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O Projeto

O projeto Legacy Survey of Space and Time (LSST) a ser realizado no Vera C. Rubin Observatory, localizado no Cerro Pachón, Chile (Figura 1), iniciará sua operação em 2023 com o mapeamento em seis filtros de quase metade do céu, com o projeto se estendendo até 2038.

**Figura 1** – Vista aérea do observatório.

O telescópio, com espelho de 8,4 metros de diâmetro (Figura 2), utilizará a maior câmera digital já construída (Figura 3) com um campo de visada de quase 10 graus quadrados, podendo mapear toda região do céu ao qual ele tem acesso em apenas algumas noites. Sua câmera consiste de um mosaico de dispositivos de carga acoplada (CCDs, Charge-Coupled Devices) com 3,2 bilhões de pixels, e cada exposição cobre uma área corresponde a 40 vezes o tamanho da Lua cheia (Figura 4).

**Figura 2** – Foto do telescópio Simonyi (em homenagem a Charles Simonyi) de 8 metros ainda na fábrica (painel superior) e já instalado no observatório (painel inferior).

**Figura 3** – A câmera de testes, ComCam, montada na área de serviço do observatório no Chile. A foto dá a real dimensão do detector. Com um peso total de 3 toneladas, ela ficará montada no topo do telescópio. Fonte: https://gallery.lsst.org/bp/#/

**Figura 4** – Maquete do mosaico de CCDs em escala real, com imagem da Lua cheia para dar uma ideia da área de céu que ele fará cada imagem.

O levantamento prevê que cada região do céu será visitada pelo menos 800 vezes, o que permitirá produzir imagens tão profundas quanto aquelas obtidas pelo telescópio Hubble, porém cobrindo uma área de 20.000 graus quadrados. O impacto disto pode ser visto na Figura 5, que mostra uma comparação entre uma exposição da mesma região do céu obtida pelo projeto Sloan Digital Sky Survey (SDSS), à direita,com a obtida com a Hyper Suprime Camera, à esquerda, a uma profundidade similar a do LSST após 10 anos de observação. Este exemplo ilustra o grande potencial de descoberta do projeto.

**Figura 5** – Comparação entre as imagens da mesma região do céu obtidas pelo levantamento SDSS e o que é esperado pelo LSST ao final do levantamento.

A câmera do LSST já está pronta e, na Figura 6, vemos a primeira imagem obtida pela nova câmera, homenageando a astrônoma Vera C. Rubin, uma das responsáveis por obter evidências astronômicas sobre a existência da matéria escura. Todo o Observatório leva seu nome após seu falecimento em 2016.

**Figura 6** – Primeira foto digital de 3200 megapixels tirado pela câmera do Observatório Rubin usando a rede de sensores de imagens que farão parte da câmera do LSST. Essa imagem faz parte dos testes com o plano focal da câmera do LSST.
Fonte: https://gallery.lsst.org/bp/#/

A cada noite serão acumulados da ordem de 15 a 20 TB de dados que devem ser transmitidos para diferentes centros para processamento e análise. O sistema será o mais poderoso coletor de luz no óptico e a velocidade das observações fornecerá aos astrônomos, pela primeira vez, uma visão dinâmica do Universo onde variações de posição ou brilho serão registradas numa cadência de algumas noites. Estima-se que o LSST gerará da ordem de 10 milhões de alertas de variabilidade a cada noite – que devem ser classificados – e os casos mais interessantes serão acompanhados por outros telescópios. Ao término de 10 anos, o levantamento obterá informações para 37 bilhões de estrelas e galáxias, explorando um volume de espaço sem precedentes e gerando da ordem de 100 PB de dados na forma de catálogos. Este projeto representa um grande desafio na área de Tecnologia da Informação para gerenciar a transferência, processamento, armazenamento, análise e exploração científica da grande quantidade de dados que será gerada de forma ininterrupta. Este é um problema, portanto, de BigData que começa a ser enfrentado de uma forma sistemática pelo projeto, que procura novas soluções para as áreas de rede, processamento de alto desempenho e desenho de banco de dados.

Com os dados acumulados, cientistas irão explorar o Sistema Solar, descobrir novos fenômenos, estudar a estrutura da Galáxia, a formação e a evolução de estruturas no Universo em função do tempo cósmico. Os dados permitirão também determinar as propriedades da matéria e energia escura que permeiam o Universo, sendo esta última responsável por sua expansão acelerada, conforme foi confirmado independentemente em 1998 por duas equipes, as quais receberam o prêmio Nobel de Física de 2011.

Tendo em vista a grande variedade de ciência que pode ser extraída com os dados do LSST, e o impacto significativo no estudo da matéria e energia escura, o projeto é considerado prioritário e tem o apoio do Departamento de Energia do governo americano e do National Science Foundation. Este apoio surgiu de iniciativas das comunidades de Astronomia e da Física de Altas Energias Americana como manifestado nos respectivos planejamentos estratégicos New Worlds, New Horizons e Building for Discovery.

Repetindo a história de outros importantes momentos singulares (como no caso do Palomar Sky Survey e do Sloan Digital Sky Survey) o LSST será um marco sem precedentes para diversas áreas, como dito anteriormente. Em especial, o impacto que este projeto terá na Astronomia é incomensurável, não só por aquilo que pode ser feito diretamente com os dados do levantamento, mas em termos de gerar amostras inéditas para serem estudadas utilizando outros instrumentos em diferentes comprimentos de onda.