e evolução das galáxias e avaliar quão comuns são os elementos básicos para a vida nos sistemas planetários da Via Láctea (NASA Selects New Mission to Explore Origins of Universe – NASA) (NASA Selects New Mission to Explore Origins of Universe – NASA).
Contexto: da concepção ao lançamento
A missão SPHEREx tem suas raízes em um programa de astrofísica de baixo custo da NASA. Em fevereiro de 2019, a agência selecionou o conceito do SPHEREx como vencedor de sua competição de Medium-Class Explorers – missões médias do programa Explorers – superando outras propostas e garantindo financiamento para seu desenvolvimento (NASA Selects New Mission to Explore Origins of Universe – NASA) (NASA Selects New Mission to Explore Origins of Universe – NASA). O projeto é liderado pelo cientista James Bock, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), que atua como investigador principal da missão (NASA Selects New Mission to Explore Origins of Universe – NASA). A construção do telescópio e da espaçonave ficou a cargo da empresa Ball Aerospace (agora parte da BAE Systems), enquanto o Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL) gerencia a missão e integrou os instrumentos científicos em parceria com o Caltech (NASA Selects New Mission to Explore Origins of Universe – NASA) (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA). A missão também conta com colaborações internacionais: o Instituto de Astronomia e Ciência Espacial da Coreia (KASI), por exemplo, forneceu equipamentos de teste e apoio à análise científica, e há cientistas envolvidos em instituições dos EUA, Coreia do Sul e Taiwan (NASA Selects New Mission to Explore Origins of Universe – NASA) (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA).
Depois de anos de planejamento e construção, o SPHEREx foi lançado com sucesso em 11 de março de 2025. Ele decolou às 20h10 (horário local da Califórnia) a bordo de um foguete Falcon 9 da SpaceX, partilhando o voo com outro experimento científico da NASA chamado PUNCH (uma missão heliosférica para estudar o Sol) (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA) (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA). A imagem abaixo mostra o foguete Falcon 9 na plataforma de lançamento pouco antes do voo, já com o SPHEREx encapsulado em seu interior:
(Cosmic Mapmaker: NASA’s SPHEREx Space Telescope Ready to Launch – NASA) Foguete Falcon 9 na plataforma de Vandenberg, Califórnia, pouco antes de lançar o telescópio SPHEREx ao espaço (dentro do cone branco no topo) em março de 2025. O SPHEREx compartilhou o lançamento com quatro satélites da missão PUNCH (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA) (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA).
Minutos após o lançamento, a primeira fase do foguete retornou para pouso e o satélite SPHEREx se separou da segunda etapa, entrando em órbita terrestre (Cosmic Mapmaker: NASA’s SPHEREx Space Telescope Ready to Launch – NASA) (Cosmic Mapmaker: NASA’s SPHEREx Space Telescope Ready to Launch – NASA). Engenheiros no JPL estabeleceram comunicação com o observatório cerca de 53 minutos depois da decolagem, confirmando que o veículo espacial estava operacional (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA). O SPHEREx foi inserido em uma órbita polar síncrona com o Sol, o que significa que ele orbita a Terra ao longo da linha dia-noite (terminador) – desta forma, o telescópio mantém o Sol sempre em uma mesma posição relativa, garantindo que seus instrumentos permaneçam constantemente na sombra, protegidos da luz solar direta e do calor excessivo (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA). Esse arranjo orbital é essencial para o sucesso da missão, pois a luz e o calor do Sol poderiam ofuscar ou danificar as observações do SPHEREx. Com o satélite em órbita e estável, a equipe iniciou um período de comissionamento (checagem e calibração) de aproximadamente um mês, resfriando gradualmente os detectores e equipamentos a cerca de -210 °C para otimizar a sensibilidade ao infravermelho (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA) (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). Apenas a temperaturas tão baixas é possível detectar com clareza a tênue luz infravermelha emitida por objetos frios e distantes no cosmos, sem interferência do próprio calor do instrumento.
