avaliação das reais necessidades de infra- estrutura … · 2007-12-04 · 2. realizar uma...

Avaliação das reais necessidades de infra-estrutura observacional sob

responsabilidade do LNA e medidas concretas para atendê-las

Relatório entregue ao Diretor do LNA, Dr. Albert Bruch, e preparado pela Comissão Técnica do LNA formada pelos seguintes membros:

Alberto Rodríguez Ardila (coordenador)Marcos DiazAlexandre OliveiraGermano QuastRodrigo CamposJoão Francisco C. Santos Jr.

Itajubá, 26 de Novembro de 2007

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ÍNDICE

LEVANTAMENTOS

1. Apresentação da Comissão: os objetivos, metodologia e resultados esperados.

............... 3

2. Relato dos problemas atuais de cada telescópio e seus instrumentos.

............... 6

3. Evolução do fator de pressão e demanda dos telescópios.

............. 15

4. Discussão. ............. 22

5. Trabalho de Pesquisa na Comunidade. ............. 25

RESULTADOS

6. Projeção das necessidades da Comunidade em infra-estrutura em um horizonte de médio prazo.

............ 34

7. Considerações e recomendações finais. ............ 36

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1. Apresentação da Comissão: os objetivos, metodologia e resultados esperados

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A motivação da instauração da Comissão baseia-se no Plano Diretor 2006-2010 do LNA, cuja Diretriz 1 do subitem 7.2.4 (Infraestrutura) diz “Investir no desenvolvimento contínuo da infra-estrutura observacional dos observatórios sob responsabilidade do LNA, mantendo-os atraentes para os usuários”. Para tanto, foi proposta a Meta 1, de “Criar comissão técnica para avaliar as reais necessidades de infra-estrutura observacional sob responsabilidade do LNA e propor medidas para atendê-las até 2007”.

Com o intuito de cumprir a meta acima, foi criada a Comissão Técnica (CT) através da Portaria PO-017/07 do LNA. A CT é composta de seis membros, entre eles representantes do corpo de servidores técnico/científico do LNA e usuários freqüentes da infra-estrutura observacional do Laboratório, incluindo membros sênior da comunidade astronômica brasileira. Na seleção dos membros externos, as diferentes instituições de ensino/pesquisa do Brasil que participam do Comitê Técnico-Científico do LNA foram convidadas a enviar nomes de possíveis colaboradores. Coube ao Diretor do LNA selecionar os membros participantes, a dizer:

Membro InstituiçãoAlberto Rodríguez Ardila (coordenador) LNA / MCTMarcos Diaz IAG - USPAlexandre Oliveira UNIVAPGermano Quast LNA / MCTRodrigo Campos LNA / MCTJoão Francisco C. Santos Jr. UFMG

1.1 Atribuições da Comissão

São atribuições da Comissão:

1. levantar as capacidades e deficiências da infra-estrutura observacional;

2. realizar uma projeção das necessidades da Comunidade em infra-estrutura observacional em um horizonte de médio prazo;

3. comparar as fortalezas e fraquezas da infra-estrutura observacional existente com as necessidades para o futuro;

4. propor medidas concretas para garantir que o LNA possa satisfazer as necessidades futuras da Comunidade em infra-estrutura observacional.

Entende-se como infra-estrutura observacional o conjunto:

• de telescópios e instrumentos dos observatórios sob responsabilidade do LNA.o OPD: 1.60 m (PE), IAG (BC), Zeiss (ZE).o Gemini: GN e GS

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o SOAR• dos procedimentos operacionais, gerenciais e de manutenção dos mesmos.• da organização de acesso aos telescópios

Uma vez nomeada, a CT se reuniu pela primeira vez em 18 de Maio de 2007 na Sede do LNA em Itajubá. Nesse encontro foi determinada a metodologia e cronograma de trabalho, as tarefas a realizar para o cumprimento dos objetivos, assim como as datas de futuras reuniões (presenciais ou através de vídeo-conferência).

A primeira ação realizada pela Comissão foi um levantamento da informação armazenada na base de dados da Secretaria das Comissões de Programas (SECOP). Nessa base, encontra-se o histórico de todos os pedidos de tempo submetidos aos diferentes telescópios sob responsabilidade do LNA, incluindo o total de horas concedidas e observadas, relatórios de fim de noite, feedbacks e publicações derivadas das observações. Dessa forma, é possível realizar uma pesquisa consistente e sistemática para avaliar a evolução do fator de pressão dos telescópios, produtividade (papers/hora de observação), falhas (técnicas e de serviço) mais comuns relatadas pelos usuários e as ações que têm sido tomadas para corrigí-las.

Outra fonte de informação utilizada na fase inicial foi o levantamento realizado dentro da Comunidade astronômica durante o Planejamento Estratégico do LNA em 2005. Nessa ocasião, os astrônomos usuários do LNA foram convidados a preencher um formulário eletrônico com questões relativas aos três observatórios. O leque de perguntas foi bastante amplo e tinha o intuito de avaliar a qualidade dos serviços prestados pelo LNA, a qualidade do suporte técnico recebido e necessidades observacionais futuras, entre outros assuntos. Ainda, dentro do mesmo levantamento, um formulário mais específico com questões que envolviam aspectos políticos foi distribuído entre os membros com mais destaque na astronomia brasileira.

Pelo anterior, o conjunto inicial de informação está composto pelos seguintes itens:

• Base de dados da SECOP: OPD desde 1990, do Gemini desde 2001B, do SOAR desde 2005A;

• Horas/noites solicitadas;• Horas/noites concedidas;• Horas/noites observadas;• Relatórios de fim de noite;• Relatórios de feedback;• Histórico de publicações com dados no OPD desde 1981, mas não estão

associadas aos pedidos de tempo. No Gemini e SOAR sim;• Levantamento realizado durante o planejamento estratégico.

1.2 Execução dos trabalhos

Ao longo do período em que a CT esteve desenvolvendo o trabalho de avaliação da infra-estrutura observacional do LNA, vários foram os meios utilizados para chegar aos resultados que serão apresentados nos capítulos seguintes:

- Reuniões presenciais ou via video-conferência ;- Visitas ao LNA e OPD;

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- Análise de relatórios preparados, a pedido da Comissão, por servidores do LNA ou outras pessoas;

- Visita às instituições de ensino e pesquisa (IAG, ON, INPE, UFRGS, UFMG, UNIVAP, VALONGO) que concentram a maior parte dos usuários nacionais, e interação através de e-mail nas instituições UESC, UFSC e UFRN;

- Análise e discussão do histórico e projeção do fator de pressão dos telescópios e instrumentos;

- Discussão dos problemas técnicos mais freqüentes nos instrumentos/telescópios e ações realizadas para resolver esses problemas;

- Discussão do estado atual de cada telescópio e cada instrumento.

