A busca por sinais de vida fora da Terra, antes vista como ficção científica, é uma atividade diária na vanguarda da exploração espacial. Em uma conversa com a astrobióloga brasileira Raíssa Estrela, pesquisadora do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA, foram detalhados os trabalhos preparatórios para o Habitable Worlds Observatory (HWO), um telescópio projetado para monitorar potenciais 'Terras 2.0'. Estrela também abordou as limitações dos observatórios atuais e o que ainda é necessário para confirmar a existência de vida extraterrestre.
Além da exploração espacial, a NASA utiliza instrumentos direcionados ao nosso planeta. Raíssa Estrela explicou como os dados coletados pela Estação Espacial Internacional (ISS) auxiliam no mapeamento da poluição plástica e na avaliação da perda de biodiversidade, inclusive no Brasil.
Rotina de pesquisa e o futuro da astrobiologia
Em sua função, Raíssa Estrela atua na astrobiologia, focando na identificação de bioassinaturas em atmosferas de exoplanetas. Ela também investiga poluentes terrestres, como plástico e gases de efeito estufa, além de caracterizar a biodiversidade do planeta Terra.
Sua rotina envolve o manuseio de dados provenientes de telescópios espaciais. Durante seu doutorado, ela trabalhou com dados do Telescópio Espacial Hubble, analisando séries temporais da luz das estrelas orbitadas pelos planetas para identificar moléculas em suas atmosferas. Embora não trabalhe mais com o Hubble, seu foco atual é a preparação do Habitable Worlds Observatory (HWO).
O trabalho atual de Estrela não é mais a análise de dados, mas sim a preparação desta nova missão espacial. Um aspecto crucial desse preparo é definir as ciências necessárias para desenvolver uma instrumentação capaz de entregar os resultados desejados. Entre essas ciências, destaca-se a detecção de assinaturas de biomoléculas, como oxigênio, ozônio e metano, exigindo a definição de níveis e instrumentação adequados.
Atualmente, existem outros telescópios, como o James Webb, mas a tecnologia ainda não permite detectar moléculas em uma atmosfera comparável à da Terra 2.0. Assim, o esforço atual visa estabelecer as bases para que, em alguns anos, este novo telescópio espacial possa realizar tal ciência.
Cronograma e diferenças tecnológicas
O lançamento do telescópio tem um prazo estimado por volta de 2040, dependendo da conclusão da instrumentação e do financiamento necessário para apoiar tanto a equipe científica quanto a de desenvolvimento tecnológico.
A metodologia de caracterização planetária do HWO será distinta da utilizada pelo James Webb e pelo Hubble. Enquanto estes últimos empregam a técnica de trânsito planetário — medindo a luz da estrela-mãe enquanto o planeta passa à sua frente —, o HWO utilizará um coronógrafo para bloquear a luz da estrela. Isso permitirá observar diretamente a luz refletida pelo próprio planeta.
A missão Nancy Grace Roman, prevista para lançamento no final de agosto, possui um coronógrafo e servirá como um teste para essa instrumentação. Contudo, a precisão do Roman será limitada a planetas gigantes gasosos, pois não será suficiente para detectar a luz refletida por um corpo pequeno como uma Terra 2.0. A separação do sinal de um planeta minúsculo próximo à estrela exige a precisão exclusiva do HWO.
Os engenheiros e cientistas estão debatendo diversas arquiteturas possíveis para o coronógrafo e dimensões do telescópio, como seis ou oito metros, sem que haja uma decisão final sobre a escolha.
Comparativo de capacidades e desafios
O Nancy Grace Roman também empregará um coronógrafo, mas seu foco será em planetas gigantes gasosos, como Júpiter, e não em corpos pequenos. O HWO, por sua vez, será construído com um coronógrafo capaz de alcançar a precisão necessária para medir a luz refletida por planetas menores, como Vênus ou a Terra.
Embora existam estudos sobre o alcance do telescópio, a resposta exata depende da arquitetura final escolhida. Um desafio significativo é que, ao observar um planeta do tamanho da Terra, não será possível determinar seu tamanho exato; será necessário inferir suas características com base em sua atmosfera.
A hipótese central é encontrar uma Terra 2.0 com oxigênio e metano, gases associados à vida terrestre. No entanto, é preciso distinguir se esses biogases são gerados por processos biológicos ou por fenômenos abióticos, como vulcanismo ou interações fotoquímicas da estrela. Este estudo da distinção entre origem biológica e abiótica é uma linha de pesquisa de Estrela, que inclui colaboração com estudantes brasileiros.
O caso do exoplaneta K2-18b, que apresentou sulfeto de dimetila — um composto ligado à vida na Terra —, ilustra a dificuldade. Embora seja um resultado científico promissor, a tecnologia atual ainda enfrenta o embate acadêmico, onde indícios podem ser posteriormente questionados.