Investigando as origens do Universo
Um dos principais objetivos do SPHEREx é estudar a história primordial do universo, buscando respostas para o que ocorreu nos instantes após o Big Bang. Os cosmólogos desenvolveram a teoria da inflação cósmica para explicar por que o universo atual é tão homogêneo e tem a geometria que observamos: essa teoria propõe que, menos de uma fração de segundo após o Big Bang, o universo recém-nascido expandiu-se de forma extremamente violenta – aumentando de tamanho em um fator de trilhões de vezes em um piscar de olhos (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA) (Nasa lançará telescópio para investigar pós-Big Bang – 26/02/2025 – Ciência – Folha). Essa expansão inflacionária inicial teria deixado impressões sutis na distribuição de matéria pelo cosmos, marcas essas que podem ser detectadas observando-se em larga escala onde as galáxias estão hoje. O SPHEREx buscará indícios da inflação ao mapear em 3D a posição de milhões de galáxias através do espaço. Ele medirá a distância até aproximadamente 450 milhões de galáxias próximas e distantes, usando suas cores infravermelhas para estimar seu desvio para o vermelho (redshift) (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA) (Cosmic Mapmaker: NASA’s SPHEREx Space Telescope Ready to Launch – NASA). Ao analisar a distribuição tridimensional desses incontáveis sistemas, os cientistas poderão procurar padrões característicos – como pequenas variações na densidade de galáxias de lugar para lugar – que seriam o “eco” estatístico daquele evento inflacionário primordial.
Esse estudo ajudará a esclarecer um dos mistérios mais profundos da cosmologia: o que impulsionou a inflação e como ela ocorreu. “Temos evidências muito boas de que a inflação aconteceu, mas a física por trás desse evento ainda é incerta”, explicou Olivier Doré, cientista do projeto SPHEREx no JPL/Caltech (Nasa lançará telescópio para investigar pós-Big Bang – 26/02/2025 – Ciência – Folha). Ao mapear a distribuição de galáxias em todo o céu com o SPHEREx, os pesquisadores esperam determinar propriedades fundamentais da inflação, como a intensidade dessa expansão e possíveis nuances em como ela se desenrolou (Nasa lançará telescópio para investigar pós-Big Bang – 26/02/2025 – Ciência – Folha). Em conjunto com outros observatórios (por exemplo, o telescópio espacial James Webb, que pode examinar galáxias específicas em detalhe), o amplo levantamento do SPHEREx fornecerá pistas para refinar os modelos teóricos do universo inicial. “É como conectar duas pontas – a distribuição em larga escala das galáxias e a física da inflação – algo muito poderoso, surpreendente e quase mágico”, complementou Doré em uma entrevista, referindo-se ao potencial dessa abordagem combinada (Nasa lançará telescópio para investigar pós-Big Bang – 26/02/2025 – Ciência – Folha).
Além da inflação, o SPHEREx também investigará a chamada Época da Reionização, um período alguns centenas de milhões de anos após o Big Bang em que as primeiras estrelas e galáxias se formaram e começaram a reionizar o hidrogênio no universo. Embora a Época da Reionização esteja incluída no extenso nome do telescópio, explorá-la diretamente é um desafio – ela ocorreu há mais de 13 bilhões de anos. O SPHEREx poderá contribuir indiretamente para esse estudo medindo o brilho coletivo de todas as galáxias ao longo do tempo. Ao somar a luz de galáxias muito tênues e distantes (inclusive as que telescópios como Hubble e Webb não conseguem observar individualmente), o SPHEREx avaliará o chamado fundo infravermelho extragaláctico, que carrega informações sobre as primeiras fontes luminosas do cosmos (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA) (Cosmic Mapmaker: NASA’s SPHEREx Space Telescope Ready to Launch – NASA). Esse “brilho de fundo” cósmico registra a história da formação estelar e da evolução das galáxias: ao medi-lo em diferentes comprimentos de onda, os astrônomos podem inferir como a produção de luz pelas galáxias mudou desde as eras primitivas até hoje (Cosmic Mapmaker: NASA’s SPHEREx Space Telescope Ready to Launch – NASA). Em resumo, ao investigar o passado profundo do universo, o SPHEREx fornecerá dados cruciais tanto sobre a física do início do cosmos quanto sobre a ascensão das primeiras galáxias, preenchendo lacunas entre as observações da radiação cósmica de fundo (remanescente do Big Bang) e as observações de galáxias mais evoluídas.
