A maior câmera digital já construída para uma missão espacial foi pacientemente montada com 106 detetores eletrônicos. Esta matriz com um bilhão de pixéis vai conformar o «olho» de alta sensibilidade de Gaia, a missão da ESA que vai cartografar a Via Láctea.
O olho humano consegue ver à olho nu milhares de estrelas numa noite limpa. Durante os cinco anos da missão Gaia, a partir de 2013 será possível estudar um bilhão de estrelas dentro da Via Láctea e nas galáxias vizinhas. Desta forma, com Gaia será criado um catálogo único no qual estará especificado o brilho, as caracteristicas espectrais e a posição e o deslocamento tridimensional de cada objeto observado.
Para estudar as estrelas mais distantes, cujo brilho é um milhão de vezes inferior ao que o olho humano é capaz de detetar, Gaia conta com um detetor formado por 106 CCDs, uma versão avançada dos sensores que podemos encontrar nas câmeras digitais convencionais.
Esses sensores foram desenvolvidos especificamente para esta missão pela empresa e2v Technologies, de Chelmsford, Reino Unido. Com uma forma rectangular, cada um dos sensores é levemente menor do que um cartão de crédito (4.,7 x 6 cm) e é mais fino do que um cabelo humano.
O plano focal de Gaia está formado por um mosaico de CCDs de 0.5x1.0 m, que acaba de ser montado nas instalações do contratante principal da missão, a Astrium France, em Toulouse.
Os técnicos da Astrium estão dfixando, desde o mes de Maio, com o máximo cuidado, cada um dos sensores na estrutura de suporte, deixando apenas um espaço de 1 mm entre cada bloco. Trabalhando nas exigentes condições da sala limpa, conseguiram integrar uma média de quatro CCDs por dia, completando a tarefa no passado dia 1 de Junho.
"A montagem e o alinhamento preciso dos 106 chips CCDs é um passo crucial na montagem do plano focal do modelo de voo do Gaia", explica Philippe Garé, responsável pela carga útil de Gaia, para a ESA.
O mosaico completo conta com sete linha de CCDs. A matriz principal é formada por 102 sensores dedicados à detecção de estrelas. Os outros quatro sensores servem para testar a qualidade da imagem em cada telescópio e para o controle da estabilidade do ângulo de 106.5° que formam os dois telescópios que serão utilizados na missão Gaia para se conseguirem imagens tridimensionais das estrelas.
Para aumentar a sensibilidade dos sensores, o satélite vai manter a sua temperatura nos -110°C.
A estrutura de suporte dos CCDs, tal como grande parte do satélite, é feita de carbeto de silicio, um material com propriedades cerâmicas, extraordinariamente resistente às deformações provocadas por mudanças na temperatura.
O carbeto de silicio, desenvolvido originalmente como substituto dos diamantes, apresenta como grande vantagem a baixa densidade: no caso de Gaia, a estrutura de suporte, completa com os detectores, tem uma massa de apenas 20 kg.
O Gaia operará a partir do ponto de Lagrange L2 do sistema Terra-Sol, a um milhão de quilômetros da Terra em direcção oposta ao Sol, onde o movimento orbital do nosso planeta equilibra as forças gravitacionais, criando um ponto de estabilidade no espaço. Na medida em que os telescópios de Gaia percorrem o céu, a luz de cada estrela vai atingir o plano focal, dividido em quatro secções dedicadas especificamente a cartografar a sua posição e movimento, cor e intensidade e o seu espectro de emissão.
O lançamento de Gaia está previsto para 2013. Esta missão vai permitir obter um mapa tridimensional de 1% das estrelas de nossa Galáxia, que vai ajudar a revelar a composição, formação e evolução da Via Láctea.
Gaia também vai estudar uma amplo leque de outros corpos celestes, desde os pequenos objectos no nosso Sistema Solar aos distantes quasares e galáxias, próximo dos limites do Universo observável.
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