Novo componente óptico reduz custos e complexidade no monitoramento dos campos magnéticos do Sol

Cientistas desenvolveram um componente óptico de 6 milímetros de diâmetro capaz de aprimorar o monitoramento do Sol, reduzindo a complexidade e os custos de futuras missões espaciais. A tecnologia, denominada "grade de polarização de meta-superfície", permite a manipulação da luz de forma superior aos dispositivos convencionais e foi detalhada em artigo publicado na revista Science Advances nesta quarta-feira (10).

O dispositivo foi criado por engenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego (UC San Diego), em parceria com a BAE Systems Space & Mission Systems. A inovação foca na medição da polarização, que é a direção de vibração das ondas luminosas. Na astronomia, esse dado é fundamental para compreender os campos magnéticos solares e prever ejeções de massa coronal — erupções que lançam partículas carregadas rumo à Terra e podem comprometer redes elétricas, sistemas de comunicação, infraestrutura eletrônica e satélites.

Atualmente, a medição de campos magnéticos em telescópios solares ocorre de forma sequencial, registrando uma direção de polarização por vez. Esse método exige que múltiplas imagens sejam combinadas posteriormente, tornando o processo vulnerável a vibrações da espaçonave, que causam desalinhamentos nas exposições. Para mitigar esse problema, as missões dependem de sistemas de estabilização caros e sofisticados, cujos custos frequentemente superam o valor do próprio telescópio.

A nova meta-superfície resolve essa limitação ao permitir a medição simultânea das polarizações, eliminando a necessidade de capturas separadas. O projeto, iniciado por Noah Rubin durante seu doutorado em Harvard, passou por testes de temperatura e vibração rigorosos, seguindo os padrões para equipamentos espaciais.

A validação prática ocorreu no telescópio Solar Dunn, no Novo México. O processo envolve a luz solar incidindo em um espelho no topo de uma torre de 41 metros, percorrendo 69 metros por um túnel subterrâneo até ser focalizada em um telescópio menor, onde atravessa o componente de meta-superfície. O sistema capturou imagens de polarização de manchas solares e mediu seus campos magnéticos, obtendo resultados equivalentes aos do instrumento do Observatório de Dinâmica Solar da NASA.

Diante do êxito nos testes, a equipe propôs à NASA um estudo para integrar a tecnologia em uma futura missão dedicada à medição dos campos magnéticos do Sol.