Um espelho movido por uma fração de um fio de cabelo
Engenheiros que trabalham no Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, da NASA, ajustaram o foco de sua câmera principal com tanta precisão que a qualidade da imagem ficou quase 30% melhor do que as previsões da missão. O ajuste envolveu mover um espelho em cerca de um dezesseis avos da largura de um fio de cabelo humano.
O Instrumento de Campo Amplo do telescópio foi ativado em setembro, e uma campanha de testes se seguiu. Os engenheiros verificaram seus 18 detectores, cada um aproximadamente do tamanho de um post-it, juntamente com a eletrônica que os lê, antes de passar para a roda de elementos, um carrossel rotativo de filtros e peças ópticas que seleciona quais comprimentos de onda chegam aos detectores.
Testando com suas próprias luzes
A equipe então usou o sistema de calibração interno do instrumento, um conjunto de diodos emissores de luz que podem ser comandados da Terra para produzir diferentes cores e níveis de brilho. Ao medir como cada detector respondia, os engenheiros mapearam as diferenças de sensibilidade em todo o plano focal e calcularam as correções necessárias para imagens limpas.
"Todos os levantamentos abrangentes do Roman dependerão do Instrumento de Campo Amplo", disse Dave Hickey, engenheiro de sistemas do Instrumento de Campo Amplo no Goddard Space Flight Center da NASA, em Maryland. "Muitos dos objetivos principais da missão, como estudar matéria escura e energia escura, não seriam possíveis sem ele, então é ao mesmo tempo emocionante e um enorme alívio ver que está funcionando bem."
O que a nitidez extra proporciona
O Roman foi construído para mapear grandes áreas do céu repetidamente, construindo um quadro de como galáxias e matéria escura estão distribuídas e como a expansão do universo mudou ao longo do tempo. Imagens mais nítidas permitem aos astrônomos medir as formas de galáxias distantes com mais precisão, que é como o lenteamento gravitacional fraco é mapeado.
Uma melhoria de 30% na qualidade da imagem não é uma margem pequena para esse trabalho. Os sinais de lenteamento fraco são sutis, e erros na medição de formas passam diretamente para as estimativas de energia escura. Óptica melhor significa menos correção em software e mais confiança no resultado.
O campo amplo da missão é o ponto central. Enquanto outros telescópios trocam cobertura do céu por profundidade, o Roman foi projetado para captar grandes áreas repetidamente, para que eventos raros e mudanças lentas se tornem visíveis. Esse plano só funciona se a óptica mantiver sua precisão em todo o campo, que é o que a campanha de alinhamento estava testando.