Sem ter lugares bons para construir telescópios gigantes (como o Chile) e sem orçamentos de ciência bilionários (como os EUA), o Brasil pode buscar um papel de destaque na astronomia adotando numa estratégia diferente: digitalizando o céu para estudá-lo em computadores. Essa é a aposta do astrônomo Luiz Nicolaci, pesquisador titular do Observatório Nacional e coordenador do Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (Linea).

Foi em parte graças a sua experiência de três décadas em lidar com grandes levantamentos que o Brasil conseguiu um assento na colaboração do projeto Legacy Survey of Space and Time (LSST), que está mapeando todo o céu do hemisfério Sul com detalhe sem precedente no Observatório Vera Rubin, no Atacama chileno, usando a maior câmera digital do mundo.

Essa iniciativa, bancada pelos americanos, será crucial para elucidar grandes enigmas da cosmologia: como explicar, por exemplo, a energia escura, uma força desconhecida que acelera a expansão do universo? Como encontrar no Sistema Solar objetos que fizeram viagens interestelares?

A participação brasileira no projeto, porém, está ameaçada por falta de recurso. Em entrevista ao GLOBO, Nicolaci conta como o Linea está se consolidando não apenas como centro de pesquisa astronômica de ponta, mas também pioneiro em um novo jeito de se fazer ciência no Brasil, usando inteligência artificial para manipular quantidades colossais de dados.

Como o Brasil conseguiu entrar para o LSST, um projeto que custou mais de US$ 800 milhões?

A construção do projeto foi financiada exclusivamente pelos Estados Unidos, via Departamento de Energia e Fundação Nacional de Ciência. A partir daí, para a operação do telescópio, em vez de pedir dinheiro, os americanos pediram contribuições in-kind. Perguntaram o que outros países poderiam oferecer para mitigar o custo da atividade. Então, cada um fez sua proposta. No nosso caso, nós temos duas contribuições principais.

Uma delas, com a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e a Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP), foi a ligação para transmissão de dados de Santiago a São Paulo, com um ‘backbone’ passando por Chile, Argentina, Uruguai e Brasil. A Fapesp cuidou da transmissão dos dados de São Paulo para Boca Ratón, na Flórida, também.

A segunda contribuição é que o Linea se propôs a ser um dos centros de dados de que o LSST vai precisar. Como a quantidade de dados é muito grande, é impossível ficar transferindo tudo para cá e para lá o tempo todo. Então, vão existir 12 pontos de acesso pelo mundo, e o Linea foi selecionado como um deles.

Nós vamos ter que dar acesso aos dados não só para os pesquisadores brasileiros, mas para qualquer um que tenha direito proprietário às imagens do LSST. E isso requer muito mais do que só equipamento, porque nós temos que fazer também uma curadoria dos dados.

Como funciona o monitoramento do céu que o projeto faz?

Cada imagem que o LSST tira tem 6 Gigabytes. Essa imagem é obtida em 15 segundos, e 15 segundos depois ela tem que estar na Califórnia, sendo reduzida. Vão sendo feitas imagens em sequência, e qualquer mudança detectada — se um objeto mudou de brilho ou de posição — gera um alerta. Depois desse aviso, outros telescópios podem ser usados para observar com mais detalhe.

A estrutura para operação de dados do LSST vai ajudar outras áreas de pesquisa no Brasil também?

Na verdade, o que nós estamos fazendo no Linea vai além da astronomia. Nós estamos adotando um modelo de operação que é importantíssimo para as outras áreas, porque envolve segurança e soberania dos dados, envolve fazer as coisas localmente com tudo sob controle. É um modelo que a gente pode depois replicar para outras áreas de conhecimento aqui no Brasil que precisem lidar com uma quantidade de dados neste volume.

O Brasil já tentou entrar para o Observatório Europeu do Sul (ESO), dono do maior telescópio do mundo, e não conseguiu pagar. A entrada no LSST vai ajudar a colocar o país na vanguarda da astronomia?

Teria sido ótimo entrar no ESO, porque eles oferecem uma grande gama de telescópios, instrumentos e tudo mais. Mas isso é uma coisa totalmente diferente daquilo que o LSST faz.

Nesse projeto, o que você adquire não é tempo de telescópio. Você ganha dados, porque nós estamos simplesmente digitalizando o céu do hemisfério Sul. Esse acervo vai ser usado por décadas a fio para selecionar amostras de objetos que podem valer algum tipo de acompanhamento.

Mesmo sendo uma contribuição in-kind, vocês pediram mais recursos para o governo federal. Isso é para bancar equipes no Brasil?

