La luz sincrotrón es un tipo de radiación electromagnética de amplio espectro, entre el infrarrojo y el rayo-X, de grande intensidad y de altísimo brillo, que opera como un microscopio capaz de investigar la estructura de la materia y ver sus átomos y moléculas. Generada por la aceleración de electrones en velocidad próxima a la de la luz, puede aplicarse en diversas áreas del conocimiento y ha sido esencial para la producción de nuevos medicamentos, fertilizantes, al análisis de células, al estudio de distintos tipo de suelo y nuevas fuentes de energía, hasta mismo para la retirada de petróleo de las capas del pre-sal.

Brasil ocupa una posición de destaque en este sector, por ser el único país de América Latina a poseer una fuente de tal naturaleza en el Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón (LNLS), que forma parte del Centro Nacional de Investigación en Energía y Materiales (CNPEM), en Campinas (São Paulo) y recibe cerca de 1,2 mil investigadores al año. En 2018, el país tendrá una de las infraestructuras más complejas del mundo para análisis de las propiedades de materiales con la conclusión del proyecto Sirius, que será un nuevo acelerador de electrones con el mayor brillo entre todos los equipamientos en su rango de energía. Esa será la segunda fuente de luz sincrotrón a entrar en operación en el mundo en la denominada cuarta generación, después de la inauguración del acelerador MAX IV, de Suecia, en junio de este año. “Para entender la luz sincrotrón, es posible comparar una linterna a una puntera a laser. Cuanto menor el área y la apertura angular del haz de luz, mayor es su brillo”, explica el director de LNLS, José Roque da Silva.

Según el investigador, el proyecto Sirius permitirá más que el doble de líneas de luz comparado al acelerador actual, con un brillo de más de 1 mil millón de veces mayor, lo que llevará a un salto tanto cuantitativo como cualitativo en las investigaciones científicas que podrán hacerse. “Entendemos que el Sirius es un proyecto extremamente relevante para la política nacional de ciencia y tecnología, y que trae también retos en las áreas de procesamiento y almacenamiento de grandes volúmenes de datos”, afirma Roque.

En un corto plazo, aún en la fase de proyecto, para hacer simulaciones del comportamiento de los electrones al acelerador y de la propagación de la luz sincrotrón, así como para desarrollar procesos de análisis de imágenes 3D generadas por la línea de tomografía actual del LNLS, el laboratorio necesita de conectividad de altísimo desempeño y recursos computacionales sólo encontrados en el supercomputador Santo Dumont, que está ubicado en el Laboratorio Nacional de Computación Científica (LNCC) en Petrópolis (Rio de Janeiro), a 400 kilómetros de distancia. Por lo que la unidad investigación ha solicitado el uso de la infraestructura de red académica para viabilizar un servicio de superconectividad llamado Procesamiento de Alto Desempeño Expreso (Padex).

Ese servicio viabilizará una banda de transferencia de datos de alto flujo, para que el cronograma del proyecto se cumpla hasta 2018. Cuando el Sirius entrar en operación, él traerá un cambio en el nivel de brillo y producirá imágenes tomográficas de altísima resolución y en grande volumen de datos, que deberán procesarse y almacenarse en un corto espacio de tiempo, mientras el usuario hace su experimento. “Pretendemos explorar las asociaciones con el LNCC y la RNP, como proveedora de comunicación entre los centros de investigación nacionales, debido a la posición estratégica del proyecto Sirius para la investigación nacional, por atraer científicos brasileños y extranjeros y estimular la creación de una política nacional de almacenamiento de datos”, declara el director del LNLS.

Proyecto Sirius en números

El actual acelerador de electrones en operación en Campinas es formado por un anillo de, aproximadamente, 30 metros de diámetro. Ya el nuevo acelerador proyectado por Sirius tendrá una circunferencia de 518 metros, con energía de 3 GeV (giga electrón-volts), pudiendo comportar hasta 40 líneas de luz, que son las estaciones experimentales donde se analiza los materiales. El costo del proyecto, incluso las obras civiles, aceleradores y 13 líneas de luz, con hasta el 70% de sus componentes fabricados en Brasil, será de R$ 1,72 mil millones. Se le nombro en homenaje a la estrella Sirius, la más brillante del cielo mirada a la noche.