60 anos depois de contemplar os céus pela primeira vez, o radiotelescópio Parkes ainda está fazendo descobertas

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Parkes Radio Telescope

Crédito: CSIRO

O Radiotelescópio Parkes de 64 metros do CSIRO foi comissionado em 31 de outubro de 1961. Na época, era o radiotelescópio mais avançado do mundo, incorporando muitos recursos inovadores que se tornaram padrão em todas as antenas parabólicas grandes.

Por meio de suas primeiras descobertas, ele rapidamente se tornou o principal instrumento de seu tipo. Hoje, 60 anos depois, ainda é indiscutivelmente o melhor radiotelescópio de antena única do mundo. Ainda está realizando ciência de nível mundial e fazendo descobertas que moldam nossa compreensão do Universo.

As origens do telescópio remontam à pesquisa de radar em tempo de guerra pelo Laboratório de Radiofísica, parte do Conselho de Pesquisa Científica e Industrial (CSIR), o precursor do CSIRO. Nos penhascos de Sydney em Dover Heights, o laboratório desenvolveu um radar para uso no teatro do Pacífico. Quando a segunda guerra mundial terminou, a tecnologia foi redirecionada para aplicações pacíficas, incluindo o estudo de ondas de rádio do Sol e além.

Parkes Radio Telescope Australia

O radiotelescópio de Parkes ainda é um ícone da ciência australiana e uma parte do Australia Telescope National Facility. Crédito: CSIRO

Em 1946, o físico britânico Edward “Taffy” Bowen foi nomeado chefe do Laboratório de Radiofísica. Ele foi um dos engenheiros brilhantes, apelidados de “boffins”, que desenvolveu o radar como parte da pesquisa militar secreta da Grã-Bretanha antes da guerra. O Laboratório de Radiofísica tinha um grupo dedicado de radioastronomia, liderado pelo brilhante Joseph (Joe) Pawsey. Muitos dos membros do grupo se tornaram líderes no campo nascente da radioastronomia, incluindo Bernie Mills, Chris Christiansen, Paul Wild, Ruby Payne-Scott (a primeira rádio astrônoma feminina) e John Bolton.

Enquanto a pesquisa inicial do grupo se concentrava nas ondas de rádio do Sol, a atenção de Bolton logo se voltou para a identificação de outras fontes mais distantes. No início dos anos 1950, as antenas de radar de Dover Heights descobriram mais de 100 fontes de emissões de rádio do via Láctea e além, incluindo os sinais de explosões de supernovas. Essas observações estabeleceram o Laboratório de Radiofísica como um centro líder mundial de radioastronomia.

Em 1954, a tecnologia em Dover Heights estava desatualizada e obsoleta, o que levou Bowen a iniciar o próximo passo para a radioastronomia australiana: um novo radiotelescópio de última geração.

Antenas Antigas

As primeiras antenas eram muito mais simples, para não mencionar menores. Crédito: CSIRO

Ele decidiu que a opção mais versátil era construir uma antena parabólica grande e totalmente orientável. O preço final foi de A $ 1,4 milhão (A $ 25,6 milhões nos termos de hoje) – muito além do orçamento da CSIRO na época.

O governo Menzies concordou em financiar o projeto, desde que pelo menos 50% do dinheiro viesse do setor privado. Usando seus contatos de guerra, Bowen garantiu A $ 250.000 cada da Carnegie Corporation e da Fundação Rockefeller, além de uma série de doações australianas privadas.

A firma britânica Freeman Fox and Partners produziu o projeto detalhado, incorporando sugestões do lendário engenheiro Barnes Wallis, de fama de “dambusters”. Com base no orçamento disponível e na funcionalidade desejada, foi acordado um diâmetro de 64 metros para a antena.

Notas de projeto do Parkes Radio Telescope 1955

Notas de design de 1955 por Barnes Wallis. Crédito: CSIRO

O local escolhido foi próximo à cidade de Parkes, cerca de 350 km a oeste de Sydney. Este local tinha condições climáticas favoráveis ​​e estava livre de interferência de rádio local. O conselho local também se ofereceu com entusiasmo para cobrir o custo de algumas das obras de terraplenagem.