1.3 Resultados pretendidos

• Relatório com os resultados do trabalho da Comissão, incluindo propostas para atender às necessidades identificadas de infra-estrutura.

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2. Relato dos problemas atuais de cada telescópio e seus instrumentos

2.1 Observatório do Pico dos Dias (OPD)

Descrição das atuais condições dos instrumentos periféricos do OPD.

2.1.1 Detectores

Atualmente é o principal problema de operação do OPD. Trabalha-se praticamente com 2 detectores e meio no óptico e 3/4 no infra-vermelho. As dificuldades para consertar os detectores são agravadas devido à dificuldade para exportação das câmeras e falta de tecnologia para se consertar aqui no Brasil. As operações de observação no OPD encontram-se ameaçadas de interrupção caso ocorra alguma falha nos CCDs atualmente utilizados.

2.1.2 Espectrógrafo Cassegrain (Ecass)

Reformas adicionais estão sendo realizadas pelo COTE (Coordenação de Tecnologia) para aprimorar o instrumento e possibilitar sua utilização no modo remoto de operação. São elas:

• Confecção de novo conjunto de fendas automatizado e mais preciso.• Automatização do seletor de posicionamento da rede de difração• Automatização do conjunto de lâmpadas de comparação.• Automatização do foco do colimador.

Além dessas melhorias outras modificações precisam ser executadas:

• Substituição do colimador f/10 (esférico ou parabólico)• Confecção de novas lentes aplanadoras de campo adequadas para cada

rede de difração

Avaliação do instrumento por um usuário do OPD em 21 de maio de 2007:

"As melhorias nesse instrumento, associadas às melhorias no telescópio (tais como o motor do rotador de instrumentos e opções do AUTO) têm facilitado seu uso em medidas espectrofotométricas simples e diferenciais. O emprego do CCD#105 permite uma melhor amostragem da PSF, o que é importante para medidas de velocidade radial. A focalização, o perfil de iluminação e a eficiência no extremo azul são boas características desse instrumento. Principalmente nos últimos dois anos encontramos esse instrumento estável e confiável. Finalmente comento que a automatização da fenda em andamento agilizaria vários modos de observação.”

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2.1.3 Espectrógrafo COUDÉ (Ecoudé)

O Ecoudé também passa por implementações visando a automatização de sua operação. Serão automatizados o conjunto de lâmpadas e espelhos seletores, o posicionamento da rede de difração e a abertura da fenda. Algumas melhorias precisariam ser feitas tais como:

• Substituição dos coatings dos espelhos A, B e C.• Alinhamento óptico.• Confecção de espelho 45 graus maior para diminuir vignetting com o

CCD098.

Atualmente o maior problema do Ecoudé é a saída de cena do CCD 098, que faz com que a faixa espectral observada caia para mais da metade, diminuindo conseqüentemente a eficiência do instrumento.

2.1.4 Câmeras diretas

As câmeras são instrumentos simples, mas algumas melhorias precisam ser feitas para elevar o aproveitamento das noites de observação. A sua operação não é eficiente na focalização dos imageadores de guiagem como também na troca de filtros. As câmeras também não são integradas ao novo sistema de apontamento do telescópio.

Faz-se necessário mais um redutor focal para CCDs de maior tamanho, o que já foi calculado e projetado e atualmente aguarda a fase de execução.

2.1.5 CamIV

A CAMIV tem operado bem, mas tem um problema sério: Um dos tanques de nitrogênio líquido está furado. É necessário fazer uma manutenção de vácuo cada vez que a CAMIV entra em operação ou tem que ser esfriada.

Esse problema é conhecido pelos responsáveis pela câmera. Existe um acordo verbal entre o LNA e o IAGUSP que define como seria a operação e manutenção da CAMIV no OPD. Esse acordo está em vias de ser formalizado legalmente.

2.1.6 Outros instrumentos

Nova gaveta polarimétrica (NGP). Uma nova gaveta polarimétrica (NGP) foi concebida pelo IAG e LNA e já opera normalmente no OPD, faltando somente o término do desenvolvimento do sistema de controle. A NGP fornecerá muito mais precisão e eficiência às medidas, e otimizará a operação proporcionando novos modos de observação com polarimetria. Novos componentes ópticos (calcita, lâminas retardadoras, polaróides) foram adquiridos pelo IAGUSP, o que vai melhorar ainda mais a qualidade do instrumento.

Telescópio robótico Meade 40. Em início de operação de testes do software de controle do telescópio e aquisição de imagens no modo remoto, o 40, como é chamado, teve sua cúpula e trapeira automatizadas pela oficina mecânica e pelo COTE do LNA.

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Os testes prosseguem intensamente com a equipe da UFSC coordenada pelo Antonio Kanaan.

FOTRAP. O Fotrap passou por profundas modificações nos últimos anos para modernizar seu sistema de controle e torná-lo mais competitivo. Porém devido a uma especificação muito rígida em termos de precisão de hora e devido a problemas de natureza humana, foi entregue para testes no OPD com sérios problemas com o hardware. Atualmente está disponível à Comunidade com grandes ressalvas. Uma mudança no conceito do instrumento se faz necessária para sanar os problemas que ele vem apresentando.

Espectrógrafo Eucalyptus. Após um desastroso teste para verificação de variações dos materiais em circunstâncias extremas de temperatura, o Eucalyptus sofreu um descolamento de suas microlentes de entrada, o que fez que sua eficiência, já muito baixa, piorasse ainda mais. Uma manutenção reparadora está prevista, mas não se sabe para quando. Com alguns ajustes e regulagens extras se conseguiu que ele ainda seja utilizado mesmo com cerca de quinze fibras cegas. Com a indisponibilidade do CCD098, este instrumento fica praticamente inutilizável, já que o campo observável ficou reduzido à metade.

2.1.7 Problemas instrumentais mais freqüentes

Os problemas instrumentais no OPD estão bastante reduzidos por ora. O índice que mede a disponibilidade dos telescópios está acima da meta acordada. Os problemas que surgiram em 2005 com o antigo sistema de relés do sistema de controle dos movimentos do telescópio PE, e que fizeram o IDTOPD (Índice de diponibilidade de telescópios do OPD) despencar, foram diagnosticados e posteriormente sanados de forma incisiva. Os problemas com o sistema de controle do posicionamento da cúpula do telescópio BC, que persistiam nos relatórios de fim de noite, também foram sanados. Enfim, houve muito empenho da equipe de manutenção no ano passado para normalizar a operação do OPD.

