Observatório Nacional celebra 197 anos de história e contribuições científicas

Astronomia

Grande Luneta Equatorial de 46 cm

Na área de Astronomia, o ON se destaca tanto pela produção científica quanto pela participação em grandes projetos internacionais, como o J-PAS, OCEANS, PLANETS e ANDES. Suas pesquisas teóricas e observacionais investigam temas fundamentais como a origem e evolução do Universo, a natureza da energia e matéria escura, e a formação e composição das estrelas. 

O ON também coordena o Projeto IMPACTON, focado no estudo de asteroides com órbitas próximas à Terra (NEOS) e participa de iniciativas globais que ampliam o conhecimento sobre exoplanetas e sistemas planetários. O IMPACTON é responsável pelas operações do Observatório Astronômico do Sertão de Itaparica (OASI), em Pernambuco, que possui o segundo maior telescópio em solo brasileiro, com um espelho de 1 metro de diâmetro. 

Em 2024, a Coordenação de Astronomia e Astrofísica do ON (COAST) desenvolveu diversas atividades e conquistou alguns marcos importantes, segundo a gestora da COAST, Dra. Simone Daflon. Um marco muito importante para a COAST em 2024 ainda está por vir. Trata-se da primeira liberação de dados do levantamento astronômico J-PAS (Javalambre Physics of the Accelerating Universe Astrophysical Survey), prevista para ocorrer em novembro próximo durante a realização do encontro anual da colaboração, na Espanha.

“Esta liberação de dados representa os primeiros frutos de um projeto que envolveu pesquisadores e estudantes em uma jornada cheia de desafios tecnológicos e logísticos. A partir de agora, com o caminho pavimentado, estamos ansiosos para analisar os dados que serão continuamente obtidos, calibrados e liberados”, destacou Simone.

Coliderado no Brasil pelo ON e pelo Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG/USP), o J-PAS vai observar milhares de graus quadrados do céu visível a partir da serra de Javalambre em Aragón, Espanha, e mapear centenas de milhões de galáxias e estrelas, com o objetivo final de avançar na nossa compreensão do Universo, e em particular, da natureza da Energia Escura, estudando a estrutura em grande escala do Universo.

Simone também ressaltou que ao longo do ano, a COAST já organizou seis grandes eventos científicos nacionais e internacionais, além de outros três que serão realizados até o fim do ano, consolidando assim o calendário anual de eventos científicos. O ano de 2024 também ficou marcado pela realização do concurso público para contratação de nove novos pesquisadores, que irão em breve se somar aos grupos de pesquisa e ao Programa de Pós-graduação em astronomia do ON. 

Geofísica

Na área de Geofísica, o ON realiza investigações e monitoramentos do território brasileiro e das águas oceânicas, visando obter dados sobre o planeta e suas riquezas minerais. O ON é pioneiro em diversos campos da Geofísica e conta com laboratórios de ponta como Laboratório de Geofísica Aplicada (LGA), o Laboratório Multiusuário Pool de Equipamentos Geofísicos do Brasil (PEG-BR), o Laboratório de Desenvolvimento de Sensores Magnéticos (LDSM), o Laboratório de Geotermia (LabGeot), o Laboratório de Gravimetria (LabGrav), o Laboratório de Petrofísica (LabPetrON) e o Laboratório de Paleomagnetismo e Mineralogia Magnética (LP2M-ON).

Além disso, a Geofísica do ON possui redes de referência para estudos geofísicos como a Rede Magnética Brasileira, por meio do Observatório Magnético de Vassouras e Observatório Magnético de Tatuoca, e a Rede Gravimétrica Fundamental Brasileira (RGFB). O ON integra, ainda, a Rede Sismográfica Brasileira (RSBR), operando estações sismográficas nas regiões Sul e Sudeste do Brasil.

No ano de 2024, a Coordenação de Geofísica do ON (COGEO) obteve diversos feitos, como destacou o gestor Dr. Fábio Pinto Vieira:

O LabGrav foi oficialmente reconhecido como o guardião da grandeza "aceleração da gravidade" no Brasil, designado pelo Inmetro. Essa conquista consolida o ON como referência em gravimetria. Além disso, o Laboratório de Gravimetria e Sismologia passou por uma reforma que permitiu a criação de um novo espaço dedicado a essas áreas. Fábio também destacou que o ON tem ampliado seus projetos em Pesquisa e Desenvolvimento (P&D), fortalecendo sua capacidade operacional e promovendo inovações.

