Nesta segunda-feira (23), o mundo viveu um dos momentos mais esperados da astronomia moderna: a divulgação das primeiras imagens feitas pelo Observatório Vera C. Rubin. Com transmissão ao vivo pelo Olhar Digital, tivemos uma pequena amostra daquilo que promete ser o maior e mais completo “mapa do céu”. E o Brasil está envolvido neste projeto!
De acordo com a Agência Brasil, serão mais de 170 pesquisadores brasileiros participando do processamento de dados dessa missão revolucionária para a ciência global, sendo a maioria estudantes.
O projeto integra o Levantamento de Legado do Espaço e do Tempo (LSST, na sigla em inglês), um esforço internacional com a missão de mapear cerca de 37 bilhões de estrelas e galáxias ao longo de dez anos.
Também existem profissionais do nosso país atuando diretamente no observatório, tanto no Chile, quanto remotamente, nos EUA:
- Bruno Quint – Cientista de Comissionamento – Chile
- David Sanmartim – Cientista de Comissionamento – Chile
- Paulo Lago – Especialista em Observação – Chile
- Tiago Ribeiro – Cientista de Observações Auto-programadas e Arquiteto de Software – Tucson/EUA
- Angelo Fausti – Engenheiro de Software – Tucson/EUA
- Johnny Esteves – Pesquisador de Pós-Doutorado na Universidade de Harvard – EUA
Além disso, a Rede de Pesquisa e Educação de São Paulo (Rednesp), uma infraestrutura de conexão de alta velocidade mantida pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), será fundamental para garantir que os dados coletados no Chile cheguem aos EUA em menos de sete segundos, com alertas sobre eventos astronômicos sendo enviados em menos de um minuto.
Estudantes do Brasil vão ajudar a processar as imagens
A participação do Brasil começou em 2015, por meio de um acordo que inclui o Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA), apoiado pelo Observatório Nacional (ON), pelo Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC) e pela Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP). A coordenação nacional do projeto é feita pelo Grupo de Participação Brasileira no LSST (BPG-LSST).
Envolvendo cientistas de 28 países, o LSST conta com pesquisadores de 26 universidades em 12 estados brasileiros. O principal desafio será lidar com o gigantesco volume de dados que o telescópio vai gerar todas as noites, exigindo soluções avançadas em processamento e armazenamento.
Um dos participantes é o professor Daniel de Oliveira, do Instituto de Computação da Universidade Federal Fluminense (UFF), que será responsável por ajudar na organização e no processamento dos dados. Ele e sua equipe desenvolvem ferramentas para acelerar as análises e garantir que os resultados sejam obtidos em tempo hábil.
Embora haja reuniões remotas com colegas estrangeiros, a maior parte das pesquisas acontece no Brasil. O professor também trabalha em parceria com os especialistas do LIneA, que oferecem suporte nas questões astronômicas.
De acordo com Oliveira, o telescópio do LSST será o mais potente já construído para esse tipo de levantamento. A expectativa é que ele gere, por noite, cerca de 15 terabytes (TB) de dados. Isso equivale a imagens com 3,2 bilhões de pixels, o que permitirá a identificação de objetos e regiões do Universo até então desconhecidos.
Para gerenciar esse volume imenso de informações, o Brasil implantou o Centro Independente de Acesso aos Dados (Idac-Brasil), criado pelo LIneA. Esse centro será um dos dez existentes no mundo com acesso direto aos dados do LSST, o que reforça a importância estratégica da participação brasileira.
O Idac-Brasil já está em funcionamento, mas passa agora por uma fase de ampliação. Novos equipamentos estão sendo adquiridos, e equipes estão em treinamento para operar os sistemas. Além disso, uma camada especial de software está sendo desenvolvida para garantir o suporte às operações, que começarão oficialmente em 2026.
“Mudança radical na forma de fazer ciência”
Segundo Luiz Alberto Nicolaci da Costa, diretor do LIneA e coordenador do Instituto Nacional de Tecnologia do e-Universo (INCT do e-Universo), o LSST representa uma mudança radical na forma de fazer ciência. Ele destaca a colaboração internacional e o grande volume de dados como os principais diferenciais do projeto.
Com seu espelho de oito metros de diâmetro e uma câmera de altíssima resolução (a maior do mundo), o supertelescópio vai observar o céu do Hemisfério Sul. Segundo Nicolaci, não haverá projeto semelhante voltado para o Hemisfério Norte, “porque o centro da Via Láctea está localizado aqui, no Hemisfério Sul”.
