ABOUT THE SPEAKER
Jeremy Kasdin - Planet finder
Using innovative orbiting instruments, aerospace engineer Jeremy Kasdin hunts for the universe’s most elusive objects — potentially habitable worlds.

Why you should listen
At Princeton’s High Contrast Imaging Laboratory, Jeremy Kasdin is collaborating on a revolutionary space-based observatory that will unveil previously unseen (and possibly Earth-like) planets in other solar systems.

One of the observatory’s startling innovations is the starshade, an orbiting "occulter" that blocks light from distant stars that ordinarily outshine their dim planets, making a clear view impossible. When paired with a space telescope, the starshade adds a new and powerful instrument to NASA’s cosmic detection toolkit.
More profile about the speaker
Jeremy Kasdin | Speaker | TED.com
TED2014

Jeremy Kasdin: The flower-shaped starshade that might help us detect Earth-like planets

Jeremy Kasdin: A sombra estelar, em forma de flor, que poderá ajudar-nos a detectar planetas semelhantes à Terra,

Filmed:
1,421,022 views

Os astrônomos acreditam que toda estrela em uma galáxia tem um planeta, um quinto dos quais poderia abrigar a vida. Nós não podemos vê-los, ainda. Jeremy Kasdin e sua equipe estão procurando mudar isto por meio do projeto e da construção de um equipamento: uma “sombra estelar”, com a forma de uma pétala de flor, a qual torna possível um telescópio fotografar planetas a 50.000 quilômetros de distância. É, como ele diz, a “ciência mais legal possível.”
- Planet finder
Using innovative orbiting instruments, aerospace engineer Jeremy Kasdin hunts for the universe’s most elusive objects — potentially habitable worlds. Full bio