Mapeamento de galáxias e evolução cósmica
Diferentemente de telescópios como o Hubble ou o Webb, projetados para observar pequenas regiões do espaço com altíssima resolução, o SPHEREx é um telescópio de levantamento (survey) de grande angular (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). Seu design permite capturar uma vista panorâmica do céu, cobrindo áreas enormes de uma só vez, embora com menor detalhe em cada galáxia individual. Essa abordagem ampla e rasa complementa as observações profundas e estreitas de outros observatórios. A combinação de dados – o “mapa geral” fornecido pelo SPHEREx e os “zoom” detalhados de telescópios como Webb – dará aos cientistas um entendimento muito mais robusto do universo (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). Como descreveu o pesquisador Jamie Bock (do Caltech/JPL, investigador principal da missão), o SPHEREx atuará como um “mapista cósmico”, criando o mapa básico a ser explorado posteriormente: “Se o SPHEREx descobrir algum ponto particularmente intrigante, o Webb poderá estudar aquele alvo com maior poder de detalhes e em comprimentos de onda que o SPHEREx não detecta” (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA). Em outras palavras, os dois telescópios formarão uma parceria altamente eficaz, combinando cobertura total do céu e visão minuciosa conforme necessário.
Ao longo de sua missão, o SPHEREx produzirá o primeiro catálogo espectral de praticamente todo o céu. A cada seis meses, ele irá varrer o firmamento inteiro, totalizando quatro levantamentos completos ao término de dois anos (Cosmic Mapmaker: NASA’s SPHEREx Space Telescope Ready to Launch – NASA). O resultado será um mapa tridimensional do cosmos, onde cada ponto (galáxia ou estrela) vem acompanhado de informações de distância e composição química, graças à técnica da espectroscopia. Esse levantamento espectral em grande escala é algo inédito: o SPHEREx observará o céu em 102 cores diferentes – muito mais do que os mapeamentos anteriores em infravermelho, que tinham apenas algumas bandas de cor (Cosmic Mapmaker: NASA’s SPHEREx Space Telescope Ready to Launch – NASA) (Cosmic Mapmaker: NASA’s SPHEREx Space Telescope Ready to Launch – NASA). Cada “cor” corresponde a um estreito intervalo de comprimento de onda, e separar a luz dessa forma permite identificar “assinaturas” de diferentes átomos e moléculas ou determinar o desvio para o vermelho das galáxias (que indica sua distância) (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). A missão vai cruzar fronteiras de escala: ao mesmo tempo em que cataloga objetos individuais, ela revelará padrões globais que contam a história coletiva do universo. Por exemplo, ao mapear milhões de galáxias, poderemos analisar como elas se agrupam em grandes estruturas (filamentos e vazios cósmicos) sob a influência da gravidade ao longo dos éons – informações que esclarecem como a matéria se organizou desde o Big Bang até os dias atuais (Cosmic Mapmaker: NASA’s SPHEREx Space Telescope Ready to Launch – NASA).
Além de alimentar a pesquisa em cosmologia e evolução galáctica, o vasto banco de dados do SPHEREx será um legado para a comunidade astronômica. Todos os dados coletados serão disponibilizados publicamente através do Arquivo de Ciência Infravermelha (IRSA) da NASA/IPAC, permitindo que cientistas de todo o mundo os utilizem em investigações diversas (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA) (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA). Objetos ou fenômenos que não estão nos objetivos principais da missão também poderão ser estudados nos dados do SPHEREx – por exemplo, estrelas variáveis na Via Láctea, galáxias ativas raras, ou mesmo detecções de cometas e asteroides pela assinatura infravermelha. Esse survey versátil funcionará, de certo modo, como um catálogo de referência para futuras missões. O próximo grande telescópio da NASA a ser lançado, o Nancy Grace Roman Space Telescope (anteriormente chamado WFIRST), previsto para o final da década de 2020, também fará levantamentos do céu (em infravermelho próximo e com campo de visão amplo). O SPHEREx poderá identificar alvos ou regiões de interesse que o Roman e outros observatórios poderão estudar em maiores detalhes (NASA Selects New Mission to Explore Origins of Universe – NASA). Assim, o SPHEREx se encaixa em uma estratégia maior da astronomia moderna, de unir esforços de mapeamento extenso e observações aprofundadas, para obter o máximo de informação sobre o cosmos.