META 55Criar, até 2009, sistema para avaliar e monitorar o desempenho da infraestrutura observacional, e monitorar a qualidade dos dados dos telescópios do OPD, sinalizando formas de torná-los mais competitivos.

Com relação à esta meta do Plano Diretor-LNA, alguns procedimentos já estão sendo executados para atender a primeira parte (Criar, até 2009, sistema para avaliar e monitorar o desempenho da infraestrutura observacional). Para isso, pretendem-se comparar, com a finalidade de monitorar a eficiência de cada instrumento, os dados de estrelas-padrão tomados em épocas diferentes, de um mesmo projeto, com a mesma configuração instrumental e nas mesmas condições. Também, planeja-se medir estrelas de comparação em diversas épocas, nas noites de manutenção e comparar com os dados obtidos na fase de caracterização dos instrumentos realizada pelo CAC (Bruno Castilho, Áurea Rissmann). Qualquer mudança nos instrumentos, tais como substituição de CCDs, alinhamentos e substituição de componentes, deverão ser relatados e comparados posteriormente. Quanto à segunda parte da meta (monitorar a qualidade

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dos dados dos telescópios do OPD...), algumas medidas tais como, a disponibilização de imagens “all sky”, medidas contínuas da qualidade do “seeing”, além dos dados meteorológicos, já estão em fase de implementação no OPD, visando fornecer meios para avaliar as condições ambientais em que os dados estão sendo obtidos (operação remota p. e.).

2.2 Observatório Gemini

Falar sucintamente do estado atual do Observatório Gemini e sua instrumentação associada é uma tarefa um tanto árdua, principalmente pela complexidade dos telescópios, o número de instrumentos atualmente instalados e o pouco controle que o Brasil detém na maior parte das decisões tomadas pelo Board do Observatório. Este último, decorrente da baixa participação que o país possui no projeto, apenas 2.5% do total. Contudo, com o intuito de dar um apanhado geral das questões mais significativas para o trabalho da Comissão, nas seções seguintes resumem-se assuntos relativos ao modo atual de operação, instrumentação e estatísticas recentes sobre a eficiências das observações, a influência das condições de observação e tamanho dos programas na finalização dos projetos e os comentários dos feedbacks relatados por observadores que têm recebido dados desde a entrada em operação do Observatório. Parte do material aqui exposto foi extraído diretamente das páginas web do Gemini ou de documentos de acesso público escritos pelos representantes brasileiros do Comitê Científico do Observatório.

2.2.1 Modos de operação

O Gemini, assim como o SOAR, tem sua operacionalidade caracterizada por dois aspectos principais: a) opera em modo fila, na maior parte do tempo e b) se apóia em recursos distribuídos nos países membros (National Gemini Offices = NGOs). Esses dois aspectos têm seus pontos fortes e fracos. A operação em fila otimiza o aproveitamento das características atmosféricas do sítio. Entretanto, esse modo foi planejado para uma fração de 50% do tempo de telescópio, mas a demanda atual é de quase 90%. Isso tem gerado sobrecarga do staff do observatório, recentemente diminuída pela contratação de mais cientistas. A volta de uma maior fração de tempo clássico não aliviaria essa carga a curto prazo, dado que os grupos de observadores precisam de apoio do staff por causa da complexidade dos instrumentos. A curva de aprendizado é longa. De fato, experiências recentes por parte do Observatório mostraram que parte do tempo destinado a observações no modo clássico não estava sendo preenchida, justamente pela baixa eficiência que se atinge nesse modo de operação.

Em razão do grande número de instrumentos instalados no Gemini, nas próximas seções discute-se apenas o estado do equipamento que será instalado em breve ou aqueles já instalados e que têm apresentado problemas e/ou de-comissionados. Os instrumentos aos quais não é feita nenhuma menção é porque se encontram em correto estado de funcionamento.

2.2.2 FLAMINGOS 2.

É um imageador de campo largo no infravermelho próximo e um espectrógrafo multi-objeto para uso no GS. Está atualmente em construção no Departamento de Astronomia da Universidade da Flórida. Estima-se que será entregue ao Gemini durante

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o segundo semestre de 2007. Haverá um período de caracterização e comissionamento antes que esteja disponível para ciência. A previsão é de que tenha alocação de tempo para verificação da ciência nos semestres 2007B e 2008A. A primeira chamada regular pública para observação deverá acontecer em março de 2008, para observação no semestre de 2008B. FLAMINGOS2 permitirá imageamento no IV próximo (0.95-2.4 m) em um campo circular de 6'.1 de diâmetro e espectroscopia no IVP multi-objeto com resoluções R = 1200-3000 para objetos dentro de um campo de 2'x6'. O FLAMINGOS2 também trabalhará em conjunto com o sistema de óptica multiconjugada adaptativa (MCAO) para proporcionar imageamento e espectroscopia MOS em um campo corrigido de 2'. Um sistema de filtros sintonizáveis tem sido também proposto e atualmente encontra-se em desenvolvimento para oferecer imageamento de banda estreita, junto com o sistema MCAO.

2.2.3 NICI

Imageador coronográfico no IVP, de dois canais para uso no GS, construído em Mauna Kea. NICI chegou a CP em janeiro de 2007 e obteve sua primeira luz em 20 de fevereiro de 2007. No momento passa por um período extensivo de comissionamento, caracterização e optimização, com previsão de se estender durante 2007B.

NICI é optimizado para a detecção de planetas ao redor de estrelas através da utilização da técnica de imageamento por espectros diferenciados simultâneos (SSDI). Utiliza um sistema próprio de óptica adaptativa. Será o primeiro instrumento Gemini a ser oferecido no modo de “campanha”. Um único programa para a procura de planetas tem ganho uma quantidade significativa de tempo (50 noites em um período de dois a três anos). A campanha de observação do NICI começará no final de 2007, depois do comissionamento do instrumento.

2.2.4 bHROS

Foi instalado no GS e passou pelo comissionamento em julho de 2005. Foi colocado à disposição da Comunidade no semestre 2006A e removido da lista de instrumentos disponíveis até data indeterminada a partir de 2007A, por causa do baixo número de propostas recebidas pela ITAC nesse semestre. Trata-se de um instrumento de baixa eficiência em sua classe.

