Artefatos: Os pontos misteriosos nas imagens do telescópio Soho

Não é difícil encontrar, em uma imagem ou outra, quadrados pretos ou brancos tapando alguma região do Sol ou do espaço, assim como não é incomum notar a presença de grandes pontos luminosos ou longos traços cruzando o campo de visão do coronógrafo.

No primeiro caso, muitos observadores de primeira viagem juram de pés juntos que se trata de uma maquiagem da Nasa para esconder algum planeta, nave espacial ou meteoro em rota de colisão, cuja revelação da existência poderia causar pânico sem precedente nos habitantes da Terra. Os pontos brilhantes ou longos traços são frequentemente confundidos com planetas desconhecidos, cometas cruzando o Sol ou meteoros que não devem ser revelados à população.

Teoria da Conspiração
Antes de revelar o que são esses estranhos objetos, é importante informar que o satélite SOHO não pertence exclusivamente à Nasa. O telescópio é uma parceria entre a agência espacial americana e a ESA, a agência espacial europeia e conta com verbas de diversas universidades coligadas.

Portanto, se tivesse que esconder alguma coisa de alguém, a Nasa precisaria se juntar à ESA e às universidades, formando uma verdadeira quadrilha científica de milhares de pessoas que teriam objetivo de manter segredo das informações coletadas, o que seria praticamente impossível de ser feito dado o gigantesco número de pessoas envolvidas.

De acordo com o pessoal da ESA, que controla parte das operações do telescópio espacial SOHO, artefato foi causado por uma minúscula partícula de poeira que flutou na frente do sensor durante 17 segundos de exposição, em 14 de fevereiro de 2016.

Quadrados
Os quadradinhos que aparecem frequentemente nas imagens do SOHO (e também em outros telescópios espaciais) são conhecidos como "artefatos artificiais" e são introduzidos nas imagens geralmente devido à corrupção ou perda de blocos dos pacotes digitais que formam a cena que é transmitida à Terra. Essas falhas podem ocorrer por inúmeros motivos, mas geralmente acontecem por interferências eletromagnéticas nas frequências de recepção, que geram ruídos que são interpretados como dados válidos, traduzidos na imagem na forma de quadradinhos.

Além de envia-las à Terra, o SOHO mantém em memória do tipo flash as imagens que foram transmitidas. Se for preciso os cientistas podem ordenar ao satélite que reenvie somente aquele pedaço que foi corrompido. Caso não seja solicitado, um processo de faxina de arquivos é realizado depois de alguns dias, liberando espaço para novas imagens. É por esse motivo que algumas cenas podem não apresentar mais os quadradinhos depois de alguns dias.

Pontos e Traços
Os pontos e traços brilhantes e aleatórios vistos nas imagens do SOHO são conhecidos como "artefatos naturais" e são criados quando partículas altamente carregadas vindas do espaço profundo atingem e sensibilizam os sensores do telescópio. Essas partículas são conhecidas como raios cósmicos e tem como origem as explosões estelares ocorridas há milhões de anos.

Na sua maioria, os raios cósmicos são formados por núcleos de hidrogênio e hélio, acelerados à velocidade próxima a da luz. Sua energia é tão alta que uma simples partícula pode ter 10 mil vezes mais energia que o feixe do LHC. Quando passam próximo ou atingem os elementos sensores do telescópio, produzem padrões geométricos de diferentes formatos, sendo os mais comuns os pontos ou traços.

Mais artefatos
Além dos elementos explicados acima, as imagens do telescópio SOHO também pode conter outros artefatos artificiais. Um deles é o traço que se vê quando os planetas muito brilhantes cruzam o coronógrafo do satélite. Esse traço é produzido pelo espalhamento da luz do planeta, que devido às imperfeições do sistema ótico se propagam para pixels vizinhos do sensor CCD, sensibilizando os elementos no sentido horizontal. Esse efeito se chama "CCD Blooming".

Os artefatos também são gerados durante o processo de compressão das imagens para o formato fotográfico JPG, que do contrário ficariam muito grandes para serem baixadas. Neste caso, o algoritimo suprime informações consideradas não importantes para a compreensão da cena o que gera uma espécie de ruído que podem aparecer na forma de pontos.

Como diferenciar?
Existem vários tipos de artefatos, naturais ou artificiais, que podem ser observados nas imagens do SOHO e que podem causar confusão aos menos avisados.

Uma forma de reconhecer os artefatos nas imagens é não se basear em apenas um frame enviado, mas em uma sequência de imagens. Na esmagadora maioria das vezes os erros só acontecem em um frame e não são observados no frame anterior ou posterior. Por isso, veja sempre as imagens animadas. Se o objeto só aparece em um frame, é quase certo que se trata de um artefato, natural ou artificial.

Objeto no satélite STEREO-A
Qualquer sistema de observação situado no espaço produz artefatos naturais ou artificiais, já que isso é uma característica do ambiente ou do sistema opto-eletrônico e também dos métodos envolvidos no processamento.

Um dos artefatos mais conhecidos e que mais chama a atenção do público é aquele produzido pelo telescópio COR2, um dos cinco instrumentos que fazem parte do experimento SECCHI a bordo do satélite de observação solar STEREO-A.

O artefato lembra uma meia-lua e já foi confundido com planetas e naves ao redor da estrela.

Na realidade, esse artefato é um micro pedaço de fibra de carbono que está preso ao CCD (elemento sensor) do instrumento COR2 e que ali foi depositado em alguma fase da montagem do telescópio, mas que não foi removido durante o processo de limpeza antes de ser lançado ao espaço.

Segundo os envolvidos no projeto, o micro fragmento tem cerca de 1 milímetro de comprimento e apesar de estar fixo no CCD pode aparecer em outras posições da imagem. Isso acontece devido ao processamento das cenas, necessário para que o norte solar fique sempre para cima ou então durante as manobras de correção da posição da STEREO-A.

Foto: No topo, imagem registrada pelo telescópio espacial SOHO mostra uma série de elementos que podem ser reconhecidos, além de artefatos naturais e artificiais. Acima, micro pedaço de fibra de carbono presa ao CCD do instrumento COR2 do satélite STEREO-A. Crédito: NASA/ESA/SOH Team, NASA/STEREO, Apolo11.com.