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Investigação
Portugal na linha da frente do super radiotelescópio SKA
Coordenado na UA, país está oficialmente no SKA
Radiotelescópios SKA na África do Sul (foto: SKA South Africa).
Chama-se Square Kilometer Array (SKA), tem um orçamento para a Fase 1 próximo dos 700 milhões de euros e pretende construir até 2025 o maior radiotelescópio do mundo para perscrutar alguns dos mistérios do Universo. Desde março, e coordenado na Universidade de Aveiro (UA), o país está oficialmente no grupo fundador da maior odisseia científica da Humanidade, um projeto de Física, Ciências do Espaço e Big Data.

O grande passo para o país ocorreu a 12 de março quando o ministro da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, Manuel Heitor, participou na cerimónia de assinatura da Convenção Internacional para a criação do Observatório Square Kilometre Array (SKA). Trata-se de uma iniciativa intragovernamental cujo objetivo é construir e operar o SKA, aquele que será o maior radiotelescópio do mundo envolvendo atualmente cerca de mil investigadores e engenheiros, 270 empresas e centros de investigação e 20 países e com o qual se desenvolverá o estudo das ondas gravitacionais e teste às teorias de Einstein, a compreensão da evolução do Universo, o mapeamento de centenas de milhões de galáxias e a procura de sinais de vida no Universo.

Coordenada pelo Pólo do Instituto de Telecomunicações (IT) na academia de Aveiro, e pela mão do investigador Domingos Barbosa, a presença portuguesa no mega projeto mundial, através do consórcio ENGAGE SKA, lidera o processo de definição de aspetos vitais para o êxito do SKA, com foco na inclusão de tecnologias de energia solar e de redes de energia inteligentes (SmartGrid), assim como de comunicações e processamentos avançados suportados por sistemas de computação em nuvem.

De que modo se pode transportar e armazenar eficientemente um exabyte de dados (cerca de 100 vezes os que são processados hoje por toda a Internet) para ser processado por um super computador de forma a que se possam descobrir os segredos mais recônditos do Universo? Encontrar a resposta é uma das missões onde Portugal assume o comando no projeto SKA.

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Ministro da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, Manuel Heitor, assina a entrada oficial de Portugal para o grupo fundador do SKA

Desde a génese

Durante a fase de pré-construção do SKA, Portugal participou ao longo de vários anos na Organização SKA como país observador. Para além de contribuírem e liderarem Grupos de Trabalho para vários consórcios de design do SKA, os grupos portugueses prestaram consultoria em tecnologias de Big Data e sistemas de energia sustentável. O consórcio ENGAGE SKA, constituído por centros de investigação, universidades e indústria, tem um lugar de destaque no Roteiro de Infraestruturas de Relevância Estratégica de Portugal e, para além do IT/UA, nele participam as universidades do Porto, de Coimbra e de Évora e do Instituto Politécnico de Beja.

Equipas portuguesas, do ENGAGE SKA e de outras instituições, têm estado envolvidas no desenvolvimento de competências científicas e industriais relacionadas com o design do SKA e a futura exploração científica dos dados, incluindo a colaboração em vários dos grupos de trabalho científico do SKA, nomeadamente: Cosmologia, Origem de Vida, Contínuo Extragaláctico, HI Galáctico e A nossa Galáxia.

Os astrónomos portugueses também desenvolveram infraestruturas relevantes para a radioastronomia e o SKA, incluindo o radiotelescópio FCUP para física solar, o radiotelescópio de 9-m do IT, ou o local de testes de agregados de antenas de frequência média no Alentejo do MFAA, no sul de Portugal, e integrado no Programa de Instrumentação Avançada do SKA.

Além disto, o radiotelescópio RAEGE de 13.6 metros, um projeto com capacidades VLBI do Governo regional dos Açores e de Espanha, foi instalado nos Açores para aplicações de geodesia e espaço.

Para além das entidades científicas do ENGAGE, conta-se ainda a colaboração das Universidades da Beira Interior e Lisboa e do INESC-TEC.

Enorme parceria público privada

Na equipa portuguesa que se prepara para desbravar o Universo, e no que às empresas diz respeito, destaca-se a Voltalia Portugal, a Altice, o Grupo Visabeira, a Critical Software, a LC Technologies, a ProEF e a Coriant. O ENGAGE SKA conta nas suas fileiras com o apoio do Polo de Competitividade das Tecnologias da Informação, Comunicação e Eletrónica (TICE.pt). “A participação neste projeto é de extrema importância para qualquer universidade que queira liderar no maior programa mundial de inovação, seja nas áreas científicas do SKA, seja na engenharia necessária para o concretizar”, explica Domingos Barbosa, investigador do Pólo da UA do IT e coordenador do consórcio português.

Outras empresas como a IBM, a DST e a GMV têm manifestado muito interesse em alavancar outros aspetos industriais do SKA.