Uma das características mais marcantes do LSST será a repetição das observações. A cada três dias, o telescópio voltará a apontar para as mesmas regiões do céu. Com isso, cada ponto será registrado mais de mil vezes ao longo de uma década, criando um verdadeiro “filme do Universo em movimento”.
Outro destaque é o campo de visão da câmera, que cobre uma área equivalente a 40 luas cheias. De acordo com Nicolaci, as imagens serão captadas em menos de um minuto, permitindo flagrar fenômenos rápidos como explosões e deslocamentos de objetos celestes, algo inédito na história da astronomia.
Ele ressalta que o sucesso da participação brasileira depende do apoio contínuo do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). A previsão é que até 175 pesquisadores do país estejam envolvidos, sendo 80% estudantes – totalmente de graça. “O único custo que nós vamos ter é a operação de um centro de dados no Brasil. É dinheiro local. Não se vai pagar nada”, explica Nicolaci, que vê no projeto uma oportunidade única para a ciência brasileira.
Brasil garante agilidade na transmissão de dados
Para lidar com esse enorme fluxo de informações, é preciso uma conexão veloz e confiável. A solução vem da Rednesp, um sistema de transmissão de dados de alto desempenho financiado pela FAPESP. Graças a ela, o material gerado no Chile cruza fronteiras e chega aos EUA em questão de segundos. Os alertas sobre descobertas astronômicas também circulam em tempo recorde, permitindo que outros telescópios no mundo reajam a tempo.
Segundo um comunicado da FAPESP, a Rednesp alcança uma velocidade de até 400 gigabits por segundo. Para comparação, as melhores conexões de internet residencial dificilmente ultrapassam 1 gigabit por segundo. Mesmo empresas com internet de alto desempenho geralmente operam com até 10 Gbps. Ou seja, a capacidade da Rednesp é até 40 vezes maior que a de uma conexão empresarial premium.
Além do Vera Rubin, essa infraestrutura atende 36 instituições de ensino e pesquisa no Estado de São Paulo. Isso inclui cientistas que trabalham em outros projetos internacionais, como o Grande Colisor de Hádrons, do Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (CERN), que também depende da transmissão de grandes volumes de dados.
Desde sua criação em 1988, a Rednesp já recebeu investimentos de cerca de US$125 milhões (quase R$690 milhões) da FAPESP. Atualmente, o financiamento anual gira em torno de US$4 milhões (cerca de R$22 milhões). Esse investimento beneficia toda a comunidade acadêmica de SP, não apenas o projeto Vera Rubin.
Por conta dessa contribuição tecnológica, a FAPESP pôde indicar 25 cientistas paulistas para fazer parte da equipe internacional do observatório. São cinco pesquisadores principais e seus grupos de pós-doutores e doutorandos, selecionados por meio de chamadas públicas de propostas.
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Observatório Vera C. Rubin vai investigar a matéria e a energia escura
O objetivo principal é mapear a estrutura do Universo e investigar mistérios como a energia escura e a matéria escura, que juntas dominam o cosmos. O telescópio também ajudará a rastrear asteroides próximos da Terra, observar explosões de supernovas e capturar eventos raros, como a colisão de estrelas de nêutrons. Além disso, permitirá detectar mudanças no brilho de estrelas, o que pode indicar a presença de planetas ao redor delas.
Um desafio crescente será lidar com a poluição luminosa causada por milhares de satélites em órbita. As luzes refletidas por esses objetos podem deixar marcas indesejadas nas fotos. Para minimizar esse problema, a equipe do observatório está desenvolvendo softwares de correção e negociando com empresas de satélites para reduzir os reflexos.
Essas soluções serão importantes não só para este projeto em específico, como também para o futuro da astronomia no geral.
O Observatório Vera C. Rubin é fruto de uma parceria entre a Fundação Nacional de Ciência dos EUA (NSF), o Departamento de Energia (DOE) e instituições de vários países.
Vera Rubin: a cientista que inspirou o nome do observatório
O nome do observatório é uma homenagem à astrônoma americana Vera Cooper Rubin. Ela foi pioneira ao apresentar as primeiras evidências sólidas da existência da matéria escura, um dos grandes enigmas da ciência moderna. Seu trabalho mudou a forma como entendemos a distribuição de massa e movimento das galáxias. Saiba mais sobre ela aqui.
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