Em 11 de janeiro de 2026, assisti ansiosamente na rigidamente controlada Base Espacial Vandenberg, na Califórnia, EUA, enquanto um impressionante foguete Falcon 9 da SpaceX carregava Pandora, novo telescópio para estudo de exoplanetas da NASA para a órbita da Terra.
Exoplanetas são mundos que orbitam outras estrelas que não o nosso Sol. Eles são muito difíceis de observar porque, vistos da Terra, aparecem como pontos de brilho extremamente fraco bem próximos às suas estrelas hospedeiras, que são milhões a bilhões de vezes mais brilhantes e ofuscam a luz refletida por eles. O telescópio Pandora se juntará e complementará o Telescópio Espacial James Webb da NASA no estudo desses planetas distantes e das estrelas que eles orbitam.
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Sou professor de astronomia na Universidade do Arizona, especializado em estudos de planetas em torno de outras estrelas e astrobiologia. Sou coinvestigador do Pandora e lidero seu grupo de trabalho de ciência de exoplanetas. Criamos o Pandora para quebrar uma barreira — compreender e remover uma fonte de ruído nos dados — que limita nossa capacidade de estudar pequenos exoplanetas em detalhes e procurar vida neles.
Observando exoplanetas
Os astrônomos têm um truque para estudar as atmosferas dos exoplanetas. Ao observar os planetas enquanto passam em frente às suas estrelas hospedeiras, podemos analisar a luz das estrelas que é filtrada pelas suas atmosferas.
Essas observações dos chamados trânsitos planetários são semelhantes a segurar uma taça de vinho tinto diante de uma vela: a luz filtrada revelará detalhes finos que revelam a qualidade do vinho. Ao analisar a luz da estrela filtrada pelas atmosferas dos planetas, os astrônomos podem encontrar evidências de vapor de água, hidrogênio, nuvens e até procurar evidências de vida. Os pesquisadores aprimoraram as observações destes tipos de trânsitos em 2002, abrindo uma janela emocionante para novos mundos.
Quando um planeta passa na frente de sua estrela, os astrônomos podem medir a queda no brilho e ver como a luz que passa pela atmosfera do planeta muda.
Por um tempo, isso pareceu funcionar perfeitamente. Mas, a partir de 2007, os astrônomos observaram que as manchas estelares — regiões mais frias e ativas nas estrelas — podem perturbar as análises de trânsito.
Em 2018 e 2019, o então estudante de doutorado Benjamin V. Rackham, o astrofísico Mark Giampapa e eu publicamos uma série de estudos mostrando como manchas estelares mais escuras e regiões estelares mais brilhantes e magneticamente ativas podem prejudicar seriamente as medições sobre os exoplanetas. Chamamos esse problema de "efeito da fonte de luz de trânsito".
A maioria das estrelas tem manchas, é ativa e muda continuamente. Ben, Mark e eu mostramos que essas mudanças alteram os sinais dos exoplanetas. Para piorar a situação, algumas estrelas também têm vapor de água em suas camadas superiores — muitas vezes mais proeminente nas manchas estelares do que fora delas. Esse e outros gases podem confundir os astrônomos, que podem pensar que encontraram vapor de água na atmosfera do planeta.
Em nossos artigos — publicados três anos antes do lançamento do Telescópio Espacial James Webb em 2021 —, previmos que o Webb não poderia atingir todo o seu potencial. Demos o alarme. Os astrônomos perceberam que estávamos tentando julgar nosso vinho à luz de velas instáveis e tremeluzentes.
O nascimento de Pandora
Para mim, o Pandora começou com um e-mail intrigante da Nasa em 2018. Dois cientistas proeminentes do Goddard Space Flight Center, Elisa Quintana e Tom Barclay, pediam para conversar. Eles tinham um plano incomum: queriam construir um telescópio espacial muito rapidamente para ajudar a combater a contaminação estelar — a tempo de ajudar Webb nas suas pesquisas. Era uma ideia empolgante, mas também muito desafiadora. Telescópios espaciais são equipamentos muito complexos e não são algo que você normalmente gostaria de montar com pressa.
Pandora rompe com o modelo convencional da Nasa. Propusemos e construímos o Pandora mais rápido e a um custo significativamente menor do que o normal para as missões da agência espacial. Nossa abordagem significava manter a missão simples e aceitar riscos um pouco maiores.
O que torna o Pandora especial?
O Pandora é menor e não pode coletar tanta luz quanto seu irmão maior, o Webb. Mas o Pandora fará o que o Webb não pode: ele será capaz de observar pacientemente as estrelas para entender como suas atmosferas complexas mudam.
Ao observar uma estrela por 24 horas com câmeras de luz visível e infravermelhas, ele poderá medir mudanças sutis no brilho e nas cores da estrela. Quando regiões ativas na estrela giram para dentro e para fora de seu campo de visão, e manchas estelares se formam, evoluem e se dissipam, o Pandora as registrará. Enquanto o Webb raramente retorna ao mesmo planeta com a mesma configuração de instrumentos e quase nunca monitora suas estrelas hospedeiras, o Pandora revisitará suas estrelas-alvo 10 vezes ao longo de um ano, dedicando mais de 200 horas der observação a cada uma delas.
A missão Pandora vai revolucionar o estudo das atmosferas dos exoplanetas.
Com essas informações, nossa equipe será capaz de descobrir como as mudanças nas estrelas afetam os trânsitos planetários observados. Assim como o Webb, o Pandora também observará eventos de trânsito planetário. Ao combinar os dados do Pandora e do Webb, nossa equipe poderá entender de que são feitas as atmosferas dos exoplanetas com mais detalhes do que nunca.
Após o lançamento bem-sucedido, o Pandora agora orbita a Terra a cada 90 minutos. Sistemas e funções do Pandora estão sendo testados exaustivamente pela Blue Canyon Technologies, principal construtora do telescópio.
Cerca de uma semana após o lançamento, o controle da espaçonave será transferido para o Centro de Operações Multimissão da Universidade do Arizona em Tucson, Arizona. Então, o trabalho de nossas equipes científicas começará para valer e passaremos a capturar a luz das estrelas filtrada pelas atmosferas de outros mundos — e a observá-las com um olhar novo e firme.
Daniel Apai é professor de astronomia, ciências planetárias e ciências ópticas na Universidade do Arizona. Ele recebe financiamento da Nasa.