Sim, e isso tem a ver com um problema mais sério da ciência no Brasil, que atrapalha a gente participar de projetos de longa duração. Você consegue o investimento inicial, mas depois…

No nosso caso, eu fui coordenador de um Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia (INCT), criado em 2014, pelo qual nós recebemos o equivalente a US$ 5 milhões. (Os INCTs não são institutos físicos, e sim redes de pesquisa.)

Nós conseguimos manter as atividades do Linea basicamente com esse recurso até agora. Além disso, recebemos recursos da Financiadora de Estudos E Projetos (Finep) para mais equipamento. Ela nos repassou agora R$ 7 milhões, e estamos usando isso para comprar os equipamentos que precisamos ter.

Mas os recursos para pessoal e para operação terminam em setembro de 2026, e até agora, eu não consegui convencer o Ministério da Ciência e Tecnologia (MCTI) a contratar gente. Estamos correndo o risco de parar uma iniciativa que já tem muito tempo.

O Brasil tem tradição em projetos como esse, de grandes levantamentos, porque nós participamos também do Dark Energy Survey (DES) em 2006, precursor do LSST. Então, estamos falando em um legado de mais de 20 anos de investimento que nós corremos o risco de perder por falta de recursos.

De quanta verba vocês precisam para 2026?

O que nós precisamos é de cerca de US$ 1 milhão (R$ 6 milhões) de reais por ano. Como comparação, no Brasil a física de altas energias está recebendo US$ 12 milhões (R$ 67 milhões) para colaborar com o Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (CERN). Não sei se existe um certo desprezo pela astronomia. O CERN é importantíssimo? Claro que é importantíssimo. Mas eu não entendo por que essa diferença enorme.

Quantos pesquisadores brasileiros estão envolvidos hoje na colaboração com o LSST?

Nós temos 170 pesquisadores, sendo que 120 dependem da contribuição do Linea (para o LSST). Se o dinheiro não chegar, eu tenho que encerrar a participação brasileira em setembro de 2026, e a gente perde imediatamente 120 vagas.

Vocês estão argumentando que essa estrutura montada pode ser usada por pesquisadores fora do Linea. Como seria isso?

Nós acabamos de abrir uma primeira chamada pública, que se encerra agora em 5 de janeiro, para pesquisadores de outras áreas, não só astronomia, poderem usar nossa infraestrutura, dentro do tempo ocioso das máquinas. Vamos dar em torno de 5 milhões de CPU-hora de processamento, com 500 terabytes a 1 petabyte de armazenamento para outras áreas.

Já estamos colaborando com o pessoal do Centro Nacional de Biologia Estrutural e Bioimagem (Cenabio), porque eles estão com necessidade. A gente tem experiência, e a gente vai dar uma mão para eles. Mas a ideia é que isso seja feito de uma forma sistêmica, que seja um plano de governo.

O governo está muito preocupado em fomentar inteligência artificial. A estrutura de vocês vai servir para pesquisa em IA também?

Certamente. Como o volume de dados é muito grande, nosso pessoal já está usando ferramentas de IA para lidar com ele, e na próxima série de compras nós vamos incluir também GPUs (unidades de processamento gráfico, tipo de chip usado por IAs modernas). Nós queremos fazer parte de uma coisa maior e compartilhar o nosso conhecimento.

O Brasil já tem, ou teve, participação em outros grandes observatórios, como o Soar e Gemini. O LSST é essencial para o país ficar na vanguarda da astronomia?

Assim como no caso do ESO, são coisas diferentes. Quando falamos do Soar, do Gemini e de outros observatórios, nesses casos você está comprando/alugando tempo de telescópio. Você continua com o modelo do pesquisador individual que faz observação de seus objetos, traz os dados e faz sua pesquisa, geralmente com seus alunos. Entrar em colaborações internacionais a partir daí é algo possível, mas requer iniciativas separadas.

Nos projetos que são grandes levantamentos é diferente. Você já faz parte da colaboração logo na entrada. No caso do LSST, 80% dos pesquisadores brasileiros são estudantes ou pós-doutorandos que vão poder trabalhar dentro dos grupos temáticos.

Por exemplo, quem está interessado em estudar energia escura vai fazer parte da Dark Energy Science Collaboration. Quem está interessado em estudar a galáxia pode entrar na Milky Way Science Collaboration. Desde o começo você está inserido em um contexto internacional, com professores de Harvard, Princeton e de outras grandes universidades, sendo exposto ao crème de la crème na área científica.

Isso é importante para o Brasil se colocar como um país mais relevante na área, porque país periférico tende a fazer ciência periférica. A competição é difícil mesmo.

O meu orientador de doutorado, o Alastair Cameron (astrofísico professor de Harvard) me dizia o seguinte: ‘Luiz, é muito importante você evitar ser um peixe grande em um lago pequeno’. Num projeto como o LSST, a gente realmente pode participar de trabalhos na fronteira do conhecimento.