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00:12
The universe is teeming with planets.
0
515
3603
O universo está cheio de planetas.
00:16
I want us, in the next decade,
1
4118
1876
Desejo que, na próxima década,
00:17
to build a space telescope that'll be able to image
2
5994
2393
possamos construir um telescópio espacial
capaz de obter a imagem
00:20
an Earth about another star
3
8387
2101
de uma Terra que gira
em torno de uma estrela
00:22
and figure out whether it can harbor life.
4
10488
2744
e avaliarmos se ela é capaz
de abrigar a vida.
00:25
My colleagues at the NASA
Jet Propulsion Laboratory
5
13232
2160
Eu e meus colegas do Laboratório
de Propulsão a Jato da Nasa,
00:27
at Princeton and I are working on technology
6
15392
2861
em Princeton, estamos
desenvolvendo uma tecnologia
00:30
that will be able to do just that in the coming years.
7
18253
3538
que poderá fazer isto
nos próximos anos.
00:33
Astronomers now believe that every star
8
21791
1985
Atualmente, os astrônomos acreditam
que toda estrela
00:35
in the galaxy has a planet,
9
23776
1940
em uma galáxia tem um planeta
00:37
and they speculate that up to one fifth of them
10
25716
2276
e especulam que até um quinto deles
00:39
have an Earth-like planet
11
27992
1076
tem um planeta semelhante à Terra
00:41
that might be able to harbor life,
12
29068
1692
que poderia sustentar a vida,
00:42
but we haven't seen any of them.
13
30760
1762
mas não vimos nenhum deles.
00:44
We've only detected them indirectly.
14
32522
2738
Nós os dectamos
apenas de modo indireto.
Esta é a famosa foto da Nasa
00:47
This is NASA's famous picture of the pale blue dot.
15
35260
3233
do tênue ponto azul.
00:50
It was taken by the Voyager spacecraft in 1990,
16
38493
2797
Ela foi tirada pela nave espacial
Voyager em 1990,
00:53
when they turned it around as
it was exiting the solar system
17
41290
2758
quando eles a giraram sobre si mesma,
ao deixar o sistema solar,
00:56
to take a picture of the Earth
18
44048
1712
para tirar uma fotografia da Terra
00:57
from six billion kilometers away.
19
45760
2322
a 6 bilhões de quilômetros de distância.
01:00
I want to take that
20
48082
1568
Quero tirar uma foto como aquela
01:01
of an Earth-like planet about another star.
21
49650
2582
de um planeta semelhante à Terra,
que gire em volta de outra estrela.
01:04
Why haven't we done that? Why is that hard?
22
52232
2400
Por que ainda não o fizemos?
Por que é tão difícil?
01:06
Well to see, let's imagine we take
23
54632
1422
Para entender, vamos imaginar
01:08
the Hubble Space Telescope
24
56054
1946
que façamos o telescópio espacial Hubble
01:10
and we turn it around and we move it out
25
58000
1698
girar em torno de si mesmo
01:11
to the orbit of Mars.
26
59698
1534
e que o coloquemos na órbita de Marte.
01:13
We'll see something like that,
27
61232
1208
Veríamos algo como isto,
01:14
a slightly blurry picture of the Earth,
28
62440
2068
uma foto da Terra levemente desfocada,
01:16
because we're a fairly small telescope
29
64508
2321
por se tratar de um telescópio bem pequeno
01:18
out at the orbit of Mars.
30
66829
1539
na órbita de Marte.
01:20
Now let's move ten times further away.
31
68368
2016
Agora vamos nos afastar
para uma distância 10 vezes maior.
01:22
Here we are at the orbit of Uranus.
32
70384
1936
Aqui estamos na órbita de Urânio.
01:24
It's gotten smaller, it's got less detail, less resolve.
33
72320
2486
Ficou menor, com menos detalhes,
menor resolução.
01:26
We can still see the little moon,
34
74806
1785
Ainda podemos ver a pequena lua,
01:28
but let's go ten times further away again.
35
76591
2113
Vamos ficar novamente
dez vezes mais distantes.
01:30
Here we are at the edge of the solar system,
36
78704
1731
Aqui estamos no limite
do sistema solar,
01:32
out at the Kuiper Belt.
37
80435
1298
no Cinturão de Kuiper.
01:33
Now it's not resolved at all.
38
81733
1706
Agora não existe resolução alguma.
01:35
It's that pale blue dot of Carl Sagan's.
39
83439
2664
É o tênue ponto azul de Carl Sagan.
01:38
But let's move yet again ten times further away.
40
86103
2200
Vamos nos afastar de novo
para 10 vezes mais longe.
01:40
Here we are out at the Oort Cloud,
41
88303
1624
Aqui estamos na Núvem de Oort,
01:41
outside the solar system,
42
89927
1560
fora do sistema solar,
01:43
and we're starting to see the sun
43
91487
1616
começamos a ver o sol
01:45
move into the field of view
44
93103
1312
entrar no campo de visão,
01:46
and get into where the planet is.
45
94415
1464
e ficar onde está o planeta.
01:47
One more time, ten times further away.
46
95879
2131
Mais uma vez, 10 vezes mais longe.
01:50
Now we're at Alpha Centauri,
