"Swift", um novo satélite da NASA, irá para o céu em 17 de novembro, projetado para detectar rajadas de raios gama e se virar para pegá-los em flagrante. E o software de gatilho que torna o observatório voador inteligente o suficiente para fazer isso vem da equipe de Ciências Espaciais do Laboratório Nacional de Los Alamos.
Explosões de raios gama, descobertas pela primeira vez por Los Alamos no curso da análise de dados de não proliferação nuclear, ocorrem aleatoriamente em todo o universo. São as explosões mais poderosas conhecidas pela humanidade, superadas apenas pelo Big Bang. O Telescópio de Alerta de Ruptura de Swift detectará e localizará cerca de duas explosões por semana e retransmitirá suas posições ao solo em menos de 15 segundos.
Ao estudar as explosões, os cientistas têm a oportunidade de iluminar alguns dos primeiros mistérios do universo. "Acreditamos que Swift é capaz de observar rajadas de raios gama no tempo até as primeiras estrelas que se formaram após o Big Bang", disse o principal cientista do projeto Los Alamos, Ed Fenimore, pesquisador de laboratório.
Os principais objetivos da missão de Swift são determinar o que faz com que as explosões de raios gama funcionem e, talvez mais importante, determinar como a explosão evolui e interage com o ambiente: o brilho posterior da explosão é o único lugar no universo onde algo 10 vezes o tamanho de a Terra está se movendo 0.9999 a velocidade da luz.
O componente com o qual Los Alamos está mais intimamente envolvido é o Telescópio de Alerta de Explosão (BAT), hardware construído e desenvolvido pelo Goddard Space Flight Center, sob a direção de Neal Gehrels. O papel de Los Alamos estava no desenvolvimento do software científico de bordo do BAT que, como diz Fenimore, "basicamente diz a Swift quando apontar e para onde apontar".
O software “trigger” integrado digitaliza os dados do BAT e determina quando uma explosão de raios gama está em andamento. "Embora os olhos humanos no solo possam fazer isso facilmente, fazê-lo às cegas no satélite é bastante difícil", disse Fenimore. “De fato, em experiências anteriores de explosão de raios gama, era comum que nove em cada dez gatilhos fossem alarmes falsos. Os alarmes falsos seriam desastrosos, já que o Swift se mataria para tentar observar a fonte falsa. ” Swift gira no espaço dentro de 70 a 100 segundos para visualizar o evento de desbotamento.
As informações de localização dos GRBs da Swift também serão transmitidas para os telescópios robóticos em espera no chão. Entre eles está o telescópio Los Alamos RAPTOR, que pode apontar para qualquer lugar em 6 segundos e capturar a explosão enquanto ela ainda está acontecendo.
A segunda parte crítica do esforço de Los Alamos é o software para localizar a explosão de raios gama, para que o satélite saiba exatamente em que direção deve orientar seus outros telescópios. O BAT usa uma técnica de criação de imagens pioneira por Los Alamos, chamada de imagem de abertura codificada, e mais recentemente usada por Los Alamos a bordo do satélite High Energy Transient Explorer (HETE).
No equipamento de imagem a bordo do Swift, 54.000 furos em um painel de chumbo do tamanho de uma folha completa de madeira compensada produzem uma "imagem", na verdade milhares de imagens sobrepostas (aproximadamente 30.000 delas). O software Los Alamos deve decifrar essas imagens sobrepostas e criar uma imagem mais forte e mais clara, a partir da qual a localização precisa da explosão de raios gama pode ser encontrada, enquanto elimina fontes conhecidas e variações estatísticas.
David Palmer, astrofísico de Los Alamos com especialização em imagens de abertura codificada e algoritmos inteligentes, é a pessoa-chave para praticamente todo o software científico em BAT, cerca de 30.000 linhas de código. Para o software lidar com as tarefas necessárias, é necessária uma grande quantidade de código de computador, com centenas de componentes em interação. "Foi graças a sua compreensão de todo o cenário em toda a sua complexidade que Palmer foi capaz de desenvolver esse pacote científico", disse Fenimore, "Palmer provavelmente fez o trabalho de 20 pessoas neste projeto".
Para se preparar para o trabalho de software em andamento durante os dois anos de vida da nave, Fenimore e sua equipe desenvolveram simulações complexas em Los Alamos para recriar o provável comportamento e experiências do instrumento BAT no espaço. O simulador permite que a equipe pratique a resposta a possíveis problemas que possam exigir o ajuste do software. O software foi projetado com "muitos botões", conforme a Fenimore o define, para permitir que a equipe ajuste continuamente o software. Um desafio especial para Palmer tem sido a idade relativa do computador a bordo: é um computador de 25 MHz, 100 vezes mais lento que os computadores que a maioria das pessoas tem em casa.
O observatório Swift está programado para ser lançado às 12:09, EST quarta-feira, 17 de novembro às, com uma janela de lançamento de uma hora. O satélite está a bordo de um foguete Boeing Delta II, a partir da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral (CCAFS), na Flórida.
Swift faz parte do programa Medium Explorer (NASA) da NASA. O hardware foi desenvolvido por uma equipe internacional dos Estados Unidos, Reino Unido e Itália, com envolvimento científico adicional na França, Japão, Alemanha, Dinamarca, Espanha e África do Sul.
Fonte original: Los Alamos News Release