Em 2020, o povo Wiradjuri local chamou o telescópio de Murriyang, um nome tradicional que significa “Skyworld”.

A construção do telescópio começou em setembro de 1959 e foi concluída apenas dois anos depois. Em 31 de outubro de 1961, o governador-geral William Sidney, visconde de l’Isle, inaugurou oficialmente o telescópio em uma cerimônia com a presença de 500 convidados.

Cerimônia de abertura do radiotelescópio Parkes

O governador-geral (ao centro) cumprimenta os convidados na cerimônia de abertura do telescópio em 1961. Crédito: CSIRO

Décadas de Descoberta

John Bolton foi nomeado o diretor fundador do telescópio. Durante seu mandato dinâmico de uma década, os astrônomos fizeram uma série de descobertas significativas que estabeleceram o prato como o principal instrumento científico da Austrália.

Os astrônomos revelaram o imenso campo magnético da nossa galáxia, a Via Láctea. Poucos meses depois, o telescópio detectou quasares, os objetos conhecidos mais distantes do Universo – uma descoberta que aumentou o tamanho do Universo conhecido em dez vezes. Para encerrar um primeiro ano memorável, Parkes rastreou a primeira missão espacial interplanetária, Mariner 2, quando ela passou voando Vênus em dezembro de 1962.

Na década de 1970, os pesquisadores descobriram e mapearam as imensas nuvens moleculares intercaladas por nossa galáxia. O estudo dos pulsares – estrelas giratórias que emitem feixes de ondas de rádio, como um farol – tornou-se um importante campo de pesquisa. Parkes descobriu mais pulsares do que todos os outros observatórios de rádio combinados, incluindo o único duplo conhecido pulsar sistema, detectado em 2003.

Na década de 1990, a distribuição das galáxias foi mapeada a uma distância de 300 milhões de anos-luz, revelando a complexa estrutura do Universo. Mais recentemente, Parkes descobriu o primeiro Fast Radio Burst – um curto e intenso explosão de ondas de rádio criado por um processo ainda desconhecido. O telescópio também esteve envolvido na Busca por Inteligência Extraterrestre (SETI), incluindo o Projeto Breakthrough Listen, que começou em 2016.

Para o público, o telescópio é talvez mais conhecido por seu rastreamento espacial, especialmente seu papel nas missões lunares Apollo. Mas também apoiou outras missões importantes, como NASAde Voyager 2, que passou voando Urano e Netuno na década de 1980 e cruzou para o espaço interestelar em 2018. Em 1986, Parkes foi a principal estação de rastreamento para a missão europeia Giotto ao cometa Halley. E no próximo ano, Parkes rastreará algumas das primeiras sondas lunares comerciais.

Radiotelescópio Parkes rastreia a missão Apollo Moon

Parkes rastreando a missão Apollo Moon em 1969. Crédito: CSIRO

Originalmente planejado para operar por 20 anos, a longevidade do telescópio é resultado de atualizações constantes. Melhorias recentes incluem um novo receptor de banda ultralarga que pode escanear uma ampla gama de frequências de rádio e “phased array feeds” (PAFs) desenvolvidos pela CSIRO que permitem ao telescópio observar até 36 pontos no céu de uma vez. Já estão em andamento os trabalhos de um PAF resfriado criogenicamente que, quando instalado em 2022, dobrará esse número. Com essas atualizações implementadas, um único receptor pode ser usado para fornecer mais de 90% das operações atuais de Parkes.

Construção do radiotelescópio Parkes

A construção durou apenas dois anos. Crédito: CSIRO

É difícil dizer por quanto tempo o prato de Parkes continuará funcionando. Depende de atualizações futuras e se a estrutura do telescópio permanece em boas condições de funcionamento. Mas os astrônomos sempre precisarão de uma grande antena de prato único.

A Parkes manteve sua posição de liderança mundial em radioastronomia, adaptando-se constantemente para atender a novos requisitos. Hoje é um ícone da ciência e das realizações australianas. Sessenta anos depois de focalizar o céu pela primeira vez, o futuro ainda parece brilhante para Parkes.

Escrito por John Sarkissian, Cientista de Operações, CSIRO.

Este artigo foi publicado pela primeira vez em A conversa.A conversa





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