LabGrav

O LDSM, por sua vez, passou por uma modernização em 2024 com a aquisição de novos equipamentos. Dessa forma, o laboratório se posicionou como um centro de excelência em sensores magnéticos.

Modernizações e revitalizações também ocorreram no Observatório Magnético de Tatuoca e no Campus de Vassouras (RJ). As melhorias em Tatuoca, que incluíram a aquisição de uma nova lancha, possibilitaram uma reformulação nas atividades diárias dos técnicos, otimizando as operações. Paralelamente, a revitalização em Vassouras fortaleceu a infraestrutura de pesquisa, melhorando a capacidade de investigação científica.

Imagens da lancha adquirida pelo ON

Em 2024 também houve a consolidação do Grupo de Paleomagnetismo do ON. Com as reformas na infraestrutura, o laboratório será ampliado, permitindo a realização de investigações mais abrangentes. Também em 2024 a RSBR foi expandida para o mar, representando um avanço no monitoramento das atividades sísmicas no Brasil. Foram instalados 7 sismômetros de fundo oceânico e 8 sismógrafos flutuantes no Oceano Atlântico, na região sudeste do país. 

Instalação do sismômetro de fundo oceânico

O gestor da COGEO ainda ressaltou que o PEG-BR investiu na modernização de equipamentos geofísicos de alta tecnologia, garantindo ao ON a capacidade de realizar medições precisas em uma variedade de estudos geofísicos, tanto em território nacional quanto em áreas offshore. 

Conforme destacou Fábio, vários desafios foram superados para esses desenvolvimentos. Como exemplo, o gestor mencionou que o processo de reconhecimento do LabGrav como guardião da grandeza gravidade exigiu a implementação de rigorosos padrões metrológicos e adequação às normas internacionais. Além disso, a modernização do Laboratório de Gravimetria e Sismologia em um prédio histórico enfrentou o desafio de equilibrar a preservação do patrimônio com a incorporação de tecnologias modernas.

De modo geral, a superação das dificuldades logísticas, orçamentárias e operacionais foi fundamental para garantir o avanço dessas iniciativas. Através de colaborações estratégicas, foi possível manter a inovação e a sustentabilidade financeira nos projetos. Por fim, a partir da realização do concurso público para contratação de pesquisadores e tecnologistas, oito novos profissionais irão em breve se integrar aos grupos de pesquisa e ao Programa de Pós-graduação em geofísica do ON.

Metrologia em Tempo e Frequência

Outra área fundamental do ON, hoje denominada Metrologia em Tempo e Frequência, teve sua origem no tradicional Serviço da Hora, responsável desde 1913 pela geração, conservação e disseminação da Hora Legal Brasileira (HLB), uma atividade intrínseca dos observatórios nacionais. Este setor também possui um amplo portfólio de serviços de carimbo de tempo e sincronismo à Hora Legal Brasileira para empresas públicas e privadas.

Segundo o gestor da Divisão de Serviços da Hora Legal Brasileira (DISHO), Dr. Ricardo José de Carvalho, em 2024, um dos principais destaques da Divisão foi a auditoria do Sistema de Gestão da Qualidade do ON e sua área metrológica de Tempo e Frequência (LPTF). O objetivo da auditoria conduzida por especialistas internacionais foi o atendimento aos requisitos do Sistema Interamericano de Metrologia (SIM), entidade criada para promover a cooperação internacional em questões metrológicas. 

Além disso, nos últimos 12 meses a DISHO ampliou a sua Rede de Sincronismo Certificado instalando uma segunda raiz do tempo em São Paulo nas instalações do NIC.br. A divisão também adquiriu um relógio de césio óptico que será instalado nos próximos dias e modernizou o sistema de comparação de relógios atômicos adquirindo dois contadores de intervalo de tempo multi-canal. Com recursos disponibilizados pelo NIC.br, a DISHO adquiriu ainda um segundo relógio de césio óptico como contrapartida da cooperação entre o ON e o NIC.br.

Ricardo destacou que os principais desafios enfrentados ao longo do ano incluíram a instalação da nova raiz do tempo em São Paulo, a atualização do sistema de qualidade da DISHO para integrá-lo ao novo sistema de qualidade do ON, e a aquisição de um novo servidor dedicado exclusivamente a esse sistema. Além disso, foi necessário realizar a manutenção de quatro relógios atômicos de césio, garantindo que permanecessem em pleno funcionamento. Outro desafio foi ampliar a capacidade de medição de frequências ópticas, preparando o ON para a próxima mudança na definição do segundo.