47
98010
1653
Agora estamos na Alfa Centauri,
01:51
our nearest neighbor star,
48
99663
1240
A estrela mais próxima de nós
01:52
and the planet is gone.
49
100903
1349
e o planeta se foi.
01:54
All we're seeing is the big beaming image of the star
50
102252
2608
Tudo o que vemos é a imagem
muito brilhante da estrela
01:56
that's ten billion times brighter than the planet,
51
104860
2957
que é 10 bilhões de vezes
mais brilhante que o planeta,
01:59
which should be in that little red circle.
52
107817
1806
o qual deve estar dentro
daquele pequeno círculo vermelho.
02:01
That's what we want to see. That's why it's hard.
53
109623
2200
É o que queremos ver.
É por isso que é tão difícil.
02:03
The light from the star is diffracting.
54
111823
2320
A luz que vem da estrela sofre difração.
02:06
It's scattering inside the telescope,
55
114143
1741
Ela é espalhada dentro do telescópio,
02:07
creating that very bright image
56
115884
1504
criando aquela imagem muito brilhante
02:09
that washes out the planet.
57
117388
1752
que faz o planeta ficar invisível.
02:11
So to see the planet,
58
119140
1271
Para ver o planeta,
02:12
we have to do something about all of that light.
59
120411
2260
devemos fazer alguma coisa
com toda aquela luz.
02:14
We have to get rid of it.
60
122671
1231
Temos que nos livar dela.
02:15
I have a lot of colleagues working on
61
123902
1445
Tenho muitos colegas que desenvolvem
02:17
really amazing technologies to do that,
62
125347
2015
tecnologias realmente maravilhosas
para esta finalidade,
02:19
but I want to tell you about one today
63
127362
1815
mas hoje eu quero falar com vocês
02:21
that I think is the coolest,
64
129177
1497
de uma que eu acho
que é a mais legal de todas,
02:22
and probably the most likely to get us an Earth
65
130674
2200
a que mais provavelmente
nos dará uma Terra
02:24
in the next decade.
66
132874
1536
na próxima década.
02:26
It was first suggested by Lyman Spitzer,
67
134410
2072
O primeiro a propô-la foi Lyman Spizer,
02:28
the father of the space telescope, in 1962,
68
136482
3160
o pai do telescópio espacial, em 1962,
02:31
and he took his inspiration from an eclipse.
69
139642
2116
que se inspirou em um eclipse.
02:33
You've all seen that. That's a solar eclipse.
70
141758
2183
Vocês já viram isto. É um eclipse solar.
02:35
The moon has moved in front of the sun.
71
143941
2040
A Lua fica na frente do Sol.
02:37
It blocks out most of the light
72
145981
1760
Ela bloqueia a maior parte da luz
02:39
so we can see that dim corona around it.
73
147741
2376
e assim podemos ver
aquela coroa difusa ao seu redor.
02:42
It would be the same thing if I put my thumb up
74
150117
1663
Seria a mesma coisa
se eu erguesse meu polegar
02:43
and blocked that spotlight
that's getting right in my eye,
75
151780
2585
e bloqueasse com ele a luz do refletor
que atinge diretamente meu olho.
02:46
I can see you in the back row.
76
154365
1912
Eu agora posso ver vocês na última fila.
02:48
Well, what's going on?
77
156277
1302
O que acontece?
02:49
Well the moon
78
157579
1945
Bem, a Lua
02:51
is casting a shadow down on the Earth.
79
159524
2415
projeta uma sombra sobre a Terra.
02:53
We put a telescope or a camera in that shadow,
80
161939
3235
Posicionamos um telescópio
ou uma câmera naquela sombra,
02:57
we look back at the sun,
81
165174
1511
e miramos o Sol.
02:58
and most of the light's been removed
82
166685
1640
A maior parte da luz foi removida
03:00
and we can see that dim, fine structure
83
168325
2090
e podemos ver a estrutura fina e difusa
03:02
in the corona.
84
170415
1275
da coroa.
03:03
Spitzer's suggestion was we do this in space.
85
171690
2667
A proposta de Spitzer
é que fizéssemos isto no espaço.
03:06
We build a big screen, we fly it in space,
86
174357
2777
Construiríamos uma grande tela,
que seria transportada para o espaço.
03:09
we put it up in front of the star,
87
177134
2047
Ela seria colocada em frente à estrela,
03:11
we block out most of the light,
88
179181
1784
a maior parte da luz seria bloqueada.
03:12
we fly a space telescope in
that shadow that's created,
89
180965
3016
Um telescópio voaria
até a sombra que foi criada,
03:15
and boom, we get to see planets.
90
183981
1777
e pimba! Veríamos os planetas.
03:17
Well that would look something like this.
91
185758
2663
Bem, deveria ser alguma coisa assim.
03:20
So there's that big screen,
92
188421
1589
Temos a grande tela,
e não se veem os planetas,
03:22
and there's no planets,
93
190010
875
03:22
because unfortunately it doesn't
actually work very well,
94
190885
2504
porque, infelizmente,
não funciona muito bem,
03:25
because the light waves of the light and waves
