A agência espacial norte-americana NASA está prestes a iniciar uma complexa missão para salvar um de seus mais valiosos instrumentos científicos em órbita. A partir de quinta-feira, uma aeronave L-1011 Stargazer decolará das Ilhas Marshall, 2.300 milhas a sudoeste do Havaí, carregando um foguete que lançará a sonda LINK ao espaço. O objetivo principal é resgatar o Observatório Neil Gehrels Swift, conhecido pelos astrônomos como “Swift”, uma das instalações astronômicas mais produtivas em operação atualmente.
O telescópio Swift, que orbita a Terra a cada hora e meia há mais de 20 anos, está em declínio gradual. A fricção com as partículas da atmosfera superior provocou a deterioração de sua órbita, e a intensa atividade solar dos últimos anos acelerou esse processo de forma incomum. Caso nenhuma medida seja tomada, a espaçonave e seus três telescópios correm o risco de se desintegrar na atmosfera terrestre em questão de meses.
Para impedir a perda do Swift, a NASA contratou a empresa Katalyst Space Technologies, com sede no Arizona, para desenvolver a sonda LINK. Em apenas nove meses, a Katalyst precisou projetar, construir, testar e lançar um satélite capaz de realizar uma manobra inédita: capturar uma nave que não foi projetada para ser reparada e, em seguida, impulsioná-la de volta à sua órbita original. O sucesso da iniciativa não apenas prolongará a vida do Swift por décadas, com um custo e tempo significativamente menores do que a construção de um novo observatório, mas também estabelecerá um precedente crucial para a manutenção robótica no espaço, abrindo caminho para estender a vida útil de outros satélites antigos e otimizar investimentos futuros em exploração espacial.
A importância do observatório se tornou evidente para a comunidade científica em fevereiro, quando a capacidade do Swift de responder a solicitações de “alvos de oportunidade” (ToO) foi suspensa. Astrônomos, que rotineiramente solicitam ao telescópio que aponte para eventos celestes urgentes, como supernovas recém-descobertas, ficaram impossibilitados de obter dados cruciais de raios-X e ultravioleta. O Swift, apesar de seu tamanho considerável, tem a capacidade de direcionar seus instrumentos para qualquer ponto do espaço em questão de minutos, um recurso vital para o estudo de fenômenos astronômicos transitórios antes que seu brilho diminua.
A fase de captura representa o maior risco para a missão LINK. O plano provisório envolve o uso de braços robóticos da sonda para agarrar painéis metálicos sólidos nas extremidades do Swift. No entanto, o observatório está revestido com um material semelhante a papel alumínio para isolamento térmico, e a condição exata dessa camada é desconhecida, visto que ninguém o observou de perto nos últimos 20 anos.
Ao alcançar a órbita, a sonda LINK realizará inicialmente uma série de imagens detalhadas do Swift, em diversas orientações e condições de luz, para determinar o ponto ideal de aderência. A etapa de impulso, embora menos arriscada que a captura, também apresenta complexidades. Após a fixação, o LINK utilizará seus propulsores de íons para elevar gradualmente a dupla a altitudes maiores, ao longo de vários meses. Durante esse período, regras específicas de posicionamento serão seguidas para garantir o carregamento dos painéis solares e a proteção dos espelhos e instrumentos do Swift. Uma vez atingida uma altitude próxima à órbita original do telescópio, o LINK será liberado, permitindo que os astrônomos reassumam o controle para restaurar o observatório à sua função crucial na astronomia de fenômenos transitórios.
A astronomia transitória se dedica ao estudo de fenômenos cósmicos de curta duração, como as explosões estelares conhecidas como supernovas. Originalmente, o Swift foi concebido para investigar os raros “rajadas de raios gama” (GRBs) flashes de luz gama de segundos, oriundos das explosões mais energéticas do universo. O telescópio já catalogou cerca de 2.000 GRBs, transformando a compreensão de suas origens e demonstrando que podem vir tanto da fusão de estrelas de nêutrons quanto de explosões de estrelas únicas, inclusive das primeiras gerações estelares.
Além disso, o Swift contribuiu para a descoberta de fenômenos novos e surpreendentes, impulsionados pela flexibilidade de astrônomos de todo o mundo enviarem solicitações de ToO com pouco aviso. Um exemplo notável ocorreu em 2018, quando a instalação óptica terrestre ATLAS identificou um evento transitório tão rápido e brilhante que inicialmente foi confundido com uma fonte próxima na Via Láctea. A solicitação de Liliana Rivera Sandoval, então professora assistente na Universidade do Texas Rio Grande Valley, ao Swift, revelou raios-X intensos, confirmando sua natureza distante e energética. Esse evento, denominado AT2018cow, tornou-se um protótipo de uma nova classe de fenômenos transitórios, incluindo eventos apelidados de Camel, Tasmanian Devil e Whippet, cuja compreensão teria levado semanas sem o Swift.
Nenhum outro telescópio atual ou planejado possui a capacidade de observar simultaneamente múltiplas faixas do espectro eletromagnético com tão curto aviso. O Swift também demonstra uma notável disposição para assumir riscos científicos. Em 2023, 87% do seu tempo foi dedicado a observações de ToO, recebendo uma média de cinco solicitações diárias que são avaliadas por uma pequena equipe de operações. O Swift acumula mais pedidos anuais de observação do que qualquer outra instalação da NASA, exceto o Telescópio Espacial James Webb, e seu portfólio científico abrange desde cometas até planetas em outros sistemas solares.
As funcionalidades do Swift estão se tornando cada vez mais indispensáveis. Até o momento, astrônomos catalogaram aproximadamente 200.000 explosões cósmicas, majoritariamente detectadas por telescópios ópticos dias ou semanas após ocorrerem. Contudo, o cenário das descobertas está em plena transformação. Com a iminente entrada em operação de novas instalações, um número substancial de fenômenos transitórios será descoberto em regiões inexploradas do espectro eletromagnético. Exemplos incluem o ULTRASAT (Satélite de Astronomia Transitória Ultravioleta) de Israel, a ser lançado em 2027, e o UVEX (Explorador Ultravioleta) da NASA, previsto para 2030, ambos dedicados ao ultravioleta de alta energia. O Observatório Rubin no Chile, inaugurado no ano passado, espera descobrir dez vezes mais transitórios do que seus antecessores ópticos. Detectores de ondas gravitacionais também localizarão fusões de buracos negros e estrelas de nêutrons em regiões remotas do universo. A descoberta de explosões com apenas alguns minutos de idade se tornará mais comum, graças a instalações como o Argus Array, em desenvolvimento no Texas.
Contudo, a simples descoberta de milhões de potenciais fenômenos transitórios por noite não é suficiente. A presença do Swift é vital para a medição de suas propriedades fundamentais, como temperatura e magnitude da explosão. O telescópio também auxiliará na localização exata desses eventos, orientando outros equipamentos para observações complementares e na identificação daqueles que são incomuns e merecem um estudo mais aprofundado. Se a missão LINK for bem-sucedida, o Swift ganhará uma nova sobrevida em um momento crucial para o avanço da astronomia.