Buscando os ingredientes da vida na Via Láctea
Outra faceta empolgante da missão SPHEREx é sua busca pelos blocos básicos da vida em nossa própria galáxia. Todos os organismos vivos que conhecemos precisam de água, e uma das orientações da astrobiologia na busca por vida extraterrestre é “siga a água”. Mas onde está a água no espaço? Grande parte dela não está em oceanos ou rios (como na Terra), mas sim trancada no ambiente frio do espaço interestelar, na forma de gelo microscópico aderido a grãos de poeira. O SPHEREx foi especialmente projetado para localizar reservatórios escondidos de água congelada e outras moléculas essenciais nas profundezas da Via Láctea (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA) (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA). Ele examinará enormes nuvens frias de gás e poeira — conhecidas como nuvens moleculares — que são verdadeiras maternidades estelares: regiões onde novas estrelas estão se formando e, ao seu redor, discos de material que podem dar origem a planetas (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA). Dentro dessas nuvens escuras, longe da luz de estrelas, há condições propícias para que a água (H₂O) e outras substâncias químicas, como o gás carbônico (CO₂) e o monóxido de carbono (CO), se condensem como gelo sobre partículas de poeira (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA) (Nasa lançará telescópio para investigar pós-Big Bang – 26/02/2025 – Ciência – Folha). O SPHEREx identificará a presença dessas moléculas congeladas observando como elas absorvem certas cores da luz infravermelha de estrelas por trás das nuvens – uma técnica chamada espectroscopia de absorção (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA). Essencialmente, cada molécula deixa uma impressão digital única no espectro de luz; por exemplo, água e CO₂ absorvem comprimentos de onda específicos, revelando-se nos dados do telescópio.
(NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA) Imagem em infravermelho da Nuvem Molecular de Perseu, uma vasta nuvem de gás e poeira a cerca de 1.000 anos-luz da Terra, obtida pelo Telescópio Spitzer. Regiões assim abrigam reservatórios de gelo (água e outras moléculas) aderidos a grãos de poeira, que o SPHEREx irá mapear em toda a galáxia (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA) (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA). As áreas brilhantes indicam calor de estrelas recém-formadas iluminando a nuvem ao redor.
Ao todo, o SPHEREx fará mais de 9 milhões de medições ao longo da linha de visada através dessas nuvens, construindo o maior levantamento já feito dos materiais congelados na galáxia (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA). Com esse extenso conjunto de dados, os astrônomos poderão responder a perguntas como: quão profundamente dentro de uma nuvem molecular começa a se formar gelo?; como a abundância de água e outras substâncias varia conforme a densidade ou o ambiente da nuvem?; e o que acontece com esse gelo quando uma estrela se acende nas proximidades? (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA) (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA). Esses temas estão ligados a compreender a formação de sistemas planetários. A composição química das nuvens onde nascem as estrelas naturalmente influencia a composição de planetas que eventualmente se formarão ali. Por exemplo, planetas nascendo em regiões ricas em água poderão ter acesso a esse ingrediente valioso desde cedo. Acredita-se, inclusive, que a água dos oceanos da Terra se originou em granéis de gelo interestelar como esses, incorporados aos planetesimais que formaram nosso planeta (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA). Portanto, ao estudar onde a água se acumula no espaço e em que quantidade, o SPHEREx nos ajuda a entender como a vida pode surgir em outras partes: ele vai indicar quão comum é a presença de água e moléculas orgânicas (os tijolos da química da vida) nos discos protoplanetários espalhados pela galáxia (NASA Selects New Mission to Explore Origins of Universe – NASA).
O SPHEREx é o primeiro observatório com capacidade única de fazer um levantamento em grande escala desses gelos cósmicos. Missões anteriores chegaram a detectar água e outras moléculas em alguns alvos – por exemplo, os telescópios espaciais Spitzer (já aposentado) e o James Webb identificaram assinaturas de água, CO₂ e outros compostos em dezenas de estrelas jovens e planetas em formação (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA). Contudo, nenhuma missão antes do SPHEREx poderia vasculhar toda a galáxia de maneira sistemática em busca dessas assinaturas em milhões de locais diferentes (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA) (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA). É como passar de estudos de caso pontuais para um censo completo dos componentes químicos das nuvens que geram estrelas. Esse levantamento permitirá descobrir se a química nessas maternidades estelares é semelhante por toda parte ou se varia de acordo com a região – e, portanto, se planetas que se formam em diferentes partes da galáxia teriam disponíveis quantidades distintas de água e moléculas orgânicas durante seu nascimento.
