Ariel: do projeto à realidade

Ariel, a grande missão de investigação de sensoriamento infravermelho atmosférico remoto de exoplanetas, aborda um dos principais temas do programa Visão Cósmica da ESA: Quais são as condições para a formação de um planeta e o surgimento da vida? Ariel vai estudar de que são feitos os exoplanetas, como se formaram e como evoluem, através da pesquisa de uma amostra diversa de cerca de 1000 atmosferas planetárias simultaneamente em comprimentos de onda visível e infravermelho.

É a primeira missão específica para a medição da composição química e estruturas térmicas de exoplanetas, ligando-os ao ambiente da estrela hospedeira. Isto preencherá uma lacuna significativa no nosso conhecimento de como a química do planeta está ligada ao ambiente onde se formou, ou se o tipo de estrela hospedeira impulsiona a física e a química da evolução do planeta.

As observações destes mundos dar-nos-ão perceções sobre os estágios iniciais da formação planetária e atmosférica e a sua evolução subsequente; no processo também nos ajudará a entender como o nosso próprio Sistema Solar se encaixa no quadro geral do cosmos.

Ariel foi selecionada em 2018 como a quarta missão científica de classe média no plano Visão Cósmica da ESA. A missão foi “adotada” pela ESA durante a reunião do Comité do Programa Científico da Agência a 12 de novembro, abrindo caminho para a sua construção.

“Ariel vai permitir a ciência planetária muito além dos limites do nosso próprio Sistema Solar,” disse Günther Hasinger, Diretor de Ciência da ESA. “A adoção da Ariel reforça o compromisso da ESA com a pesquisa de exoplanetas e garantirá que os astrónomos europeus estejam na vanguarda deste campo revolucionário na próxima década e mais além.”

Ariel será a terceira missão específica de exoplanetas da ESA a ser lançada num período de dez anos, com cada missão a abordar um aspeto único da ciência dos exoplanetas. Cheops, o CHaracterising ExOPlanet Satellite, lançado em dezembro de 2019, já está a produzir ciência de nível mundial. Plato, a missão PLAnetary Transits and Oscillations of stars, será lançada no período de 2026 para encontrar e estudar sistemas planetários extrassolares, com ênfase especial em planetas rochosos ao redor de estrelas semelhantes ao Sol na zona habitável - a distância de uma estrela onde a água em estado líquido pode existir na superfície de um planeta. Ariel, com lançamento planeado para 2029, concentrar-se-á em planetas mornos e quentes, variando de super-Terras a gigantes gasosos em órbita próxima das suas estrelas-mãe, aproveitando as suas atmosferas bem misturadas para decifrar a sua composição em massa.

Nos próximos meses, a indústria deverá fazer ofertas para fornecer o material das naves espaciais para a Ariel. Por volta do verão do próximo ano, o principal contratante industrial será selecionado para construí-la.

 O módulo de carga útil da missão, que inclui um telescópio criogénico de classe de um metro e instrumentos científicos associados, é fornecido pelo Ariel Mission Consortium. O consórcio é composto por mais de 50 institutos de 17 países europeus. A NASA também contribui para a carga útil.

“Após um período intensivo de trabalho nos conceitos preliminares do projeto e na consolidação das tecnologias necessárias para demonstrar a viabilidade da missão, estamos prontos para levar a Ariel para o estágio de implementação,” disse Ludovic Puig, Gerente de Estudo da Ariel da ESA.

Deteção de exoplanetas através do modo de trânsito
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Os espectrómetros do telescópio medem as impressões digitais químicas de um planeta conforme este cruza na frente da – “transita” – sua estrela hospedeira, ou passa por trás dela - uma “ocultação”. As medições também permitirão aos astrónomos observar o escurecimento da estrela hospedeira pelo planeta com uma precisão de 10–100 partes por milhão em relação à estrela.

Ariel será capaz de detetar sinais de ingredientes bem conhecidos na atmosfera dos planetas, como vapor de água, dióxido de carbono e metano. Também detetará compostos metálicos mais exóticos para decifrar o ambiente químico geral do sistema solar distante. Para um número selecionado de planetas, a Ariel também realizará um levantamento profundo dos seus sistemas de nuvens e estudará as variações atmosféricas diárias e sazonais.

“Com a Ariel, levaremos a caracterização de exoplanetas para o próximo nível, ao estudar estes mundos distantes tanto como indivíduos quanto, mais importante, como populações, com muito mais detalhes do que nunca,” disse o Cientista de Estudo da Ariel da ESA, Göran Pilbratt.

“O nosso censo químico de centenas de sistemas solares ajudar-nos-á a entender cada planeta no contexto do ambiente químico e da composição da estrela hospedeira, ajudando-nos, por sua vez, a entender melhor a nossa própria vizinhança cósmica,” acrescenta Theresa Lueftinger, Cientista do Projeto Ariel da ESA.

“Temos o prazer de entrar na fase de implementação da missão Ariel,” disse o Gerente do Projeto Ariel da ESA, Jean-Christophe Salvignol. “Estamos a avançar em direção ao design da nave espacial ideal para responder a perguntas fundamentais sobre o nosso lugar no cosmos.”

A Ariel está prevista ser lançada no novo foguetão Ariane 6 da ESA, a partir do Porto Espacial Europeu em Kourou, na Guiana Francesa. Operará a partir de uma órbita em torno do segundo ponto Lagrange Sol-Terra, L2, 1,5 milhões de quilómetros diretamente “atrás” da Terra, visto do Sol, numa missão inicial de quatro anos. A missão Comet Interceptor, liderada pela ESA, irá partilhar a viagem para o espaço.

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