A Agência Espacial Europeia (ESA¹) estendeu a duração da missão CHEOPS (Characterizing Exoplanet Satellite) por um período de três anos, que começou na passada semana. Esta extensão estabelece mais um marco significativo no estudo de exoplanetas. O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA²) continua a desempenhar um papel crucial no desenvolvimento e manutenção da missão CHEOPS, que poderá ainda ser ampliada por três anos adicionais, até 2029.

A desempenhar vários papéis de topo desta missão estão os investigadores do IA Sérgio Sousa (IA & Dep. de Física e Astronomia (DFA) da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP)), na liderança do grupo de trabalho “Caracterização de Alvos Estelares” (TS3) do CHEOPS e Olivier Demangeon (IA & DFA-FCUP), que atualmente  lidera o grupo “Atmosferas de exoplanetas (Axis 2). Durante a missão inicial, Susana Barros  (IA & DFA-FCUP) liderou o grupo “Determinação de Características Específicas” (Feature.Characterize) e geriu os programas “investigar a deformação de planetas devido a efeitos de maré” e “investigar efeitos de maré que levam a que alguns planetas caiam nas suas estrelas e sejam destruídos”, que se fundiram na extensão.

“Nós participámos activamente, com os nossos colegas do LAM – Marselha, no desenvolvimento da DRP, desde a conceção até à implementação. Agora assumimos a responsabilidade de manter a DRP a funcionar e a adaptá-la para dar resposta ao envelhecimento do satélite, de modo a potenciar a recolha de dados, para continuar a produzir resultados científicos únicos para a comunidade científica.” Sérgio Sousa

Durante esta extensão, o IA fica com a responsabilidade da manutenção da DRP (Data Reduction Pipeline), o software de redução de dados da missão, uma tarefa crítica para o funcionamento desta.

O CHEOPS vai continuar a registar imagens das estrelas que observa, que têm de ser tratadas para remover, por exemplo, vários efeitos introduzidos pelos próprios instrumentos a bordo. O DRP é por isso um dos principais motores da missão CHEOPS, pois traduz as imagens recolhidas do CHEOPS em curvas de luz, que são analisadas pela equipa científica para, por exemplo, medir com precisão o diâmetro dos exoplanetas.

Já o grupo de trabalho Axis 2 tenta responder a perguntas como o quão variável é o clima nas atmosferas de exoplanetas gigantes gasosos, ou até que ponto as atmosferas desses exoplanetas são refletivas. Olivier Demangeon, líder do grupo, acrescenta: “Durante os últimos 3,5 anos, o CHEOPS teve um impacto significativo na nossa compreensão das atmosferas exoplanetárias. A extensão da missão abre muitas possibilidades excitantes, como o estudo da variabilidade destas atmosferas e até detalhes da cobertura de nuvem.”

No grupo de trabalho Feature.Characterize, Susana Barros e a sua equipa procuraram estudar pequenos sinais, que indicam a existência de luas, anéis ou da deformação dos próprios planetas. A investigadora comenta que: “o satélite CHEOPS permitiu observar pela primeira vez a deformação de um planeta devido a efeitos de maré. Com a extensão da missão vamos poder perceber melhor os enormes efeitos  de maré que as estrelas provocam nos planetas que estão muito perto delas”

Quanto ao grupo de trabalho TS3, está focado na caracterização detalhada das estrelas que são observadas pelo CHEOPS, pela medição precisa de trânsitos, pois é fundamental conhecer as estrelas com precisão para conseguir interpretar corretamente trânsitos de planetas³. Características como a temperatura, a composição química, a massa e o diâmetro da estrela são cruciais para determinar as propriedades dos exoplanetas, como o seu diâmetro, temperatura à superfície e potencial habitabilidade.

A extensão da missão CHEOPS demonstra o compromisso contínuo da ESA e do IA em ampliar os nossos horizontes e aprofundar o nosso conhecimento sobre o universo. A decisão de estender a missão foi baseada numa análise cuidadosa dos dados obtidos até ao momento, que revelaram novos alvos interessantes e inúmeras oportunidades promissoras de investigação.

Para o líder do grupo “A detecção e caracterização de outras Terras” do IA, Nuno Cardoso Santos: “O CHEOPS está-nos a permitir preparar a ciência que será feita mais tarde com a missão PLATO, da ESA, que será lançada em finais de 2026. A PLATO promete dar-nos a capacidade para detectar planetas como a Terra a orbitar outras estrelas como o Sol, abrindo caminho para a sua caracterização detalhada, fazendo uso de novos instrumentos onde a equipa está igualmente envolvida, por exemplo, o espectrógrafo ANDES para o ELT (ESO).”

Notas

1. O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é a instituição de referência na área em Portugal, integrando investigadores da Universidade de Lisboa, Universidade de Coimbra e Universidade do Porto, e englobando a maioria da produção científica nacional na área. Foi avaliado como “Excelente” na última avaliação de unidades de investigação e desenvolvimento organizada pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT). A atividade do IA é financiada por fundos nacionais e internacionais, incluindo pela FCT/MCES (UIDB/04434/2020 e UIDP/04434/2020).
2. A Agência Espacial Europeia (ESA) é uma organização intergovernamental dedicada à exploração espacial. Com 22 Estados Membros, incluindo Portugal, a ESA promove a colaboração internacional em investigação e desenvolvimento espacial, avançando o conhecimento humano sobre o espaço e sobre a Terra. A ESA é ainda reconhecida pelas suas missões inovadoras, que ampliam os limites da ciência e tecnologia.
3. O Método dos Trânsitos consiste na medição da diminuição da luz de uma estrela, provocada pela passagem de um exoplaneta à frente dessa estrela (algo semelhante a um micro-eclipse). Através de um trânsito é possível determinar apenas o raio do planeta. Este método é complicado de usar, porque exige que o(s) planeta(s) e a estrela estejam exatamente alinhados com a linha de visão do observador..

Contactos
Sérgio Sousa, Susana Barros, Olivier Demangeon, Nuno Cardoso Santos

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Ricardo Cardoso Reis; Sérgio Pereira; Filipe Pires (coordenação, Porto); João Retrê (coordenação, Lisboa)