Tecnologias e funcionamento do SPHEREx
Para cumprir essa ambiciosa gama de objetivos, o SPHEREx conta com um conjunto de tecnologias inovadoras. O telescópio em si é relativamente compacto – seu espelho primário tem cerca de 20 cm de diâmetro (SPHEREx – Wikipedia), aproximadamente o tamanho de um prato grande. Ele observa em luz infravermelha próxima e média (comprimentos de onda de 0,75 a 5 micrômetros), uma faixa que captura desde o limite do vermelho visível até o infravermelho térmico emitido por objetos quentes como estrelas e galáxias (SPHEREx – Wikipedia) (SPHEREx – Wikipedia). Diferentemente de muitos espectrógrafos que utilizam peças móveis ou prismas giratórios para dispersar a luz, o SPHEREx emprega uma técnica de dispersão estática: seus detectores contam com filtros de variação linear – imagine um filtro de câmera pintado com um degradê de arco-íris, que separa as cores gradualmente ao longo de sua superfície (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). Quando a luz de uma estrela entra no telescópio, ela é dividida em dois caminhos ópticos, cada um direcionado a uma matriz de três detectores, e atravessa esses filtros especiais que variam de cor ao longo da extensão. Assim, cada um dos 6 detectores registra uma porção diferente do espectro em uma imagem. No final, uma única exposição do SPHEREx resulta em seis imagens simultâneas, cada qual correspondendo a um intervalo de comprimentos de onda específico, e somando juntas 102 faixas de cor distintas cobrindo todo o espectro infravermelho observado (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA) (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA).
Essa engenhosa configuração significa que o SPHEREx pode realizar espectroscopia de campo inteiro sem partes móveis – ele tira “fotos coloridas” do céu onde cada pixel contém informação espectral. O compromisso é que a resolução espacial (nitidez) é modesta, mas a resolução de cor é extremamente alta para um levantamento de todo o céu. Cada exposição do SPHEREx cobre uma área retangular do firmamento cerca de 20 vezes maior que a Lua Cheia (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). À medida que o satélite orbita a Terra, ele varre sucessivamente diferentes porções do céu. A cada dia, cerca de 600 exposições são capturadas (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA), construindo aos poucos um mosaico completo. Metade do ano é suficiente para cobrir 100% do céu noturno, após o que o processo reinicia para um novo mapeamento – servindo também para identificar qualquer mudança ou evento transitório que possa ter ocorrido (como explosões de supernovas ou variabilidade de estrelas). O cronograma de observação precisa levar em conta constantes restrições: o telescópio não pode olhar muito perto do Sol, da Lua ou mesmo da Terra (para evitar clarões de luz ou calor). Por isso, em cada momento ele observa apenas a faixa do céu noturno oposta ao Sol, deslocando-se gradualmente ao longo das estações. Periodicamente, o SPHEREx faz pausas para transmitir os dados coletados de volta à Terra, aproveitando os canais de comunicação em banda S e Ka para enviar esse valioso acervo aos centros de controle e arquivos científicos (SPHEREx – Wikipedia) (SPHEREx – Wikipedia). Dado o enorme volume de informações (102 cores para centenas de milhões de alvos), a eficiência na coleta e download dos dados é uma prioridade para cumprir tudo dentro de dois anos.
Um aspecto crítico é manter os detectores na temperatura ideal (~–210 °C). Para isso, o SPHEREx usa um sistema passivo de radiadores térmicos que dissipam calor para o espaço escuro, combinado com o isolamento proporcionado pelo próprio desenho do satélite. Não há criogênio (hélio líquido, por exemplo) a bordo; ele depende da fria sombra do espaço e de um design inteligente para se refrigerar. Os dados crus que chegam dos detectores requerem calibragem intensa: remover artefatos, subtrair o brilho do fundo infravermelho (como a tênue emissão de poeira do Sistema Solar conhecida como luz zodiacal) e cruzar medições sobrepostas entre os detectores para garantir consistência. Esse processamento será realizado pelo centro científico da missão, sediado no IPAC/Caltech, onde supercomputadores irão transformar petabytes de imagens em catálogos utilizáveis (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). Ao final, catálogos contendo as posições, brilho e espectros de cada fonte detectada serão disponibilizados no arquivo público – um recurso que astrônomos poderão explorar por décadas.