Auditoria do Sistema de Gestão da Qualidade do ON (SIGQON) - Equipes da Gestão do SIGQON, do LabGrav, do LPTF e Direção do ON

Formação de Recursos Humanos

O Observatório Nacional tem um papel de destaque na formação de cientistas brasileiros por meio de seus programas de pós-graduação e iniciação científica. O ON mantém seu prestígio com cursos de pós-graduação em Astronomia e Geofísica, que possuem conceito CAPES 6 e 5, respectivamente. A pós-graduação do ON, que tem mais de 50 anos, já formou 319 mestres (171 na Astronomia e 148 na Geofísica) e 207 doutores (134 na Astronomia e 73 na Geofísica), tanto do Brasil quanto de países da América Latina. Essa capacidade de formar recursos humanos altamente qualificados é um dos grandes diferenciais do ON e tem um papel fundamental para garantir a continuidade e a produtividade das diversas linhas de pesquisa da instituição.

No ano de 2024, a Divisão de Programas de Pós-graduação (DIPPG) realizou diversas atividades, incluindo eventos, aulas e seminários. Segundo o gestor da DIPPG, Dr. Marcelo Borges Fernandes, embora as aulas e eventos tenham sido realizados de forma totalmente presenciais, seminários e defesas passaram a ser também nas formas remota e híbrida, permitindo aumentar o leque de pesquisadores, especialmente estrangeiros, ministrando seminários e participando de bancas. Outro ponto de destaque foi a melhoria da infraestrutura dos auditórios da DIPPG e da casa de hóspedes.

Marcelo também informou que desde janeiro de 2023 até hoje, o Programa de Pós-Graduação em Astronomia teve 14 dissertações e 8 teses defendidas. Já na Pós em Geofísica foram 4 teses e 9 dissertações.

Também neste ano, a DIPPG lançou oficialmente o Prêmio Observatório Nacional de Melhor Tese de Doutorado - Edição 2024, em parceria com a Fundação de Apoio ao Desenvolvimento da Computação Científica (FACC). A premiação visa reconhecer e incentivar a excelência em pesquisas nas áreas de Astronomia & Astrofísica e Geofísica.

O ON também possui um Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica (PIBIC) bem estabelecido e bem-sucedido que é uma importante ponte para a pós-graduação. Cerca de 30% dos egressos do PIBIC fazem pós-graduação no ON, e esse número sobe para 60% em Astronomia. Conforme destacou o Dr. Ricardo Ogando, responsável pela Iniciação Científica do ON, os estudantes têm a chance de participar de um robusto ambiente de pesquisa com dezenas de linhas de pesquisa ativas.

Essas pesquisas são conduzidas por pessoal altamente qualificado que participa de redes de pesquisa nacionais e internacionais, como o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Estudos Tectônicos (INCTET) e o projeto POEMS. O programa foi renovado pelos próximos três anos e tem grande procura por estudantes de ciências exatas de universidades do Rio de Janeiro. Além disso, o ON tem um programa próprio de IC, o PICT, que permite a participação de estudantes de outros estados, do norte ao sul do país, pesquisando de forma remota com orientadores do ON. Isso  aumenta o alcance da pesquisa para fora dos grandes centros.

Popularização e Divulgação da Ciência 

O Observatório Nacional desempenha um papel fundamental na divulgação científica, promovendo iniciativas que buscam aproximar a sociedade das pesquisas e descobertas realizadas por seus cientistas. Alguns exemplos são a Escola de Inverno em Astrofísica, o Ciclo de Cursos Especiais e a Escola de Astrobiologia. O ON também participa de eventos nacionais de divulgação científica como o Evento anual da SBPC (Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência) e a Semana Nacional de Ciência e Tecnologia (SNCT).

Equipe do ON na 76ª SBPC

Ainda neste âmbito, a Divisão de Comunicação e Popularização da Ciência (DICOP) possui iniciativas que buscam tornar o conhecimento científico mais acessível, como o programa “Ciência no Rádio”, em parceria com a Rádio MEC, o Programa “O Céu em sua Casa: observação remota”, evento virtual de observação do céu que há 4 anos leva o céu de todo o Brasil para o mundo.

