Um componente menor que a unha de um dedo pode estar prestes a transformar a forma como observamos o Sol.
Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em San Diego, desenvolveram um dispositivo óptico com apenas seis milímetros de diâmetro capaz de realizar medições que atualmente exigem sistemas muito maiores, mais complexos e mais caros.
A tecnologia poderá desempenhar um papel importante em futuras missões espaciais dedicadas ao estudo da atividade solar.
O dispositivo é chamado de grade de polarização de meta-superfície.
Apesar do nome complicado, sua função é relativamente simples.
Ele permite medir simultaneamente diferentes componentes da polarização da luz solar.
A polarização é uma propriedade da luz que contém informações valiosas sobre os campos magnéticos do Sol.
Esses campos controlam fenômenos como manchas solares, ejeções de massa coronal e tempestades solares que podem afetar satélites, sistemas elétricos e comunicações aqui na Terra.
Atualmente, os telescópios solares utilizam componentes rotativos para medir a polarização em diferentes orientações.
O processo exige várias exposições sucessivas da mesma região solar.
O problema é que, entre uma exposição e outra, pequenas vibrações da espaçonave ou do telescópio podem introduzir erros e reduzir a qualidade dos dados.
Para minimizar esse efeito, são necessários sistemas de estabilização extremamente sofisticados.
A nova meta-superfície elimina essa necessidade.
Em vez de registrar uma orientação de polarização por vez, ela divide a luz em vários canais simultaneamente.
Dessa forma, todas as informações são capturadas em uma única exposição.
O resultado é uma imagem mais precisa, sem problemas causados por vibrações ou deslocamentos entre as medições.
A tecnologia funciona graças a estruturas microscópicas gravadas diretamente na superfície do componente.
Cada uma delas é menor do que o próprio comprimento de onda da luz.
Essas nanoestruturas manipulam a luz de maneiras impossíveis para sistemas ópticos convencionais.
O desenvolvimento levou cerca de cinco anos e contou com a participação da empresa BAE Systems nos testes de qualificação para uso espacial.
A tecnologia já foi instalada no Telescópio Solar Dunn, no estado do Novo México, nos Estados Unidos.
Durante os testes, o dispositivo foi utilizado para observar manchas solares e medir os campos magnéticos presentes em seu interior.
Os resultados foram comparados com dados do Observatório de Dinâmica Solar da NASA, uma das principais referências mundiais em observação solar.
Segundo os pesquisadores, a concordância entre os dados foi extremamente alta.
Isso significa que um componente minúsculo conseguiu produzir resultados comparáveis aos obtidos por observatórios espaciais de grande porte.
O próximo passo será levar a tecnologia para o espaço.
A equipe já apresentou à NASA uma proposta de missão baseada no uso dessa meta-superfície em um observatório solar dedicado.
Se o projeto avançar, futuros telescópios poderão se tornar menores, mais leves e mais baratos, ao mesmo tempo em que produzem observações mais precisas do campo magnético solar.
Uma inovação de apenas seis milímetros que pode ajudar a compreender melhor a estrela responsável pela existência da vida na Terra.
Sobre a Imagem: O Sol liberou uma erupção solar de nível médio em 24 de agosto de 2014, capturada pelo Observatório de Dinâmica Solar da NASA, o padrão ouro contra o qual os novos resultados da meta-superfície foram testados. Crédito da Imagem: NASA/SDO.
Fonte: https://today.ucsd.edu/photo-essays/a-small-metasurface-could-change-how-telescopes-view-the-sun
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