Primeiras imagens e início das operações
Após a fase de comissionamento e calibração, o SPHEREx obteve suas primeiras imagens de teste do céu, marcando simbolicamente a abertura de seus “olhos” para o universo. Essas imagens iniciais foram divulgadas em abril de 2025 e, embora ainda não calibradas para uso científico, já demonstram o potencial do instrumento (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). Em um dos primeiros campos capturados, pode-se ver centenas de estrelas e galáxias pontilhando o quadro. Cada exposição completa do SPHEREx produz um mosaico de seis sub-imagens correspondentes aos seis detectores. A figura abaixo ilustra esse resultado: as três imagens superiores cobrem a mesma área de céu que as três imagens inferiores, compondo conjuntamente o campo de visão total do telescópio (o retângulo inteiro). As cores foram artificialmente atribuídas para representar diferentes comprimentos de onda infravermelhos – do roxo (representando as menores ondas captadas, ~0,75 µm) ao vermelho (as maiores, ~5 µm).
(NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA) Uma das primeiras exposições de teste do SPHEREx, obtida em março de 2025. O mosaico de seis painéis coloridos corresponde às imagens captadas pelos 6 detectores do telescópio em diferentes faixas do infravermelho (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA) (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). Cada ponto brilhante é uma estrela ou galáxia – estima-se que mais de 100 mil fontes de luz estão presentes em cada conjunto de seis imagens (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA) (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). As cores visíveis foram atribuídas para representar os comprimentos de onda infravermelhos detectados (invisíveis ao olho humano).
Mesmo sem calibração refinada, essas primeiras imagens confirmaram que o foco óptico do telescópio está exato e que os detectores atingiram a sensibilidade esperada (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). “Nossa espaçonave abriu os olhos para o universo”, disse Olivier Doré, expressando o entusiasmo da equipe ao ver o telescópio funcionando conforme planejado (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). Em cada parcela do céu fotografada, o SPHEREx consegue registrar objetos extremamente tênues – nas imagens de teste, destacam-se algumas galáxias distantes e apagadas identificadas como manchas minúsculas, demonstrando o poder do observatório em enxergar além das estrelas da Via Láctea (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). De fato, estima-se que cada imagem de 6 painéis contenha cerca de 100 mil fontes de luz detectadas (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA) (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA), entre estrelas, galáxias e possivelmente quasares ou outros objetos. Esse imenso volume de alvos por campo reforça quão ricas serão as panorâmicas do SPHEREx: ao cobrir todo o céu, ele catalogará centenas de milhões de fontes no infravermelho, criando uma base de dados sem paralelo.
Ainda havia trabalho a fazer após essas primeiras imagens – a equipe técnica continuou a refinar a calibração, eliminar ruídos e verificar todos os modos de operação. Beth Fabinsky, vice-gerente de projeto do SPHEREx, comemorou: “Este é o ponto alto da fase de checkout; é por isso que trabalhamos – e uau! Simplesmente uau!” (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). A empolgação se justifica: muitos anos de desenvolvimento convergiram naquele momento em que o telescópio começou a coletar luz de verdade das estrelas. Com os instrumentos testados e aprovados, o SPHEREx entrou em operações científicas regulares no final de abril de 2025 (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA). A partir de então, o plano passou a ser rotineiro: dia após dia, varrer parcelas do céu, acumulando espectros e preenchendo lacunas no mapa cósmico. A cada seis meses, um marco – o céu completo mapeado uma vez. E conforme os dados se acumulam, os cientistas mal podem esperar pelas descobertas que poderão emergir.