Em 2024 a DICOP apoiou todos os projetos e programas de divulgação e popularização da ciência do ON, sendo que o destaque foi para a realização da 17ª Olimpíada Internacional de Astronomia e Astrofísica, sob a coordenação da Dra. Josina Nascimento, gestora da Divisão. O evento, realizado no Brasil de 17 a 27 de agosto de 2024, com principal fomento do MCTI e apoio do ON,  reuniu quase 250 estudantes de 53 países, além de líderes, guias, coordenadores e equipes de apoio, totalizando cerca de 550 participantes. O ON recebeu o certificado de neutralização de carbono do programa Evento Neutro, promovido pela Eccaplan, pelas ações realizadas durante a 17ª IOAA.

Participantes da IOAA no Brasil

Também neste ano a DICOP lançou um canal no Spotify para difundir conhecimento científico em suas três áreas de atuação: Astronomia, Geofísica e Metrologia em Tempo e Frequência. 

Ainda, como parte da 21ª Semana Nacional de Ciência e Tecnologia (SNCT), o ON abrirá suas portas ao público entre os dias 17 e 19 de outubro, oferecendo, em parceria com o Museu de Astronomia e Ciências Afins (MAST), diversas atividades educativas e científicas. 

“Divulgação e popularização da ciência estão no DNA do Observatório Nacional. Um dos nossos diretores mais icônicos, Dr.Henrique Morize, há 96 anos, foi um dos fundadores da Rádio Sociedade do Rio de Janeiro, a primeira emissora de rádio oficial do país. ‘Para Morize, a ciência pura no Brasil era recebida ou com indiferença ou com hostilidade, principalmente por não contribuir com o enriquecimento rápido do país. Juntamente com outros cientistas, ele queria modificar este quadro e entendia que, para tanto, era necessária a divulgação maciça, para o público em geral, dos novos conhecimentos científicos.” (Henrique Morize, Braziliana). Isso no início do século XX! É difícil acreditar que ainda hoje, com toda tecnologia a nossa disposição, ainda seja tão difícil cumprir com a ideia de divulgação e alcance maciços. O ON vem trabalhando a cada ano mais para levar ao público a ciência que faz, com simplicidade, acolhimento e clareza de todas as formas que estão ao nosso alcance. Nos próximos anos vamos investir mais na direção da acessibilidade, além de dar continuidade aos nossos projetos voltados para escolas, professores e estudantes como AstroEducadores e Olhai pro Céu Brasil, o AstroNasaBrasil, nosso projeto de Ciência Cidadã, dentre outros”, cita Josina.

Tecnologia da Informação

A Divisão de Tecnologia da Informação e Comunicação (DTIN) do ON é responsável pela administração e implementação de soluções tecnológicas que suportam as atividades de pesquisa, gestão e comunicação da instituição. A DTIN atua na manutenção da infraestrutura tecnológica, garantindo a conectividade, segurança da informação e o desenvolvimento de sistemas que facilitam a operação das diversas áreas científicas. Entre suas principais funções de destaque está a administração do Centro de Processamento de Dados do Observatório Nacional (CPDON).

Conforme destacou o gestor da DTIN, Dr. Jorge Eduardo Mansur, o CPDON é uma estrutura fundamental para o gerenciamento e manutenção da infraestrutura física e lógica que suporta as atividades de pesquisa e processamento de dados da instituição. Sua missão é garantir a alta disponibilidade e o desempenho eficiente dos sistemas de informação e das redes, essenciais para a operação de diversas áreas científicas do ON.  O CPDON é capaz de processar grandes volumes de dados de forma eficiente, o que é essencial para projetos que envolvem simulações complexas, análise de grandes conjuntos de dados e pesquisas em áreas como Astronomia, Geofísica e Metrologia em Tempo e Frequência.

Centro de Processamento de Dados do Observatório Nacional (CPDON)

O futuro do Observatório Nacional

À medida que o Observatório Nacional avança para o futuro, rumos aos 200 anos, suas diversas divisões continuam a expandir suas fronteiras de conhecimento. 

Na Astronomia, além de manter-se como um centro de referência nacional e internacional na área, a maior expectativa para o próximo ciclo é a criação de um centro internacional de astrofísica, com um forte programa de pesquisadores visitantes e um calendário científico bastante vibrante. 

