Sirius, a mais complexa infraestrutura científica já construída no Brasil

Não sei quando você está lendo este texto, mas publico ele em 14 de novembro de 2018, data de inauguração oficial do projeto Sirius, o maior e mais avançado projeto de ciências já feito no Brasil.

Resumidamente, o Sirius é um acelerador de partículas, totalmente brasileiro que fica na cidade de Campinas, mais precisamente nas dependências do Laboratório Nacional de Luz Síncroton, na própria Universidade de Campinas.

Após entrar em operação o acelerador será o mais potente do mundo em sua categoria e um dos mais avançados de todo o mundo, colocando o Brasil na liderança mundial de produção de luz síncrotron. Mas o que o luz síncrotron? Para que servirá o Sirius? Continue lendo.

O maior projeto científico brasileiro 

Não sei você, mas eu fico bem empolgado quando o Brasil - em meio a desmontes e enxugamento do orçamento para ciência e tecnologia - lança um projeto ambicioso na área; e bota ambicioso nisso. Pois foi o que ocorreu hoje, com a inauguração do Sirius, a nova fonte de luz síncrotron brasileira.

E antes de avançarmos na investigação, um "detalhe" que faz toda a diferença para a compreensão do que vem a seguir: O que é uma luz síncrotron afinal de contas?

Embora o nome seja difícil, a ideia geral é simples: Síncrotron é um tipo de radiação eletromagnética gerada quando partículas carregadas - elétrons - são aceleradas a velocidades próximas à velocidade da luz e depois tem sua trajetória desviada por campos magnéticos. Ao completar o processo (passo 4 abaixo) e saírem nas estações de pesquisa, a luz funciona como uma fotografia 3D daquilo que esteja sendo pesquisado e investigado, desde uma cadeia de proteínas até átomos de alguma outra coisa qualquer.

E se nesse momento veio em sua cabeça a imagem do LHC, o famoso acelerador de partículas instalado no Cern, na Suíça, que possui um túnel de mais de 26 quilômetros de circunferência e que foi responsável por encontrar o Bóson de Higgs. Se você pensou isso, só posso dizer uma coisa: Você está certíssimo. 

A máquina brasileira capaz de controlar o movimento dos elétrons e produzir a luz síncrotron é gigantesca. É bem verdade que o acelerador brasileiro é mais humilde frente o primo europeu, medindo 518 metros de circunferência (e 68 mil metros quadrados de área construída), porém, nada lhe tira o título de maior e mais complexa infraestrutura científica já construída no país, além de ser a mais avançada fonte de luz síncrotron de 4ª geração do mundo.

No entorno da estrutura foi construída uma barreira de concreto que mede 1,5 metro de espessura e 3 metros de altura. A preocupação não é somente com as pessoas que moram ao redor e poderiam ser expostas à radiação caso não houvesse a proteção, mas também porque o Sirius é um sistema extremamente delicado (o feixe de elétron é 50 vezes mais fino do que um fio de cabelo) e qualquer mínima interferência poderia alterar os resultados.

Necessário pontuar aqui que o Brasil não é nenhum novato no assunto, pois há décadas dispomos da atual fonte de luz síncrotron, a UVX, instalada no mesmo Laboratório Nacional de Luz Síncroton e que, inclusive, faz investigações confiáveis e de grande estabilidade dentro de suas capacidades. Porém, o problema é que, como qualquer tecnologia, com o passar do tempo ela começou a ficar defasada e já não acompanha mais as necessidades científicas e tecnológicas dos pesquisadores.

Mas o que são essas necessidades? Para que serve um emissor de luz síncrotron? Confira no próximo subtópico.

Por que precisamos de um acelerador destes?

Com o Sirius teremos um brilho de luz até 1 bilhão de vezes maior do que com o anterior UVX, dependendo da frequência que estiver sendo utilizada para o teste em questão. Em termos práticos, agora a luz produzida poderá ser usada para estudar superfícies duras e densas em profundidade de até alguns centímetros, contra os micrometros do antigo acelerador brasileiro.

Os ganhos imediatos com isso são o estudo de aços e metais em geral, além de estudo de rochas, o que impacta diretamente no que sabemos e conhecemos sobre as bacias de petróleo do pré-sal, por exemplo, além de permitir o desenvolvimento de novas tecnologias de exploração de petróleo e gás natural e de novos materiais mais leves e eficientes.

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Além disso, diversos outros campos da ciência têm a ganhar.

Na saúde, por exemplo, as pesquisas feitas através do síncrotron permitem a identificação das estruturas intracelulares, que por sua vez é uma das principais etapas para a criação de novos remédios. Poderá vir de Campinas um importante passo a cura do câncer ou do Alzheimer; isso porque a luz pode ser usada para o desenvolvimento de nanopartículas irão diagnosticar e combater vírus e bactérias diversas.

Já na agricultura, a luz síncrotron pode ser usada para a criação de fertilizantes mais eficientes e mais baratos (e também menos agressivos); além de ser usada para fazer análise do solo. 

As capacidades do síncrotron brasileiro foram pensadas para atender as necessidades dos pesquisadores brasileiros, como energias alternativas, agronegócio e ciências da saúde, por exemplo, mas não param por aí. Hoje o UVX realiza dezenas de pesquisas por dia para estudantes e pesquisadores do mundo todo; com o início das operações do Sirius o montante de cooperação internacional e a complexidade dos trabalhos tende a aumentar. 

Quem aposta nisso é o físico paulista Antônio José Roque da Silva - responsável por coordenar a construção do acelerador. Além dos benefícios diretos, segundo ele o Sirius ajudará o Brasil a galgar um novo patamar em relação à produção dos seus pesquisadores. "O Brasil pode assumir a liderança na nova ciência que pode sair desse salto de qualidade inclusive com coisas que podemos ser os primeiros a fazer." O físico também diz que o acelerador atrairá alguns dos melhores grupos do mundo que operam nesse tipo de acelerador. "Será o vetor de internacionalização mais marcante da ciência brasileira".

Segundo os cientistas do projeto, o Sirius terá a capacidade de projetar matéria sob pressão equivalente àquela do núcleo de Júpiter - o maior e mais massivo planeta do sistema solar, sendo o primeiro acelerador de partículas do mundo com essa capacidade (atualmente só conseguimos simular a pressão do núcleo da Terra)

Ansioso pelos primeiros resultados? Eu também estou, mas infelizmente vamos ter que esperar um pouquinho mais. Apesar de ter sido inaugurado oficialmente hoje, o Sirius só começa a operar pesquisas a partir do segundo semestre de 2019, desde que o governo entregue todos os recursos prometidos, é claro. O custo, embora justificável por sua necessidade, faz jus à grandiosidade da obra: 1.8 bilhão de reais.