O sucesso do Telescópio Espacial Hubble veio aumentar o interesse e o empenho no desenvolvimento dos futuros observatórios espaciais, com novas capacidades e tecnologias. Por volta de 2010 a NASA, em parceria com a ESA e a Agência Espacial Canadiana, esperam colocar no ponto de Langrange L2 (a 1.5 milhões de quilómetros da Terra no sentido oposto ao do Sol) o Telescópio Espacial de Nova Geração (New Generation Space Telescope, NGST). Trata-se de um projecto extremamente ambicioso, cuja concepção foi determinada pela procura de resposta para algumas das questões mais fundamentais em Astronomia:
- Como se processa o nascimento de uma estrela? - As estrelas nascem envoltas em poeira, no seio de nuvens moleculares, por colapso gravitacional e fragmentação do material presente nestas nuvens. A poeira absorve a quase totalidade da radiação emitida no óptico, o que dificulta o estudo das fases iniciais da vida de uma estrela. Somente no infravermelho, através de observações muito sensíveis, é possível penetrar o véu de poeira e desvendar as condições físicas em que se processa o nascimento de uma estrela.
- Como se formam os sistemas planetários? - Até recentemente, o único sistema planetário que podiamos estudar era o nosso próprio. Agora, conhecemos a existência de outros sistemas (a contagem de planetas extra-solares já ultrapassa as quatro dezenas). Apesar de ainda não ser possível observar estes planetas directamente, uma elevada resolução e a capacidade de observar no infravermelho tornarão possível observar a formação e evolução de discos proto-planetários em torno de estrelas jovens.
- Como é que as galáxias nascem e evoluem? A observação directa das primeiras galáxias é algo que se espera que aconteça nos próximos anos. Cada dia, objectos mais distantes são observados e o NGST estará equipado para estudar as estruturas onde as primeiras estrelas se formaram, 1 ou 2 milhares de milhões de anos após o Big-Bang. A distância a estes objectos, descendentes das estruturas reveladas pelo COBE (e que serão estudadas pelo MAP e o PLANCK), é tão grande que eles são necessariamente pouco brilhantes e a sua luz, emitida no óptico e infravermelho, será detectada apenas no infravermelho (devido ao desvio para o vermelho da radiação, que é tanto maior quanto maior for a distância ao objecto). A observação de grandes números de galáxias a grandes distâncias permitirá também compreender a sua evolução.
- Qual é a idade do Universo e qual será o seu futuro? - Ou seja, qual a velocidade de expansão do Universo e verificar-se-á esta expansão para sempre? O estudo de supernovas (de brilho intrínseco bem determinado) a distâncias cada vez maiores permitirá conhecer com maior precisão a velocidade de expansão do Universo. Por outro lado, sabemos que uma concentração de massa (por exemplo um enxame de galáxias) actua como uma lente, provocando um desvio no trajecto da luz emitida por um objecto distante, estando este desvio relacionado com a quantidade e distribuição da matéria da "lente". O estudo destas lentes gravitacionais permitirá determinar se a quantidade total de matéria no Universo será suficiente para travar a sua expansão.
Para responder a todas estas questões, o NGST estará optimizado para observações no infravermelho próximo e médio (0.6-30 microm). Uma elevada sensibilidade será conseguida através de um espelho primário de 8 metros de diâmetro, cujo "encaixe" num veículo espacial com não mais de 6 metros de diâmetro representa um dos grandes desafios tecnológicos desta missão. O espelho terá de ser segmentado e será "reconstruído" já no ponto de Langrange L2. A localização do telescópio, embora longe do tremendo brilho da Terra, incompatível com a sensibilidade exigida ao NGST, exclui qualquer hipótese de missões de manutenção e reparo, ao contrário do que acontece presentemente com o Hubble. Terá pois de ser um telescópio robusto, que se espera poder funcionar durante mais de 10 anos.
Fig. 1 Dois dos desenhos em estudo para o NGST. A maior estrutura visível destina-se a impedir que o brilho do Sol incida sobre o telescópio, permitindo que este atinja os -240 graus Celsius necessários a uma elevada sensibilidade no infravermelho.JMA