Quais descobertas podemos antecipar do SPHEREx? Dado seu caráter de missão de levantamento, é improvável que ele faça imagens “fotográficas” espetaculares como as do Hubble ou Webb – seu legado será, em vez disso, um conjunto de dados riquíssimo para exploração científica. No campo da cosmologia, os resultados poderão ajudar a confirmar (ou talvez refinar) o modelo inflacionário e até mesmo dar pistas sobre a natureza da energia escura (a força misteriosa por trás da expansão acelerada do universo), pois o mapeamento 3D de galáxias também contribui para estudos de estrutura em larga escala e cosmologia observacional. Na astrofísica galáctica, espera-se um inventário completo de gelo interestelar: saberemos quanta água e material orgânico reside nas nuvens frias, e onde. Isso aprimorará modelos de formação planetária – por exemplo, ajudando a estimar quantos futuros planetas podem nascer já contendo água em seus blocos de construção. Além disso, o SPHEREx terá um papel na pesquisa de exoplanetas: ao identificar dezenas de milhares de jovens estrelas envoltas em discos protoplanetários ricos em gelo, ele fornecerá alvos prioritários para telescópios que buscam sinais de planetas em formação ou atmosféras de mundos recém-nascidos.
Importância e legado para a astronomia moderna
O advento do SPHEREx representa um marco na maneira como exploramos o cosmos. Trata-se de uma abordagem que poderíamos chamar de “astronomia de grande dados”: em vez de estudar um objeto de cada vez, o SPHEREx estuda milhões de objetos simultaneamente, produzindo catálogos enormes que exigem técnicas avançadas de análise. Essa filosofia vem se tornando cada vez mais importante na astronomia moderna – exemplos incluem levantamentos em outras faixas de onda, como o do telescópio terrestre SDSS (no óptico) ou o futuro Vera Rubin Observatory que mapeará o céu noturno repetidamente. No âmbito espacial, o SPHEREx junta-se a essa tendência, sendo pioneiro ao aplicar espectroscopia de forma tão abrangente. Com seu mapa espectral 3D do universo, os astrônomos terão uma ferramenta sem precedentes para cruzar informações. Por exemplo, se uma anomalia for encontrada em um quasar distante observado por outro telescópio, poderá-se consultar o catálogo do SPHEREx para ver que ambiente galáctico circunda aquele objeto. Se o Webb detectar uma molécula interessante na atmosfera de um exoplaneta, o SPHEREx pode revelar quanta daquela molécula existe na nuvem maternal daquela estrela. Esse poder de contexto amplia enormemente o retorno científico de observações pontuais.
Outra importância crucial do SPHEREx está em popularizar e democratizar o acesso a dados astronômicos de qualidade. Sendo uma missão da NASA de dados públicos, sua vastíssima base de dados ficará disponível para pesquisadores e mesmo cidadãos cientistas no mundo todo, abrindo oportunidades para descobertas independentes e educação. Projetos de ciência cidadã poderão usar dados do SPHEREx para procurar eventos transitórios, novas estrelas variáveis ou outros fenômenos – tornando a astronomia verdadeiramente global e participativa.
Em termos de legado científico, o SPHEREx provavelmente será lembrado por resolver (ou pelo menos esclarecer) questões centrais: se a inflação cósmica deixou sua marca e qual foi, como a luz das galáxias evoluiu desde as primeiras estrelas até hoje, e quão comum é a química orgânica precursora da vida no universo. Cada um desses tópicos poderia, por si só, gerar avanços fundamentais. Confirmar previsões da inflação fortaleceria o modelo do Big Bang como um todo; detectar desvios inesperados poderia apontar para físicas exóticas nos primórdios do cosmos. Mapear o brilho de fundo de todas as galáxias ajudaria a preencher o “inventário de luz” do universo – sabemos a quantidade de radiação cósmica de fundo do Big Bang, sabemos a luz atual das galáxias próximas, mas há um puzzle sobre quanta luz total foi emitida pelas estrelas ao longo do tempo, que o SPHEREx ajudará a solucionar (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA). E, ao encontrar água por toda parte na galáxia ou em lugares específicos, teremos uma indicação de quão hospitaleiro pode ser o nosso universo para a vida. Se a água for ubíqua nas nuvens que formam planetas, então planetas com oceanos podem ser mais comuns do que imaginamos.