2.2.5 GNIRS

Em finais de abril, GNIRS foi aquecido para serviços rotineiros de manutenção. No processo, o sistema de aquecimento rápido e bombas de vácuo foram deixados em operação durante o final de semana. Esse tem sido sempre o procedimento regular durante uma dúzia de ocasiões sem incidente nenhum. O sistema tem um controlador independente que desliga a energia dos resistores de calor quando se atinge a temperatura desejada. Por razões desconhecidas, o controlador falhou, tendo como resultado o aquecimento contínuo do instrumento alcançando temperaturas de 200° C por um período indeterminado de tempo. O sistema de aquecimento não tem fusíveis ou no-breakers. Quando o staff do Gemini chegou na segunda-feira o problema foi constatado. Depois de vários dias de esfriamento, o instrumento foi aberto. Em uma inspeção inicial, resultou óbvio que vários componentes sofreram danos, obrigando a retirar o espectrógrafo do telescópio até uma avaliação mais cuidadosa. O detector de

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ciência, a montagem do OIWFS, os suportes das fibras de vidro, os componentes plásticos, filtros, e alguns diodos foram perdidos. O dewar e bancada óptica, a maior parte dos componentes mecânicos, o cabeamento, os motores e a parte eletrônica parecem estar em bom estado. Até 11 de maio, ainda era incerto o estado das redes de difração, os filmes dos componentes ópticos, o espelho de diamante e o mecanismo de fenda. Estes serão revisados em breve. Atualmente está sendo inciada a segunda fase de avaliação dos danos, que incluem o teste dos motores e cabeamento. Estão sendo testadas também possíveis técnicas de limpeza da óptica e outras superfícies. A composição dos resíduos está sendo identificada em um laboratório em Santiago. Tudo está sendo examinado cuidadosamente em maior detalhe e já está sendo feita uma procura pelas partes que precisam ser substituídas, incluindo o novo detector Aladin. Estão colaborando nesta tarefa Jay Elias (GNIRS PI, NOAO), John White (Engenheiro de instrumentação do Gemini Norte) assim como a equipe de engenheiros do Gemini Sul. Plano de recuperação. Assim que seja feita uma avaliação completa dos danos, será conhecido o trabalho que precisa ser feito para que o GNIRS volte completamente à operação. Contudo, foi decidido que o instrumento, quando voltar ao Gemini, será instalado no Norte. Isso porque o Gemini Sul está sobrecarregado com trabalhos de comissionamento (MCAO, Flamingos2, NICI) e, ainda, o próprio Flamingos 2 seria um substituto natural do GNIRS. O trabalho para consertar o instrumento é grande e poderá tomar vários meses. Como mínimo, será necessário reconstruir os suportes de fibra de vidro e reorganizar o instrumento. É preciso também inspecionar o sistema de esfriamento. Parte da óptica precisa ser limpada, e uma parte precisa de um novo polimento e recobrimento com filme especial. Toda a óptica precisará ser alinhada e os mecanismos testados. Um novo detector tem que ser instalado, testado e caracterizado. Finalmente, GNIRS será recomissionado no telescópio. A flexibilidade da fila multi-instrumento do Gemini proporciona uma vantagem para lidar com a saída de operação de GNIRS. Em comum acordo com NOAO, o Phoenix permanecerá no Gemini durante todo 2007. Uma chamada especial para propostas foi feita, convidando os astrônomos para submeter pedidos de tempo usando GMOS, TReCS e Phoenix. Estima-se que volte a ficar operacional em 2008B, porém há incertezas com relação à época de seu retorno.

O comissionamento do NICI está sendo realizado e a campanha desse instrumento começará em 2007B. Estes serão passos importantes para garantir a manutenção do máximo potencial científico do telescópio apesar da saída do GNIRS.

2.2.6 Análise dos feedbacks

Uma leitura cuidadosa dos feedbacks do Gemini recebidos pela NGO no período 2002-2007 permite constatar o seguinte:

QuantidadeSemestre de FB Comentários2002A 3 2 bons, 1 ruim2002B 4 2 bons, 2 DI2003A 6 1 regular, 3 bons, 1 MB, 1 DI.2003B 11 2 ruins (DI, MQ), 3 bons, 1AE, 2(DI, MQ), 1 regular, 2 parciais2004A 9 2 bons, 4 MB, 1 parcial, 1 (DI, útil), 1 MQ2004B 8 3 parciais, 1 EPI, 3 bons, 1(DI, bom)

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2005A 6 1 MB, 1 (DI, bom), 1 AE, 2 DI, 1 bom2005B 8 1 MB, 5 bons, 2 AE2006A 10 1 regular, 2 MB, 5 bons, 1 EPI, 1 N/D2006B 7 2 MB, 4 bons, 1 AE,

DI = dados insuficientes; MQ = má qualidade AE = abaixo do esperado, porém úteis, MB=muito bom; EPI = Erro do PI

Na tabela acima, pode-se ver que a partir de 2005B a maior parte dos feedbacks recebidos classifica os dados obtidos com Gemini como bons/muito bons. Isso provavelmente reflete o início do sistema multi-fila dos telescópios, o desaparecimento da banda 4 e um menor número de programas nas bandas 1 e 2.

É importante mencionar, porém, que alguns programas reportam observações de objetos que foram observados sob condições piores que as especificadas. Essa é a principal reclamação que se encontra nos relatos dos dois últimos anos. No período 2002 – 2005, as falhas mais comuns reportadas são dados insuficientes e de má qualidade, dados de má qualidade, ou regulares. Até 2005, poucos projetos, ainda aqueles nas bandas 1 e 2, eram finalizados em 100%. Isso contrasta com a execução total ou de uma porcentagem acima de 80% da maior parte dos programas brasileiros que obtiveram dados depois de 2005.

Sem dúvida o Observatório Gemini tem investido fortemente no que se refere ao apoio ao usuário e aumento da eficiência de observação. Isso se reflete claramente na qualidade dos dados que os PIs têm recebido nos últimos anos. A disponibilidade de software de redução também não é mais uma fonte de reclamação freqüente dos usuários. Fica ainda em aberto a questão sobre o futuro do Gemini e o benefício para a Comunidade Brasileira deste Observatório na medida em que instrumentação mais complexa e de utilidade mais específica entre em operação. Com apenas 20 horas de observação por semestre e por telescópio (atualmente reduzida a 13 h no GN e 14 h no GS para compensar o excesso de tempo que proporcionalmente o Brasil tem utilizado em relação aos outros parceiros), e ainda com pouquíssimo poder de pressão nas decisões tomadas pelo Board, a obtenção de dados para alavancar novas pesquisas e resultados de ponta pode ficar comprometida.

2.3 Telescópio SOAR

Os problemas técnicos mais recentes identificados para o SOI, o OSIRIS e o próprio telescópio são relatados abaixo, além de uma breve informação sobre SPARTAN e GOODMAN. Inclui-se também o que está sendo feito para resolver estes problemas.

