CHEOPS, um esforço internacional na procura de exoplanetas

Aqui entrará em jogo CHEOPS, uma missão de colaboração entre a ESA e a Suíça, cujo objetivo é justamente estudar estes planetas extra-solares menores, que se situam entre o raio da Terra e de Neptuno. O lançamento está previsto para 2018 e é uma missão com importantes contribuições de países membros da Agência, como Espanha e Portugal.

O que é CHEOPS?

“CHEOPS é uma missão que irá medir com precisão o raio de pequenos exoplanetas (aproximadamente do tamanho de Neptuno e menores) que orbitam estrelas brilhantes na nossa vizinhança local”, diz Kate Isaak, cientista do projeto CHEOPS. Para isso, utilizará uma técnica chamada fotometria de trânsito: “CHEOPS monitorizará a luz ótica e infravermelha de estrelas individuais e medirá com precisão a diminuição do sinal durante o trânsito de um planeta, ao atravessar em frente de uma estrela, usando um fotómetro de ultra alta precisão”. 

Dependendo do quão pronunciada é a diminuição na luminosidade da estrela, os cientistas podem calcular o raio do exoplaneta e combinar esses dados com estimativas da sua massa (realizada a partir de observatórios terrestres), pode obter-se a densidade do planeta, a sua composição e, a partir daí, é ainda possível descobrir algumas coisas sobre a sua formação. Se se juntar essa primeira imagem do objeto com o tipo de estrela e a distância a que se encontra dele, já se pode especular se se poderiam dar as condições para o aparecimento de formas de vida. 

CHEOPS visa fornecer informações mais detalhadas destes exoplanetas do que tem sido alcançado até agora e, para isso, foi concebida como uma missão de acompanhamento; ou seja, irá complementar as observações feitas pelas missões de monitorização do céu, tais como CoRoT e Kepler, usando as suas descobertas de novos planetas para fazer um estudo mais aprofundado. 

“CHEOPS é uma missão de acompanhamento, a primeiro do seu género, que fará observações fixas de estrelas individuais das quais já se sabe que contêm exoplanetas de pequenas dimensões”, diz Kate Isaak, acrescentando que “vamos saber quando e para onde apontar o satélite para apanhar o  exoplaneta em trânsito à estrela, o que torna a missão muito eficaz na recolha de raios precisos, é ‘apontar e disparar’”. 

O projeto de satélite foi desenhado, por tanto, segundo a funcionalidade que irá ter: “Pode apontar-se para qualquer lugar numa vasta área do céu, abrindo o potencial para observar vários objetivos. 

As medidas são difíceis, porque nos concentramos em estrelas mais brilhantes na nossa vizinhança a fim de alcançar a precisão da medição que precisamos e, assim, as medições em massa a partir da superfície são possíveis”.

O calendário de CHEOPS

Para visualizar o satélite em ação teremos de esperar até ao final de 2018, que é um tempo relativamente curto nos termos usuais de desenvolvimento de missões espaciais. Isaak diz que “a missão é pequena em tamanho e custos, com um tempo de desenvolvimento muito menor do que em outras missões científicas da ESA: seis anos desde o início (seleção de propostas) até que esteja pronta para lançamento”. 

Em comparação, o tempo de desenvolvimento pode ser estendido ao longo de décadas, como ocorre com a missão PLATO, também dedicada à descoberta de exoplanetas e que foi inicialmente proposta à ESA em 2007. A sua data de lançamento inicial é 2024. A velocidade com a qual CHEOPS se lançou carrega os seus próprios desafios, resume Isaak afirmando que “o calendário faz com que CHEOPS seja ao mesmo tempo muito emocionante e complicada: o lançamento está previsto para finais de 2018, assim os cientistas terão dados em apenas dois anos, mas isso significa que o calendário é muito apertado e há trabalho a fazer para completar a construção e testes da plataforma e do instrumento, bem como os centros que irão controlar o satélite e processar os seus dados quando estiver já em órbita.” 

Aqui entra em jogo a decisiva contribuição industrial tanto de Espanha como de Portugal.

A Península Ibérica em CHEOPS

Por ser uma missão da ESA, vários Estados-Membros participam no seu desenvolvimento e proporcionam diferentes aspetos necessários para o seu funcionamento. A empresa Airbus Defense  & Space Espanha, por exemplo, é o contratante da nave e levará a cabo as suas operações durante os estágios iniciais da missão, enquanto a GMV é responsável pela conceção do Centro de Missão de Operações, que será dirigido a partir de uma instalação INTA em Torrejón de Ardoz (Madrid). 

Do lado científico haverá também uma contribuição importante de ambos os países. Cientistas do Porto estão a colaborar com o Centro de Operações Científicas CHEOPS, com sede em Genebra, para desenvolver ferramentas para processar os dados necessários para calcular os raios dos exoplanetas, enquanto a empresa DEIMOS Engenharia, em Lisboa, está a trabalhar na planificação e organização de observações e operações da missão, e no desenvolvimento do arquivo científico. 

Mesmo uma missão relativamente pequena como CHEOPS precisa da cooperação de diferentes países, tanto na construção como na secção científica, onde há envolvimento de pessoal não só de Espanha e Portugal, mas também da Áustria, Bélgica, França, Alemanha, Hungria, Itália, Suécia, Reino Unido e Suíça. E são as contribuições de todos os funcionários que Kate Isaak destaca como um dos aspetos mais importantes de CHEOPS: “Uma missão espacial como CHEOPS é composta por muitos elementos diferentes, incluindo o lançador, a plataforma, o instrumento e centros de operações científicas e de missão. Todos se unem íntima e intrinsecamente e o sucesso científico da missão depende de que tudo funcione como planeado. Posso dizer que as pessoas, as equipas de engenheiros e cientistas, são a chave para o sucesso de uma missão, e CHEOPS não é exceção”.