95
193389
2920
isto porque as ondas luminosas
03:28
diffracts around that screen
96
196309
1680
sofrem difração em volta da tela
03:29
the same way it did in the telescope.
97
197989
1784
do mesmo modo
que fazem no telescópio.
03:31
It's like water bending around a rock in a stream,
98
199773
3137
É como a água de um riacho
que contorna uma pedra:
03:34
and all that light just destroys the shadow.
99
202910
1790
toda aquela luz destrói a sombra.
03:36
It's a terrible shadow. And we can't see planets.
100
204700
2673
É uma sombra formidável.
E não podemos ver os planetas.
03:39
But Spitzer actually knew the answer.
101
207373
1767
Mas Spitzer sabia qual era a solução.
03:41
If we can feather the edges, soften those edges
102
209140
2505
Se nós pudermos fazer as bordas,
sob a forma de penas e suavizá-las,
03:43
so we can control diffraction,
103
211645
1766
para controlar a difração,
03:45
well then we can see a planet,
104
213411
1715
então poderemos ver um planeta.
03:47
and in the last 10 years or so we've come up
105
215126
1799
Nos últimos 10 anos
inventamos ótimas soluções para fazê-lo.
03:48
with optimal solutions for doing that.
106
216925
2044
03:50
It looks something like that.
107
218969
3532
Tem este aspecto.
03:54
We call that our flower petal starshade.
108
222501
2345
Nós a chamamos de sombra estelar
pétala de flor.
03:56
If we make the edges of those petals exactly right,
109
224846
2960
Se as bordas dessas pétalas
forem as exatamente corretas,
03:59
if we control their shape,
110
227806
1424
se controlarmos sua forma,
04:01
we can control diffraction,
111
229230
1558
poderemos controlar a difração.
04:02
and now we have a great shadow.
112
230788
1446
Temos agora um grande sombra.
04:04
It's about 10 billion times dimmer than it was before,
113
232234
2644
Ela é cerca de 10 bilhões de vezes
mais tênue do que antes,
04:06
and we can see the planets beam out just like that.
114
234878
3446
e nós podemos ver
os planetas brilharem.
04:10
That, of course, has to be bigger than my thumb.
115
238324
1858
É claro que aquilo
tem que ser maior do que meu polegar.
04:12
That starshade is about
116
240182
1458
Aquela sombra estelar é quase
04:13
the size of half a football field
117
241640
1576
a metade de um campo de futebol
04:15
and it has to fly 50,000 kilometers
away from the telescope
118
243216
3590
e tem que navegar 50.000 quilômetros
para longe do telescópio,
04:18
that has to be held right in its shadow,
119
246806
2060
o qual deve ser mantido
dentro de sua sombra;
04:20
and then we can see those planets.
120
248866
1964
então poderemos ver os planetas.
04:22
This sounds formidable,
121
250830
1408
Isto é formidável,
04:24
but brilliant engineers, colleagues of mine at JPL,
122
252238
3008
mas engenheiros brilhantes,
meus colegas do JPL,
04:27
came up with a fabulous design for how to do that
123
255246
2880
elaboraram um design fabuloso
com este objetivo.
04:30
and it looks like this.
124
258126
1074
É assim.
04:31
It starts wrapped around a hub.
125
259200
1788
Fica dobrado em torno de um núcleo.
04:32
It separates from the telescope.
126
260988
1979
Separa-se do telescópio.
04:34
The petals unfurl, they open up,
127
262967
2271
As pétalas se desdobram e se abrem,
04:37
the telescope turns around.
128
265238
1760
o telescópio gira.
04:38
Then you'll see it flip and fly out
129
266998
2144
A seguir você a vê voar
04:41
that 50,000 kilometers away from the telescope.
130
269142
3215
e afastar-se 50.000 quilômetros do telescópio.
04:44
It's going to move in front of the star
131
272357
2470
Ela irá se posicionar em frente à estrela,
04:46
just like that, creates a wonderful shadow.
132
274827
3283
e deste modo criará uma sombra maravilhosa.
04:50
Boom, we get planets orbiting about it.
133
278110
3804
Pimba, vemos os planetas
em suas órbitas.
04:53
(Applause)
134
281914
1724
(Aplausos)
04:55
Thank you.
135
283638
2359
Obrigado.
04:57
That's not science fiction.
136
285997
1953
Isto não é ficção científica.
04:59
We've been working on this
for the last five or six years.
137
287950
2563
Trabalhamos nisto
nos últimos cinco ou seis anos.
05:02
Last summer, we did a really cool test
138
290513
2603
No último verão,
realizamos um teste muito interessante
05:05
out in California at Northrop Grumman.
139
293116
2439
na Califórnia, na Northrop Grumman.
05:07
So those are four petals.
140
295555
1583
Ali estão quatro pétalas.
05:09
This is a sub-scale star shade.
141
297138
1712
Esta é sombra estelar
em menor escala.
05:10
It's about half the size of the one you just saw.
142
298850
2497
Seu tamanho é cerca da metade
da que vocês viram.
05:13