2.3.1 O telescópio

1) Qualidade de imagem aquém da esperada em situações de bom seeing (<0.7") e ventos com velocidade superior a 20 km/h se o telescópio aponta na direção do vento. A implementação plena do windscreen já está contemplada por recursos e programada para o início de 2008. O telescópio atinge rotineiramente imagens de qualidade próxima à especificada: FWHM <0.5" em V e FWHM <0.2" em K, quando em condições atmosféricas favoráveis.

2) O sistema de tip-tilt apresenta uma limitação de banda e ocorre a introdução de oscilações ressonantes de alta frequência de ~ 40 milisegundos de arco de amplitude.

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Tais problemas estão diagnosticados na sua origem porém há necessidade de modificações de hardware para sua correção.

3) O acompanhamento não-sideral para taxas relativamente altas apresenta problemas. Testes feitos com guiagem não-sideral mostraram que, para exposições de 30 min e uma velocidade de ~ 30"/h, ocorre uma interrupção da guiagem após certo tempo. O diagnóstico inicial sugere que o problema não está no TCS (Telescope Control System) mas no sistema de guiagem, que trava quando atinge limite físico. Uma análise deste sistema será feita em breve, quando o técnico responsável estiver disponível.

2.3.2 SOI

1) Objetos observados em direções próximas da lua produzem imagens com gradiente de iluminação que varia de acordo com a posição do telescópio. Os baffles definitivos básicos do telescópio já foram instalados. Baffles adicionais no instrumento precisam ser idealizados e instalados. O instrumento necessita ser aberto para isso. Porém esta abertura tem sido adiada pois não é prioritária dado que, por razões gerais de comissionamento do telescópio, as observações de ciência têm sido feitas em torno da lua nova. Alternativamente são escolhidos para a fila apenas alvos distantes da lua na noite.

2) Imagens com "raios de luz" de baixa intensidade e extensão, provenientes de estrelas próximas às margens do campo, ocorrem em apontamentos bem específicos do telescópio. Não é uma situação frequente, e basta um pequeno offset (~10") para que este raio desapareça (ou diminua sua intensidade ao nível do céu). A causa provável é luz refletida em parte do telescópio que é desviada para o interior do instrumento. A estrutura interna do telescópio foi pintada com tinta preta e uma caixa da eletrônica do ADC coberta com material não-refletor mas, embora tenha sido minimizado, o efeito não desapareceu completamente.

A observação de sequências de estrelas-padrão indica, entretanto, que os efeitos acima não interferem na qualidade da calibração fotométrica, que melhorou significativamente após a instalação de baffles e a reparação do tripleto de lentes do instrumento ocorridas no início de 2007.

2.3.3 OSIRIS

1) Seguido de um turno de ciência assignado a Bob Blum, o instrumento foi aberto por ele em 22/Maio para substituição da máscara de Lyot e substituição de filtro (I por LPK). Durante o turno de ciência, Bob detectou um problema com o OSIRIS no modo espectroscopia de fenda longa e alta resolução (câmera f/7): espectros obtidos para objetos bem amostrados com tempos de exposição mínimo (3.2s) não têm seus fluxos reproduzidos em exposições tomadas consecutivamente e na mesma posição do detector.

Testes em tempo de engenharia estão sendo feitos visando apontar algum caminho para contornar o problema, já que é uma característica da forma de leitura do detector que aparentemente nunca foi notada quando o instrumento estava no telescópio Blanco. Isto provavelmente porque o modo espectroscópico em questão era pouco utilizado e o efeito fica desprezível para observações com qualidade de imagem inferior àquela que é possível de obter com o SOAR. Um procedimento observacional alternativo já foi definido para evitar a ocorrência do problema.

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2.3.4 SPARTAN

A câmera SPARTAN sofreu um grave acidente na bancada de testes de flexão em agosto/2007. Após a substituição de vários componentes mecânicos, os testes em temperatura ambiente já foram concluídos. O primeiro resfriamento após o acidente deve ocorrer no início de novembro/07 quando parte do staff do SOAR estará somando esforços no laboratório da MSU para a conclusão dos testes. O início do comissionamento está previsto para janeiro de 2008.

2.3.5 GOODMAN

O instrumento com o novo conjunto de lentes e nova câmera estão completamente montados no telescópio. O programa de controle e aquisição está em operação. Porém o novo detector CCD Fairchild sofreu uma falha catastrófica na sua laminação quando resfriado. O mesmo está sendo substituído na Scientific Instruments sem custo adicional para o projeto. Os trabalhos de comissionamento deverão ser retomados no início do mês de novembro/2007.

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3. Evolução do fator de pressão e demanda dos telescópios

Como foi dito no começo deste documento, uma das atribuições da CT é “realizar uma projeção das necessidades da Comunidade em infra-estrutura observacional em um horizonte de médio prazo”. Para atender esse requisito, é necessário examinar, em primeiro lugar, a demanda e fator de pressão dos diferentes telescópios administrados pelo LNA ao longo do tempo. Isso permitirá, por exemplo, constatar se um determinado telescópio/instrumento está sendo pouco utilizado, qual/quais tem a maior demanda e, portanto, merecem maior investimento e focalização de recursos.

A seguir apresentam-se os resultados das estatísticas geradas a partir da informação armazenada na base de dados da Secretaria das Comissões de Programas.

3.1 Observatório do Pico dos Dias

As Figuras 1 e 2 apresentam a evolução do fator de pressão (FP) para o telescópio Perkin Elmer (PE) de 1.6 m do OPD e a soma do FP dos dois telescópios de 60 cm (IAG e Zeiss), respectivamente.

Fig. 1. Evolução temporal no período 1997-2007 do fator de Pressão do telescópio PE do OPD. As barras escuras correspondem ao primeiro semestre de cada ano (Sem A) enquanto as claras ao segundo semestre (SemB).

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Fig. 2. O mesmo que a Fig. 1, mas para a soma do FP dos telescópios de 60 cm do OPD.

Pode-se ver, na Figura 1, que no período 2001-2003 houve uma queda acentuada na demanda pelo telescópio PE, chegando no ano de 2003 a um valor 50% menor que a média no período 1997-1999. A partir de 2004 essa tendência foi revertida e o uso do telescópio teve um aumento expressivo, atingindo em 2007 uma demanda similar à registrada até o ano de 2000.

A queda da demanda registrada entre 2001 e 2003 coincide com o início das operações de ciência do telescópio Gemini Sul. Isso levou à CT a sugerir que houve uma expectativa bastante alta em relação à utilização desse observatório. Provavelmente, uma parte dos usuários do OPD tentou migrar para o Gemini. De fato, o levantamento realizado em 2005 indica que uma fração dos astrônomos que não usam mais o OPD deve-se, principalmente, ao fato de que migraram para o Gemini/SOAR e/ou outros observatórios de grande porte. A impossibilidade do OPD em atender as necessidades científicas desses pesquisadores (projetos que requerem telescópios de grande abertura) é a razão mais apontada para não solicitar mais tempo nesse Observatório.

