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Contato Radiotelescópico

Acima: Ellie Arroway (Jodie Foster) e o VLA. Abaixo a esquerda: a protagonista do filme Contato e detector focal do Radiotelescópio de Arecibo. Abaixo e direita: cartaz do filme com o VLA ao fundo.

Uns dias atras tive a alegria de rever um filme que super adoro:
Contato (Robert Zemeckis, 1997) . Baseado num livro de Carl Sagan fala da convulsão social que seria a recepção de um mensagem de rádio vinda de uma civilização extraterrestre. O filme aborda dilemas éticos e o conflito entre fé e razão. Entretanto quero me centrar na ferramenta tecnológica que o filme utiliza para desenrolar sua trama: o radiotelescópio.

Embora no filme a radioastrônoma Eleanor “Ellie” Arroway (Jodie Foster) ficar com fones de ouvido “ouvindo estrelas” não há som sendo captado pelos radiotelescópios. As ondas de rádio não são captadas por nenhum sentido humano. Esta imagem é um resquício da época no início das transmissões de som através do rádio. Ondas de rádio são de origem eletromagnética não precisam de meio (ar, por exemplo) para se propagar; fazem isso no vácuo.

Antenas: varetas e parabólicas

Primeiros Radiotelescópios.

Um radiotelescópio é uma antena altamente direcionável que se utiliza para captar emissões de rádio proveniente de corpos celestes. A antena mais simples que podemos imaginar é um dipolo: duas hastes metálicas colineares separadas por um pequeno vão onde se coloca um cabo conectado ao um detector/amplificador para medir a diferença de potencial elétrico entre elas. Um arranjo assim capta quase tudo no plano que separa as duas varetas, não é bem diretivo. Acrescentando mais varetas na direção que se quer aumentar a sensibilidade (com aquelas antenas de tv uhf) você torna o sinal bem diretivo. Colocando mais um par de varetas na direção oposta (chamadas de refletoras) você torna ainda mais diretivo. Se você usar uma superfície parabólica com refletor você consegue um feixe de sensibilidade ainda mais direcionado. Assim a figura mais emblemática de radiotelescópio é aquela que grandes refletores parabólicos (que aparecem no filme). Data de 1930 a primeira detecção de sinais de rádio provenientes centro da nossa galáxia, a Via Láctea. O primeiro arranjo de varetas (ver figura acima) foi usado pelo físico e engenheiro Karl Jansky (EUA, 1905-1950) um dos primeiros pioneiros da Radioastronomia. Grote Reber (1911-2002) usando um radiotelescópio de espelho parabólico pode mapear o céu com grande resolução a partir de 1937. Emissões de rádio provindas do Sol foram detectadas em 1942 por um oficial de pesquisa do exercito britânico: James Stanley Hey (1909-2000). Em 1964, os engenheiros Arno Penzias e Robert Woodrow Wilson foram os primeiro a detectar a radiação cósmica de fundo.

Grandes Refletores: quanto maior melhor

Quanto maior o espelho refletor mais energia é captada vinda de uma região ainda menor do céu. Ou seja: maior o espelho: mais sensível e diretivo é o radiotelescópio.

Grandes Refletores. Acima: Arecibo é o primeiro radiotelescópio que aparece no filme Contato. Abaixo: Construção de um enorme refletor na China.

Muitas Antenas juntas

Quanto mais antenas melhor…

No final da década de 60 e início dos anos 70 do século passado os computadores permitiram combinar sinais provenientes de diversas antenas como se fossem uma só. Tal técnica é conhecida como interferometria. O Very Large Array (VLA) é o conjunto de antenas que aparece no cartaz do filme (ver figura acima). Na trama do filme é onde os sinais de vida extraterrestre são captados. O ALMA será um interferômetro muitas vezes mais poderoso que o VLA.