Já na Geofísica, a expectativa para os próximos anos com relação ao LabGrav é manter e renovar a designação como o guardião da grandeza “aceleração da gravidade” no Brasil. Isso envolve não apenas a continuidade do cumprimento das exigências metrológicas da Norma ISO/IEC 17025:2017, mas também a participação ativa em comparações internacionais de gravimetria. Também há a expectativa de aumentar a produção científica e a capacidade de prestação de serviços metrológicos. Isso inclui ampliar a colaboração com outras instituições, desenvolver novas metodologias de medição, e investir em tecnologia para calibrações ainda mais precisas e abrangentes.

Inserir o LDSM no sistema de qualidade do ON também é uma prioridade da COGEO para garantir que o laboratório opere conforme as melhores práticas internacionais de gestão e qualidade. A meta é alcançar a acreditação completa para calibração de bússolas de navegação e sensores magnéticos, permitindo ao ON oferecer serviços certificados.

Após a expansão da rede sismográfica para áreas offshore, a expectativa é consolidar essa infraestrutura e expandir ainda mais sua cobertura. Com isso, o ON poderá oferecer dados ainda mais detalhados sobre atividades sísmicas em áreas estratégicas do Brasil, promovendo avanços no monitoramento de terremotos e riscos geológicos submarinos, além de aumentar a segurança das infraestruturas submarinas.

A modernização contínua dos Observatórios Magnéticos de Tatuoca e Vassouras permanecerá como prioridade, com a expectativa de expandir os projetos de pesquisa na área. O ON planeja também fortalecer colaborações internacionais, buscando intensificar sua participação em iniciativas globais de pesquisa geofísica. Além disso, há planos de modernizar o PEGBR, garantindo que o ON se mantenha na vanguarda tecnológica e aumente sua capacidade de apoio a missões científicas no Brasil e no exterior.

Com relação à formação de recursos humanos para este próximo ciclo, a DIPPG planeja promover uma melhoria constante em sua infraestrutura e garantir uma maior internacionalização dos seus programas. Além disso, a Divisão buscará manter os níveis de excelência dos programas na avaliação da CAPES e implementar ações afirmativas para garantir a inclusão social nos programas de pós-graduação.

O ON está investindo cada vez mais esforços para fazer divulgação e popularização da ciência de forma ampla e acessível. Ainda neste ano  a DICOP vai  lançar um podcast para ampliar o alcance da pesquisa desenvolvida no ON e dos eventos e fenômenos científicos para o grande público, mas visando principalmente alcançar as pessoas cegas e com dificuldade de visão. 

“Como diz Milton Nascimento, ‘todo artista tem que ir onde o povo está’ e assim somos nós: precisamos ir por onde queremos alcançar e não poupamos esforços para isso. Nos dedicamos a estudar as redes sociais e acompanhamos suas mudanças para ampliar nosso alcance. Vamos dar continuidade a todos os projetos de educação não formal, divulgação e popularização da ciência com o principal objetivo da acessibilidade. Além disso, com recursos da FINEP, estamos restaurando o pavilhão do maior telescópio refrator do Brasil, nossa luneta 46, que após a restauração será dedicada aos programas de Iniciação Científica Júnior, programas de observação do céu e popularização da ciência”, conta Josina.

Na Hora Legal Brasileira, a DISHO pretende iniciar a disseminação do tempo e da frequência através de fibra óptica e instalar uma nova raiz do tempo em Fortaleza e outra em Manaus, ampliando a rede de sincronismo para todo o território nacional.

Para o próximo ciclo, a DTIN planeja desenvolver um backbone institucional de alta performance, capaz de trafegar dados a 10 gigabits por segundo, visando atender às crescentes demandas do ON. Esse backbone permitirá a troca rápida e eficiente de grandes volumes de dados científicos, otimizando a colaboração entre pesquisadores, acelerando o processamento de informações e fortalecendo a infraestrutura tecnológica da instituição. Além disso, está prevista a expansão da infraestrutura física e lógica do CPDON, ampliando sua capacidade de processamento e armazenamento de dados. A DTIN também buscará ampliar sua cooperação técnica interinstitucional, fortalecendo capacidades e promovendo projetos conjuntos com outras instituições. Por fim, a divisão dará continuidade às ações do Programa de Privacidade e Segurança da Informação (PPSI), assegurando a proteção dos dados e fortalecendo as políticas de segurança da informação em todo o ambiente institucional. Isso garantirá a integridade, confidencialidade e disponibilidade das informações, atendendo aos mais elevados padrões de segurança tecnológica.