A Figura 2 mostra que os dois telescópios menores (IAG e Zeiss) apresentam uma queda continuada no FP a partir de 2001. Em um primeiro momento, esse fato pode ser explicado pelo baixo retorno científico que os dois telescópios podem apresentar, principalmente aos pesquisadores na área de astrofísica extra-galática. No entanto, vale a pena mencionar que os dados plotados na Figura 2 não levam em consideração o tempo de telescópio concedido sob o esquema de “tempo de Diretor”, isto é, tempo de telescópio que não foi preenchido durante a chamada regular, mas que foi efetivamente alocado posteriormente pelo Diretor do LNA. De fato, vale a pena mencionar que esse procedimento tornou-se bastante comum nesses dois telescópios nos últimos semestres.

3.1.1 Análise da utilização do PE por instrumento

Para fins de verificar quais os instrumentos mais utilizados pela Comunidade, foram elaborados gráficos que mostram a demanda dos diferentes instrumentos oferecidos pelo OPD. A Figura 3 ilustra o número de noites solicitadas, concedidas e utilizadas da Câmera direta (Cam, painel superior esquerdo), o espectrógrafo Cassegrain (Cass,

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Painel superior direito), o espectrógrafo Coudê (Cd, painel inferior esquerdo) e a CamIV (painel inferior direito) Nas figuras, no ano de 2007 foram contabilizadas apenas as horas utilizadas até maio.

Os gráficos da Figura 3 mostram que houve aumento no número de horas solicitadas em 2007 em relação aos anos anteriores para todos os instrumentos exceto na câmera direta, onde constata-se uma queda continuada desde 2004. O aumento da demanda em 2007 provavelmente se deve ao adiamento na entrada em operação do espectrógrafo óptico no SOAR (Goodman) e da Câmera infra-vermelha Spartan. É de se esperar que assim que esses dois instrumentos estejam em operação plena, a demanda no OPD deve começar a cair tanto nos espectrógrafos como no imageador IR. Inclusive, uma das razões para explicar a queda na demanda na câmera direta no OPD pode se dever ao fato que desde 2005 a câmera imageadora do SOAR, o SOI, tem sido oferecida à Comunidade. Veja ainda que em termos de número de noites concedidas e utilizadas, os valores têm permanecido estáveis ao longo dos anos. Não foram feitos gráficos para o espectrógrafo Eucalyptus e a câmera rápida FOTRAP pela baixa utilização desses instrumentos.

Figura 3. Número de noites solicitadas, concedidas e utilizadas nos quatro instrumentos mais solicitados no Observatório do Pico dos Dias. No painel superior esquerdo, a Câmera Direta (Cam); no painel superior direito, o espectrógrafo Cassegrain (Cass); no painel inferior esquerdo, o espectrógrafo Coudê (Cd); e no painel inferior direito, a câmera imageadora Infra-vermelha, CamIV. Nas estatísticas de 2007, foram apenas incluídas as horas utilizadas até maio desse ano.

3.1.2 Demanda por instrumento nos telescópios de 60 cm do IAG e Zeiss.

Foi avaliada a demanda da câmera direta e da câmera infra-vermelha CamIV no telescópio do IAG. Esses dois instrumentos foram selecionados por serem os que apresentam, de longe, a mais alta utilização. A Figura 4 mostra o resultado obtido. Observa-se que não existe uma tendência clara sobre a demanda no período estudado.

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Porém, é importante salientar que em 2007 houve uma queda expressiva na utilização da CamIV. A câmera direta, em relação ao ano imediatamente anterior (2006), permaneceu estável. Nota-se uma queda expressiva (~30%) nesses dois últimos anos em relação a 2004. Aqui, é importante lembrar que a maior parte do tempo de observação no telescópio do IAG e Zeiss é concedida após a reunião da Comissão de Programas. Isso porque existe mais tempo disponível que o solicitado. O tempo vago é preenchido posteriormente através de pedidos suplementares que não passam pelo crivo de uma Comissão de Programas.

Figura 4. Demanda por instrumento do telescópio de 60 cm do IAG para a câmera direta (esquerda) e CamIV (direita). As noites utilizadas de 2007 correspondem ao período janeiro-maio.

Para o telescópio Zeiss não são mostrados diagramas de demanda de instrumentos pela baixa utilização que tem apresentado nos últimos anos (10 noites em 2006, 30 noites em 2005, 34 noites em 2004 e 42 em 2003).


Uma análise similar à realizada com os telescópios do OPD pode ser realizada com o Observatório Gemini. A Figura 5 apresenta a evolução do FP (considerando os dois telescópios juntos) do tempo brasileiro por semestre, a partir de 2001A, quando o Gemini Norte entrou em operação.

Pode ser visto que no período 2001-2007 o FP do Gemini tem passado por várias flutuações, sendo a mais brusca a acontecida em 2002A, quando triplicou de valor em relação ao apresentado em 2001A. Entre 2002B e 2004B a demanda permaneceu estável, com uma média no FP de 2. A partir desse último semestre, constata-se uma queda sustentada, com um mínimo em 2005B, quando começa novamente a aumentar. Finalmente, depois de recuperar o valor próximo de 2, voltou a cair drasticamente, atingindo 1.18 no último semestre considerado, o segundo mínimo encontrado desde a entrada em operação do Observatório.

As causas dessa oscilação podem ser explicadas por várias razões. Em 2002A, além do GN já em funcionamento, entra oficialmente em operação o GS. A expectativa por dados é grande, e coincide com a queda na demanda observada no telescópio do OPD (ver Figura 1). O mínimo observado em 2005B pode estar relacionado com um “desapontamento” da Comunidade com o telescópio. Nos semestres anteriores, uma

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parte importante dos projetos aprovados não foram completados e/ou observados (ver Séc. “Análise dos Feedbacks do Gemini). Há também reclamações em relação à

Figura 5. Evolução do fator de pressão do Observatório Gemini (Gemini norte e sul juntos) no período 2001-2007. A letra “A” depois do ano refere-se ao primeiro semestre e a “B”, ao segundo.

qualidade dos dados. Com a redefinição de procedimentos observacionais e outras mudanças aplicadas a partir de 2005, discutidas na seção sobre o Gemini, houve um claro aumento da fração dos projetos completados assim como na própria qualidade dos dados. Isso explicaria o aumento do FP observado até 2007A. A queda que se aprecia em 2007B pode ser devida apenas um efeito sazonal e/ou as poucas horas disponíveis para observação, inviabilizando a execução de projetos mais longos. A expectativa de poder realizar esses projetos no SOAR pode explicar a queda registrada na demanda.

