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Jornal da USP online

A matéria escura e outros mistérios

Publicado em 17 agosto 2015

Pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP participaram do desenvolvimento do protótipo do braço de aço que sustenta a câmera do Middle Size Telescope (Telescópio de Tamanho Médio). O equipamento fará parte do conjunto de observatórios do Cherenkov Telescope Array (CTA), que serão instalados no Chile e nas Ilhas Canárias, na Espanha. O componente foi desenvolvido pela empresa Orbital Engenharia (Brasil), sob coordenação do professor Luiz Vitor de Souza Filho, do Grupo de Física Computacional e Instrumentação Aplicada do IFSC, com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e do instituto. O observatório no Chile deverá entrar em funcionamento a partir de 2017, quando os primeiros equipamentos estiverem instalados.

O CTA é um grande projeto, cujo intuito é medir raios gama vindos do espaço e estudar os diversos mistérios do Universo, incluindo a matéria escura – algo que se sabe que existe, porém não se consegue enxergar –, formação estelar e produção de partículas em buracos negros, entre outros fenômenos. Os observatórios serão constituídos por uma centena de telescópios de três tipos: quatro grandes (24 metros), 25 médios (12 metros) e outras dezenas de telescópios pequenos (6 metros). Eles serão instalados no Chile e nas Ilhas Canárias. Em reunião realizada recentemente em Berlim, na Alemanha, especialistas concluíram que as construções vão se beneficiar das excelentes condições e qualidades atmosféricas encontradas em ambas as regiões.

Na reunião, também foi apresentado o protótipo do telescópio médio, chamado Middle Size Telescope, cujo braço de aço, que sustenta a câmera do equipamento, foi desenvolvido no Brasil. O telescópio, que pesa cerca de 70 toneladas, é formado por uma torre de sustentação, uma superfície refletora (espelhos) e pelo braço, que pesa quase cinco toneladas e tem 16 metros de comprimento. Com o desenvolvimento dessa parte do telescópio, os pesquisadores brasileiros também tiveram que projetar e elaborar um dispositivo de ajuste que não encontraram no mercado. Esse mecanismo serve para ajustar, milimetricamente, a ponta da estrutura que sustenta a câmera. Em breve, o dispositivo deverá ser patenteado por meio da Agência USP de Inovação.

Construção – O professor Souza Filho, que se envolveu com o projeto assim que o conheceu, em 2008, ministrou diversos seminários com a finalidade de reunir ainda mais pesquisadores nessa iniciativa. Hoje, o professor do IFSC é um dos cerca de 20 especialistas brasileiros que colaboram com a construção dos dois observatórios. “Eu me envolvi com o projeto do CTA porque ele tem um escopo científico muito interessante e porque tem sobreposição com as pesquisas que temos feito no Brasil”, explica ele, destacando que o Cherenkov Telescope Array deverá resultar em uma quantidade imensa de descobertas, revolucionando quase tudo o que já se sabe na área da astrofísica.

Ele reconhece o desafio e a importância desse projeto ambicioso. “Não sou especialista em construção de estrutura metálica. Por outro lado, os engenheiros da empresa brasileira nunca tinham construído um telescópio. Entretanto, a junção dos nossos saberes resultou em um desenvolvimento vitorioso. Trabalhar na construção dos observatórios é muito interessante e desafiador, porque envolve várias visões diferentes para alcançar um único objetivo”, revela ele, que também sublinha a extrema habilidade que o projeto exige de todos os membros envolvidos nessa iniciativa.

O docente também relata as complexidades da construção do braço do telescópio, tendo em vista que, como esses equipamentos ficarão sujeitos a diversas situações climáticas, foi necessário escolher cada material com muita cautela, para que suas estruturas não sejam prejudicadas. “Esses telescópios ficarão expostos ao ambiente, então precisarão sobreviver a temperaturas muito quentes e também muito frias.” Além disso, várias estruturas estão sujeitas a vibrações, podendo comprometer os telescópios. Por isso, os pesquisadores também executaram testes, concluindo que o aço é o material mais adequado para ser utilizado nesses equipamentos, em razão da sua qualidade e de seu baixo custo.

Até o presente momento, apenas o protótipo do telescópio médio foi construído. Contudo, os pesquisadores brasileiros deverão solicitar mais financiamento para que possam construir as demais estruturas dos telescópios, que deverão ser montados, inicialmente, no observatório que será edificado no Chile.