Astronomia e Computação

A Astronomia é uma Ciência que me encanta desde a adolescência. Particularmente em 1986, quando o cometa Halley passou perto da Terra pela última vez, minha curiosidade aumentou. Bem depois, em 2009 quando eu ainda estava no curso de Especialização em Jornalismo Científico no LabJor/Unicamp, abordei o tema na reportagem "O flerte entre a astronomia e a ficção científica" que fiz para a Revista ComCiência. Agora, mais recentemente tenho me dedicado a pesquisas que exploram essa relação entre Astronomia e Computação. Assim, vou compartilhar nesse post um pouco do que tenho estudado nessa área.

Como todas as outras Ciências, a Astronomia também tem na Computação uma forte aliada. Vejamos alguns exemplos:
- A área de Simulações Astrofísicas usa bastante as técnicas de Processamento de Alto Desempenho (PAD) para suas análises. Essas simulações requerem muito poder de processamento computacional para simular choques entre galáxias, instabilidades ou colapsos, por exemplo. Analisar os dados decorrentes desses eventos astrofísicos também não seria fácil sem ferramentas de visualização computacional.

  Aliás, nesse assunto especificamente -- Simulação e Visualização Astrofísica -- a linguagem Python tem sido muito útil para os pesquisadores que, na maioria dos casos, não são especialistas em Computação, mas em Física ou Astronomia. Veja o site http://yt-project.org para ter uma ideia do que se faz nesse campo.

- A área de Astrofísica Solar, particularmente a subárea de Clima Espacial, é outra linha de pesquisa que pode usar técnicas de Mineração de Dados para prever a ocorrência da ejeção de massa coronal (CME - Coronal Mass Ejection). É nesse tema que tenho trabalhado atualmente, junto com meus parceiros no grupo HighPIDS. Basicamente, obtemos dados históricos da base do Space Weather Prediction Center (SWPC), vinculado ao National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), e usando técnicas de aprendizagem de máquinas, tentamos prever a ocorrência de labaredas solares (flares). Essas labaredas são precursoras de CMEs.

  Nossa expectativa é que essas pesquisas tenham resultados bastante promissores. Além das técnicas de aprendizagem de máquinas, devemos usar outras técnicas de processamento de sinais para extração de alguns parâmetros direto das imagens de satélite. Não posso entrar em muitos detalhes, por ora, porque isso deve ser objeto de um projeto de pesquisas que estamos produzindo.

  Enfim, além desses exemplos tem vários outros. Sugiro que se consulte algumas das revistas científicas dedicadas a essa parceria entre Astronomia e Computação. Eis alguns exemplos:

  - Astronomy and Computing: http://www.journals.elsevier.com/astronomy-and-computing
  - Experimental Astronomy: http://link.springer.com/journal/10686

  Há também alguns blogs:
  - Astronomy Computing Today https://astrocompute.wordpress.com
  - Astrophysics Source Code Library http://ascl.net

  É claro que não poderia terminar sem citar uma apresentação que fiz sobre a relação entre Astronomia e Processamento de Alto Desempenho (http://goo.gl/r8bPX). Fiz essa apresentação no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) em 2013, mas não deixou de ser atual.

  Até o próximo post.

P. S. Se você se interessa pelo tema Astronomia e Computação e quer desenvolver pesquisas nessa área, procure-me. Estamos sempre precisando de bons estudantes para desenvolver pesquisas no tema.