3.2.1 Análise por instrumento

A Figura 6 apresenta a demanda, por instrumento, tanto para o Gemini Norte (GN) quanto para o Sul (GS). Pode-se ver que GMOS, o espectrógrafo multi-objeto do Gemini, é o instrumento mais solicitado pela Comunidade. Os dados para o GMOS-GS são apresentados a partir de 2003 porque foi nesse ano que o instrumento foi entregue para uso científico. Em 2007, apenas as horas observadas até maio foram contabilizadas. Por isso existe uma queda aparente no número de horas executadas no espectrógrafo de ambos os telescópios.

Depois do GMOS, o GNIRS no GS e o NIRI no GN são os dois instrumentos mais solicitados nesse Observatório. Observa-se que desses dois, o NIRI acumula uma baixa taxa de execução dos programas. Apenas em 2006, e em menor grau em 2005, a fração de horas observadas em relação às concedidas supera o 50%. O GNIRS, contando apenas os anos de 2005 e 2006, é o instrumento que apresenta a maior relação tempo observado/concedido, com uma taxa em torno de 75%. Infelizmente, a estatística para 2007 vai ficar bem longe desse valor. Isso por causa do problema de aquecimento registrado no instrumento, deixando-o fora de operação desde maio de

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2007 até a data (ver relatório sobre o Gemini acima). O Phoenix e o T-ReCS, no GS são os instrumentos que apresentam a mais baixa taxa de aproveitamento. De fato, apesar da CP-Gemini ter concedido tempo nesses dois instrumentos em todos os semestres, em vários destes nenhuma hora foi observada (por exemplo, no período 2002-2004 com o Phoenix e no período 2002-2003, além do ano de 2005, com o T-ReCS. A situação com o GMOS parece mais confortável. Em todos os semestres em que foi concedido tempo, observa-se que pelo menos 50% das observações foram executadas.

Estatística por Instrumento - GS Phoenix (2002 - 2006)

05

1015202530

2002 2003 2004 2005 2006 Ano

Hora

s Dem andaRealizadoConcedido

Figura 6. Histogramas do número de horas solicitadas, concedidas e executadas nos diferentes instrumentos do Gemini.


O Observatório SOAR, por ter entrado em operação (ciência inicial) apenas a partir de 2005, apresenta estatísticas não muito confiáveis em termos do FP e, principalmente, da eficiência das observações. Isso porque entre 2005 e até final de 2006 houveram diversos problemas (já discutidos em outros lugares e na própria seção sobre o SOAR neste documento) que levaram ao fechamento do telescópio durante dois meses, à retirada da câmera SOAR por um período de tempo similar, e em determinadas

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oportunidades, à interrupção das observações com a câmera/espectrógrafo OSIRIS por problemas de eletrônica. Além disso, o contínuo adiamento do comissionamento do espectrógrafo óptico Goodman tem também prejudicado consideravelmente a execução de programas aprovados pela CP/SOAR nesse instrumento. Contudo, o otimismo e confiança da Comunidade no Observatório não têm diminuído. Apesar de não estar ainda em funcionamento pleno, têm sido realizadas observações de forma continuada desde 2005. Por parte do Brasil, seis artigos em revistas arbitradas de circulação internacional foram publicados e uma tese de doutorado baseada parcialmente em dados do SOAR foi completada.

Os dois histogramas da Figura 7 apresentam a demanda e utilização dos dois instrumentos que o SOAR tem disponibilizado à Comunidade no período 2005-2007 (SOI, à esquerda e OSIRIS à direita).

Figura 7. Histogramas que mostram as horas solicitadas, concedidas e utilizadas com a câmera imageadora do SOAR, SOI (esquerda) e a câmera imageadora e espectrógrafo infravermelho, OSIRIS (direita).

Uma rápida inspeção da Figura 7 permite diagnosticar que o fator de pressão para cada um dos instrumentos tem se mantido próximo do valor de 2 nos três anos de operação do SOAR. Também, a razão entre o número total de horas observadas e concedidas oscila ao redor de 0,5. Isso, no entanto, não implica que a porcentagem de projetos observados seja de 50% ou que os projetos observados sejam parcialmente executados em até 50% do tempo concedido. Há que lembrar que a Comissão de Programas do SOAR tem como política alocar um número de horas maior que o mínimo previsto para o semestre com o intuito de ter projetos de reserva caso a fração de tempo dedicada a ciência aumente durante o semestre.

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4. Discussão

A análise da informação apresentada nas duas seções acima, além das respostas da Comunidade ao questionário on-line elaborado pelo LNA na época do Planejamento Estratégico (06/2005), permitiu à Comissão discutir acerca da infra-estrutura observacional atual, um dos objetivos deste trabalho.

4.1 OPD

Um primeiro ponto de debate é sobre o futuro do OPD, principalmente se ele tende a se tornar obsoleto em poucos anos se não forem realizados investimentos adequados na sua infra-estrutura observacional atual. A queda na demanda dos telescópios menores (IAG e Zeiss) e a estagnação do fator de pressão do telescópio PE nos últimos 5 anos (FP=1.45±0.3) pode ser um reflexo dessa situação. Embora o telescópio de 1.6 m ainda permaneça competitivo em algumas áreas de atuação, é natural supor que quando o SOAR e toda sua instrumentação de primeira geração (incluindo um espectrógrafo óptico) estejam em pleno funcionamento, o interesse pelo OPD diminua. Contudo, um fato que chama a atenção é que grande parte dos trabalhos que se desenvolvem no OPD atualmente estão associados a dissertações de mestrado e teses de doutoramento em andamento no país e, inclusive, no exterior. Nesse sentido, o papel que o OPD tem tido e continuará a ter na formação de novas gerações de astrônomos é nítido.

Investimentos em infra-estrutura estão, de fato, sendo realizados. Atualmente, trabalha-se na automação de várias tarefas e criação de interfaces gráficas para o telescópio e instrumentos que irão permitir, por um lado, facilitar a vida do astrônomo e, por outro, operar os Telescópios remotamente. Existe, ainda, o projeto de adicionar um sistema de correção por tip-tilt ao PE, o que levaria a uma melhora considerável na qualidade de imagem desse telescópio. Contudo, esse último projeto corre o risco de sofrer um adiamento considerável já que o engenheiro responsável pela sua implementação está de licença desde 2006 até 2009, e não é certo se retornará ao LNA.

