În 2022 va fi lansat un balon umplut cu heliu, care folosește o nouă tehnologie. În acest balon va fi instalat un telescop care va efectua măsurători importante în astronomie, inclusiv pentru studiul materiei întunecate. Noul telescop în balon – se numește SuperBIT – are un cost mult mai mic decât cele spațiale și va efectua observații astronomice unice.

Telescoape în spațiu

Observațiile astronomice sunt extrem de importante pentru a ne permite să înțelegem mai bine Universul. Acestea sunt efectuate cu instrumente diverse, situate atât la sol cât și în spațiu. Telescoape și radiotelescoape la sol măsoară semnalele care ne ajung din spațiu. Există însă o problemă în folosirea acestora: lumina traversează atmosfera terestră și suferă deformări în drumul ei spre sol. Din acest motiv observațiile efectuate la sol nu sunt extrem de precise. Au fost instalate, tocmai pentru a se rezolva această problema, telescoape la altitudine mare – în zone muntoase. Totuși, chiar și în aceste condiții rămâne parte din atmosferă care deformează lumina. Care este în acest caz soluția? Evident trebuie să ne eliberăm de atmosfera poziționând telescoapele în spațiu, de exemple pe sateliți. Acesta este, de exemplu, cazul telescopului Hubble care a efectuat măsurători extrem de precise și importante care ne-au permis să cunoaștem mai bine Universul. Recent însă a fost propusă o nouă idee – telescoape duse deasupra atmosferei cu baloane!

Super-BIT: telescopul situat într-un balon

Un balon costă mult mai puțin decât lansarea unui satelit: ce ar fi deci să ducem un telescop în spațiu cu ajutorul unui balon? Aceasta este ideea la baza proiectului SuperBIT (Superpressure Balloon-borne Imaging Telescope) care are o oglindă cu diametrul de 0,5 metri care va fi dusă în spațiu de un balon umplut cu heliu la presiune mare, având un volum de 532.000 metri cubi (cam cât un stadion). Acest balon va duce telescopul la 40 km altitudine. Un test efectuat în 2019 arată cum această tehnologie este capabilă să stabilizeze telescopul cu variațiuni mai mici de treizeci și șase de miimi de grad pentru mai mult de o oră. Costul acestui proiect este de circa 5 milioane de dolari, cam de 1.000 de ori mai mic decât lansarea unui satelit. Va fi lansat anul viitor, în aprilie 2022, din Nouă Zeelandă.

Ce măsurători va face SuperBIT?

Telescopul de la bordul balonului SuperBIT va efectua observații astronomice de diverse tipuri, fiind unicul instrument capabil să efectueze măsurători de mare rezoluție multicolor atât în vizibil cât și în ultraviolet.

Pentru 2022 obiectivul este de a efectua observații care au de-a face cu coliziuni de galaxii și cu materia întunecată prin studiul modului în care materia întunecată ar deforma lumina vizibilă – efectul de lentilă gravitațională prevăzut de teoria relativității generale a lui Einstein. Obiectivul este inclusiv acela de a studia indirect proprietățile materiei întunecate, de exemplu încetinirea acesteia datorită ciocnirilor de particule de materie întunecată între ele – ceea ce, cel puțin pentru moment, nu putem realiza în experimentele noastre la acceleratoarele de particule de pe Pământ.

Viitorul telescoapelor în baloane

Echipa de cercetători care lucrează la proiectul SuperBIT are deja fonduri pentru a îmbunătăți actualul telescop trecând de la 0,5 metri la 1,5 metri. Aceste îmbunătățiri ar face astfel încât SuperBIT să fie mai bun decât telescopul Hubble. În plus s-ar putea realiza, ţinând cont de costul redus față de telescoapele pe sateliți, o rețea de astfel de baloane cu telescoape care să măsoare radiația din spațiu în mai multe puncte.

Vom vedea cum va evolua în viitor această interesantă idee – de a continua cu observații astronomice cu instrumente foarte sensibile situate în baloane care însă folosesc tehnologii avansate.

Rubrică realizată de Cătălina Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi Luminiţa Costea, profesoară de Fizică la Colegiul Naţional „Mihai Viteazul”, Sfântu Gheorghe