Por fim, ao demonstrar novas tecnologias (como os filtros lineares) e métodos de observação, o SPHEREx pavimenta o caminho para futuros observatórios. Missões espaciais vindouras poderão empregar conceitos similares para realizar levantamentos espectrais em outras faixas de onda ou com objetivos distintos. Cada novo mapa e catálogo que produzimos do céu se torna um alicerce sobre o qual construímos o próximo nível de conhecimento. Nesse sentido, o SPHEREx se soma ao legado de sondas e telescópios que transformaram nossa compreensão do cosmos – a exemplo do COBE, que mediu o brilho de fundo de micro-ondas nos anos 1990 e foi laureado com o Nobel, ou do GALEX, que mapeou o céu em ultravioleta. Agora, com o SPHEREx, adentramos a era dos levantamentos infravermelhos espectroscópicos.
Conclusão
Em linguagem simbólica, podemos dizer que o SPHEREx é como uma nova janela que se abre para o vasto panorama do universo. Pela primeira vez, teremos uma visão completa do céu não apenas em imagem, mas em “cores” que nossos olhos não podem ver, revelando informações ocultas em cada feixe de luz estelar. Para o público em geral, talvez o SPHEREx não produza imagens chamativas como as dos famosos telescópios Hubble ou James Webb, mas sua contribuição será igualmente fascinante: ele nos contará, através de mapas e gráficos, a história da nossa realidade – desde os instantes iniciais após o Big Bang, passando pela formação das primeiras galáxias, até a disseminação dos materiais que um dia permitiram o surgimento da vida.
Ao tornar acessível esse mosaico cósmico riquíssimo, o SPHEREx certamente inspirará novas perguntas e descobertas. A astronomia moderna é construída em camadas: cada missão entrega peças de um quebra-cabeça que outras missões e gerações futuras continuarão montando. Com o SPHEREx, a NASA adiciona uma peça fundamental nesse quadro: um catálogo cósmico em 3D, um verdadeiro atlas do universo infravermelho. Os próximos anos, portanto, prometem ser empolgantes. Conforme os cientistas começarem a vasculhar os petabytes de dados do SPHEREx, podemos esperar anúncios de descobertas – quem sabe evidências mais sólidas de como o cosmos nasceu, ou a detecção de regiões inesperadamente ricas (ou pobres) em água, ou ainda objetos intrigantes que desafiem explicações.
Em última instância, o SPHEREx exemplifica o espírito da exploração científica: vasculhar o desconhecido em busca de conhecimento. Ao mapear milhões de galáxias e decifrar a luz de incontáveis astros, este telescópio nos aproxima um pouco mais de responder às perguntas cósmicas mais fundamentais, como “De onde viemos?” e “Estamos sozinhos no universo?” (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA). Cada estrela catalogada, cada molécula identificada, cada indício colhido sobre o início de tudo – tudo isso amplia nossa compreensão e nos conecta à grande história do cosmos. Com o SPHEREx abrindo caminho, a humanidade dá mais um passo na exploração do universo, mostrando que a sede de descobrir e entender é, verdadeiramente, infinita como o próprio céu.
Fontes: NASA (JPL) – “NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies” (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA) (NASA’s SPHEREx Takes First Images, Preps to Study Millions of Galaxies – NASA); NASA – “NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning” (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA) (NASA Launches Missions to Study Sun, Universe’s Beginning – NASA); NASA (Ciência) – Página da missão SPHEREx (SPHEREx) (NASA Selects New Mission to Explore Origins of Universe – NASA); NASA (JPL) – “NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients” (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA) (NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients – NASA); Folha de S.Paulo/Reuters – “Nasa lançará telescópio para investigar o que aconteceu logo após o Big Bang” (Nasa lançará telescópio para investigar pós-Big Bang – 26/02/2025 – Ciência – Folha) (Nasa lançará telescópio para investigar pós-Big Bang – 26/02/2025 – Ciência – Folha). Todas as informações técnicas, científicas e históricas foram compiladas e parafraseadas dessas fontes.
O post Missão SPHEREx da NASA Faz Suas Primeiras Imagens apareceu primeiro em SPACE TODAY – NASA, Space X, Exploração Espacial e Notícias Astronômicas em Português.
Artigo original:
spacetoday.com.br