Micropesquisa de 30 horas de observação pode levantar alvos para sonda espacial. Observatório tem primeira luz programada para 2025.

A exploração do Sistema Solar Externo poderá receber um impulso do Observatório Vera Rubin (VRO), em construção no Chile. Quando entrar em operação, ainda em 2025, ele começará uma pesquisa de uma década do céu em constante mudança e objetos no distante Cinturão de Kuiper estarão entre seus alvos mais desafiadores. De forma mais específica, o observatório poderá ajudar a missão New Horizons a escolher os próximos objetos a serem explorados.

Uma equipe de cientistas planetários liderada por J.J. Kavelaars, do Centro de Pesquisa Astrofísica e Astronomia Herzberg, do Canadá, propõe usar o VRO para uma pesquisa profunda de objetos ao longo da trajetória da nave espacial New Horizons. Atualmente, ela está a cerca de 61 Unidades Astronômicas (UA) (9,1 bilhões de km) da Terra e é a única nave espacial no Cinturão de Kuiper. Esta pesquisa usará cerca de 30 horas do Deep Survey do VRO em seis rodadas de 5 horas em cerca de um ano. Ela começará em 2026 e deve determinar órbitas de cerca de 700 Objetos do Cinturão de Kuiper (KBOs).

De acordo com Kavelaars, a equipe precisa de pelo menos cinco horas por noite em duas noites para que sua pesquisa tenha sucesso. “Conseguir mais noites no mesmo campo (para construir arcos orbitais das fontes detectadas) é provavelmente mais valioso do que ir mais fundo”, disse ele.

Observatório Vera Rubin em construção (NOIRLab/NSF/AURA)

A proposta da equipe cita descobertas anteriores de KBOs pelo colega de Kavelaar, Wesley Fraser. Em 2024, Fraser e sua equipe relataram a detecção de 239 Objetos Transnetunianos (TNOs), que cruzam a órbita de Netuno. Seu trabalho foi parte de uma pesquisa da New Horizons para pequenos corpos distantes e as detecções foram feitas gerador de imagens de mosaico Hyper Suprime-Cam, no Telescópio Subaru.

A equipe de Fraser identificou uma superabundância de objetos muito tênues a distâncias maiores que 70 UA (10,5 bi km) do Sol. Esse número expandido de objetos explica algumas ocultações estelares e outras leituras feitas pelo Student Dust Counter a bordo da New Horizons.

Descobertas O Deep Survey do VRO deve descobrir objetos para a New Horizons estudar à distância. Alvos de passagens próximas provavelmente serão muito mais raros, de acordo com Kavelaar. “Teremos muita sorte se um deles estiver perto o suficiente para que possamos direcionar a espaçonave até ele, mas, no mínimo, obteremos uma amostra sólida de objetos para observar da New Horizons em distâncias maiores.”

Arrokoth, registrado pela sonda New Horizons am passagem próxima em 2019 (NASA/Johns Hopkins Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute, National Optical Astronomy Observatory)

Seria interessante, por exemplo, se a pesquisa encontrasse um binário de contato, como Arrokoth, visitado pela sonda em 2019. Kavelaar destacou que das cerca de 700 fontes que a Deep Survey deve descobrir, muitas serão binários e binários de contato. A maioria provavelmente não estará perto o bastante para um sobrevoo ou mesmo observações distantes pela espaçonave. No entanto, sua detecção é suficiente para dizer aos cientistas planetários que o Cinturão de Kuiper é mais ricamente povoado do que os atuais modelos sugerem.

A pesquisa Legacy of Space and Time Survey (LSST) do VRO, que é a missão principal do observatório, fará uma série de imagens de campo de 9,6 graus quadrados de 30 segundos usando a LSSTCam, montada no Telescópio de Pesquisa Simonyi, de 8,36 m. Essas observações alternarão entre várias bandas de filtro para obter detalhes completos e uma “visão profunda” do céu. Ele repetirá esse levantamento por dez anos, criando o maior filme astronômico de todos os tempos.

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“Câmera LSST é instalada no Observatório Vera Rubin”, 15/03/2025
“Câmera LSST chega ao Observatório Vera Rubin”, 24/05/2024

No artigo de proposta da equipe para “aproveitar” as observações primárias, lemos que “a cadência atualmente planejada para LSST […] permitirá a descoberta de um número sem precedentes de pequenos corpos do sistema solar, incluindo Objetos Transnetunianos (TNOs), determinando órbitas precisas e propriedades físicas para fatores de muito mais corpos do que os atualmente conhecidos. Rubin transformará genuinamente nosso conhecimento do Sistema Solar.”

“Uma possibilidade muito animadora é que faremos essa busca muito profunda com Rubin e isso confirmará a população relatada por Fraser e caracterizará sua distribuição orbital”, disse Kavelaar. “Então, usando essas informações mais detalhadas (se nenhum sobrevoo for encontrado na busca Rubin), poderemos projetar uma busca orientada para o sucesso a ser conduzida com o observatório Roman quando ele for lançado”, comentou, referindo-se ao Telescópio Nancy Grace Roman, observatório espacial infravermelho da NASA que deve ser lançado em 2027.