You'll see the petals unfurl.
143
301347
1460
Vocês verão as pétalas se abrirem.
05:14
Those four petals were built by four undergraduates
144
302807
2067
Aquelas quatro pétalas
foram construídas por graduandos
05:16
doing a summer internship at JPL.
145
304874
2415
que fizeram um estágio de verão no JPL.
05:19
Now you're seeing it deploy.
146
307289
1246
Agora vocês as vêm expandirem-se.
05:20
Those petals have to rotate into place.
147
308535
1982
As pétalas devem sofrer rotação
para ocupar suas posições
05:22
The base of those petals
148
310517
1170
A base das pétalas
05:23
has to go to the same place every time
149
311687
2373
tem que ir sempre para o mesmo lugar,
05:26
to within a tenth of a millimeter.
150
314060
1623
com um décimo de milímetro
de tolerância.
05:27
We ran this test 16 times,
151
315683
1760
Fizemos este teste 16 vezes
05:29
and 16 times it went into the exact same place
152
317443
2839
e 16 vezes ela foi para
exatamente o mesmo lugar,
05:32
to a tenth of a millimeter.
153
320282
1441
com margem de erro
de um décimo de milímetro.
05:33
This has to be done very precisely,
154
321723
1932
Tem que ser feito
de modo muito preciso;
05:35
but if we can do this, if we can build this technology,
155
323655
2508
mas se pudermos fazê-lo,
se pudermos implementar esta tecnologia,
05:38
if we can get it into space,
156
326163
1484
se pudermos levá-la ao espaço,
05:39
you might see something like this.
157
327647
1801
vocês veriam algo assim.
05:41
That's a picture of one our nearest neighbor stars
158
329448
2272
Aquela é uma imagem
da estrela mais próxima de nós
05:43
taken with the Hubble Space Telescope.
159
331720
2594
obtida pelo telescópio espacial Hubble.
05:46
If we can take a similar space telescope,
160
334314
2384
Se pudermos usar um telescópio semelhante,
05:48
slightly larger,
161
336698
1258
um pouco maior,
05:49
put it out there,
162
337956
1422
colocá-lo ali,
05:51
fly an occulter in front of it,
163
339378
1386
posicionar um anteparo à sua frente,
05:52
what we might see is something like that --
164
340764
2190
poderíamos ver algo como aquilo --
05:54
that's a family portrait of our
solar system -- but not ours.
165
342954
2936
um retrato de família do sistema solar
-- mas não o nosso.
05:57
We're hoping it'll be someone else's solar system
166
345890
2522
Esperamos que seja um outro sistema solar,
06:00
as seen through an occulter,
167
348412
1632
tal como visto pelo uso de um anterparo,
06:02
through a starshade like that.
168
350044
1070
de uma sombra estelar como aquela.
06:03
You can see Jupiter, you can see Saturn,
169
351114
2025
Pode-se ver Júpiter, pode-se ver Saturno,
06:05
Uranus, Neptune, and right there in the center,
170
353139
2623
Urânio, Netuno e lá bem no centro,
06:07
next to the residual light
171
355762
1340
próximo da luz residual,
06:09
is that pale blue dot. That's Earth.
172
357102
1905
está o ponto azul tênue. É a Terra.
06:11
We want to see that, see if there's water,
173
359007
2374
Desejamos ver aquilo, ver se contém água,
06:13
oxygen, ozone,
174
361381
1405
oxigênio, ozônio,
06:14
the things that might tell us that it could harbor life.
175
362786
2523
os indícios de que poderia abrigar a vida.
06:17
I think this is the coolest possible science.
176
365309
2409
Acho que esta é a ciência mais legal possível.
06:19
That's why I got into doing this,
177
367718
1653
É por isto que a ela me dedico,
06:21
because I think that will change the world.
178
369371
1970
pois penso que isto vai mudar o mundo.
06:23
That will change everything when we see that.
179
371341
2438
Vai mudar tudo quando pudermos ver isso.
06:25
Thank you.
180
373779
1586
Obrigado.
06:27
(Applause)
181
375365
4000
(Aplausos)
Translated by Ruy Lopes Pereira
Reviewed by Elena Crescia

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ABOUT THE SPEAKER
Jeremy Kasdin - Planet finder
Using innovative orbiting instruments, aerospace engineer Jeremy Kasdin hunts for the universe’s most elusive objects — potentially habitable worlds.

Why you should listen
At Princeton’s High Contrast Imaging Laboratory, Jeremy Kasdin is collaborating on a revolutionary space-based observatory that will unveil previously unseen (and possibly Earth-like) planets in other solar systems.

One of the observatory’s startling innovations is the starshade, an orbiting "occulter" that blocks light from distant stars that ordinarily outshine their dim planets, making a clear view impossible. When paired with a space telescope, the starshade adds a new and powerful instrument to NASA’s cosmic detection toolkit.
More profile about the speaker
Jeremy Kasdin | Speaker | TED.com