“O IT e a UA, tal como os outros membros do ENGAGE SKA, pretendem manter-se na crista da inovação. O SKA irá possuir um dos maiores supercomputadores do mundo cujo centro vai produzir mais informação por segundo do que toda a Internet”, aponta o investigador. Assim, “os desafios do ponto de vista da engenharia computacional, de materiais, da energia e da monitorização são verdadeiramente enormes”. Razões mais do que suficientes para garantir uma “participação portuguesa muito completa e com grande visibilidade internacional”, lembra Sonia Antón, membro da UA no ENGAGE SKA e que acompanha o SKA desde há mais de uma década.

Atualmente, o consórcio nacional participa em quatro Grupos de Ciência - Origem da Vida, Fisica do Sol e Estudos da Galáxia - com investigadores da UA, do IT, da Universidade do Porto e da Universidade de Évora, e em cinco Consórcios de Design e Pré-Construção do SKA com ampla participação industrial. São estes o Consórcio Gestor do Telescópio, ou seja, o sistema nervoso e o cérebro do SKA que controlará as antenas e monitorizará todos os dispositivos do telescópio, e os consórcios de Comunicações e Transporte de Sinal, Processamento de dados, Agregados de Antenas e Antenas e Recetores.  

“Salientamos a liderança no design da Plataforma de Computação do Gestor do Telescópio, em colaboração com a Critical Software e a Altice”, aponta Domingos Barbosa. Os trabalhos do ENGAGE SKA incluem também a avaliação da energia solar para o SKA, em parceria com a Voltalia e o INESC-TEC. Similarmente, e preparando o terreno para o ensaio de protótipos de antenas e novas tecnologias baseadas no radar, que decorrerão no Alentejo, foram instaladas redes de sensores agroambientais no Instituto Politécnico de Beja e na Herdade da Contenda, em Moura, consolidando uma ciber-infraestrutura do SKA através da exploração dos conceitos de Computação em Nuvem e Internet das Coisas.

O consórcio luso “trouxe ao SKA massa crítica científica e competências industriais elevadas num fase muito primordial, mas muito importante do telescópio”, aponta Domingos Barbosa. E pela primeira vez em Portugal, sublinha, “temos um consórcio nacional abrangente, numa verdadeira parceria público-privada a marcar presença na fase de planeamento de um megaprojeto”.

De pés assentes na terra rumo ao espaço

“A oportunidade do IT participar neste grandioso projeto global fez-se construindo e trilhando um caminho de participação em projetos Europeus desde o 6º e 7º Programas-Quadro, culminando na participação da fase preparatória do SKA, e colaborando com a comunidade radioastronómica e industrial internacional”, lembra Domingos Barbosa.

A jornada levou cerca de 6 anos e partiu de experiências mais pequenas, como a construção e instalação de um radiotelescópio na Pampilhosa da Serra, em conjunto com o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais do Brasil e a Universidade da Califórnia em Berkeley e a colaboração da Camara Municipal local, e que “permitiu consolidar um saber fazer no rastreio do céu recorrendo às ondas rádio”, segundo Miguel Bergano, Investigador no IT e responsável pelas atividades tecnológicas de radio no ENGAGE SKA.

O projeto na Pampilhosa da Serra acabou mesmo por servir de alavanca para o desafio SKA. “O IT catalisou competências instrumentais e, com a ajuda dos professores Rui Aguiar, João Paulo Barraca, Diogo Gomes e Sonia Antón da UA, escreveu o programa de Big Data e Radioastronomia da Plataforma Africana-Europeia de Radioastronomia (AERAP), em resposta a uma resolução do Parlamento Europeu recomendando a radioastronomia como área foco para cooperação entre Europa e África”, diz Domingos Barbosa.

Marca científica portuguesa sem precedentes

A participação do IT permitiu agregar para o SKA um conjunto de competências nacionais muito diversas. “Conseguimos consolidar o papel da indústria e da engenharia nacional, criando no projeto SKA uma ‘pegada’ portuguesa ímpar numa fase inicial do projeto”, diz o investigador. Por outro lado, o facto do IT e do Cluster TICE.pt terem uma enorme abrangência de interesses nas TICE e colaboração com empresas de ponta tornou natural a inserção de competências avançadas no projeto, que se define precisamente como “Big Data”.

No IT, aponta Domingos Barbosa, “espera-se que Portugal tire partido da respetiva adesão como Membro Fundador desta nascente Organização cientifica internacional, similar em importância ao CERN, ESA e ESO e que representa já cerca de 50 por cento da população mundial e que pela primeira vez reúne nações de quatro continentes: Europa, África, Ásia e Oceânia”.

E se as condições de financiamento forem respaldadas atempadamente, garante o investigador, “o retorno nacional será enorme e de grande valor tecnológico”. No aspeto complementar da cooperação nesta área, os primeiros passos já foram dados com o reforço da cooperação entre Portugal, a Republica da África do Sul e Moçambique, através do DOPPLER, projeto financiado pela FCT  e Rede Aga Khan para o Desenvolvimento, liderado pelo Investigador Valério Ribeiro.

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