Outro ponto discutido diz respeito à instrumentação. Em razão do reduzido staff do LNA, o número relativamente grande de instrumentos instalados e a baixa utilização e desempenho de alguns destes (i.e., o espectrógrafo Eucalyptus), não resultaria mais atraente reduzir o número destes a disposição da Comunidade, de forma a evitar a troca constante de equipamento por apenas alguns dias? Ainda, de que forma a atual instrumentação pode ser melhor aproveitada ou, no caso de ser necessário nova instrumentação, qual o instrumento de mais apelo e utilização? Nesse último ponto, foi consenso entre os membros da Comissão, além de ter sido sugerido por usuários nas reuniões, que a instalação de um espectrógrafo tipo echelle (e.g. FEROS) traria benefícios à Comunidade e colocaria o PE em um patamar mais competitivo em relação a outros telescópios da sua classe.


Em relação ao Gemini, os dados mostram que a instrumentação de primeira geração está sendo usada em pleno pela Comunidade, principalmente os dois GMOS, assim como o GNIRS e em menor proporção, o NIRI. Os instrumentos estão em bom funcionamento, exceto o GNIRS pelos problemas já relatados, e ainda está prevista a entrada do último instrumento de primeira geração (Flamingos II) em uns poucos

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meses. Por parte da Comunidade, observa-se um grau muito alto de aproveitamento do tempo de observação que o Brasil dispõe. Desde 2005 percebe-se uma grande satisfação com a qualidade dos dados recebidos e a maior parte dos projetos submetidos são executados em uma porcentagem acima dos 75%.

Porém, a questão mais levantada pela comunidade, por antagônica que possa parecer, se refere aos instrumentos de segunda-geração, previstos no "Documento Aspen". Os países membros se reuniram em Aspen em 2003 para avaliar as oportunidades científicas do Gemini na era dos grandes projetos como os ELTs (Extremely Large Telescopes) e a próxima geração de telescópios espaciais. Os resultados se encontram no documento “Scientific Horizons at the Gemini Observatory”. Os instrumentos para explorar esses temas são muito mais complexos que os existentes hoje em dia e têm custos mais de uma ordem de grandeza maior que os construídos pelo Gemini nesta primeira fase. Eles somariam ~50% dos custos de construção do Observatório. A política a longo prazo do Gemini é a de privilegiar a construção e operação desses instrumentos altamente especializados, orientados a tópicos tais como procura de planetas (NICI - coronógrafo interferométrico), origens do universo (WFMOS - espectrógrafo multi-objeto), medida de velocidade radial de estrelas (RSVP - espectrógrafo de altíssima dispersão). Estes instrumentos serão dedicados preferencialmente a projetos-chave de grande escala que envolvam equipes multi-nacionais. Seja que o País participe ou não de um projeto-chave, será descontado tempo da conta Brasileira. Pelo contrato assinado, o uso dos instrumentos de segunda-geração ocorrerá no modo “condomínio”. Para o Brasil, isso implicaria em um investimento de ~2 MU$ ao longo dos próximos 5 anos. Dada a extrema complexidade desses instrumentos, o Brasil terá mínimas chances de participar de sua construção, o que torna ainda mais difícil conseguir financiamento. O mais caro desses instrumentos custaria ~65 MU$ (valor ainda bastante incerto). Estes instrumentos ficariam permanentemente instalados no telescópio, executando projetos de grande envergadura. Nitidamente, a estratégia dos parceiros majoritários do Gemini é a de atacar grandes problemas observacionais, antecipando-se aos grandes telescópios (>10 m), que começariam a operar na segunda metade da próxima década.

Para a Comunidade Brasileira, a estratégia foi bastante diferente no passado, quando os recursos instrumentais não foram usados em grandes projetos ou projetos-chave. De fato, as linhas de pesquisa desenvolvidas pela comunidade utilizando recursos observacionais se afastaram das linhas de alta competitividade e custos instrumentais elevados. No cenário de instrumentos dedicados, por um lado, poucos teriam condições de se engajar nesses projetos, a menos que o perfil de nossa comunidade se modifique radicalmente nos próximos 10 anos. Por outro, não há muita perspectiva do Brasil participar nesses grandes projetos, cujos grupos já estão formados. O dilema desde a reunião de Aspen, ainda não resolvido, é se devemos trabalhar para conseguir recursos que eventualmente restringirão nosso acesso ao telescópio pela falta de opções instrumentais. Isso exige uma definição clara de nossa estratégia para o Gemini. À medida que usarmos o SOAR, teremos mais e mais alvos para explorar no Gemini. Isso demandará o leque diversificado de instrumentos disponíveis no Gemini. Claramente, a combinação Gemini/SOAR permitiria ampliar nossas possibilidades científicas, se o Gemini continuar a ser um recurso adequado para uma comunidade com diversas áreas de atuação.

Uma alternativa seria concentrar todo o nosso tempo no Gemini Sul, por causa da combinação Gemini/SOAR. Para isso, Brasil e Argentina teriam que convencer os outros parceiros a instalar os grandes instrumentos no Gemini Norte e não no Sul, como

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eles parecem preferir. Uma boa notícia é que o Brasil, comparado com os demais parceiros e tendo em conta nossa fração de tempo, tem um índice alto de publicações. Isso foi confirmado através de levantamento recente, em que, dentro do Projeto Gemini, a comunidade brasileira é a mais produtiva dentre os seis países parceiros, proporcionalmente à sua quota de tempo de observação.


A situação do SOAR merece amplo destaque e debate. As ações realizadas nos últimos dois anos para melhorar a qualidade do telescópio e instrumentos têm surtido efeito. Isso tem permitido que pelo menos 50% do tempo total de observação possa ser dedicado a ciência. Apesar da qualidade de imagem obtida estar próxima daquela especificada, existem ainda problemas na performance do sistema de tip-tilt que necessitarão de modificações físicas. A frequência de correção desse sistema está limitada em 1/3 da banda especificada. Este será possivelmente o fator limitante para a qualidade de imagem do telescópio de imediato. De forma mais crítica, o atraso na entrega do espectrógrafo óptico Goodman por parte da UNC supera amplamente as previsões mais pessimistas, o que tem prejudicado enormemente a Comunidade Brasileira. É importante lembrar que o Goodman deveria ter iniciado funcionamento juntamente com a câmera óptica, ou em 2006. A equipe de desenvolvimento do Goodman mantém a previsão de ter o instrumento comissionado para o semestre 2008B. Outro instrumento que tem sofrido atrasos consideráveis é a câmera infravermelha Spartan. A próxima previsão de chegada é no final de 2007. Uma acidente recente com o instrumento na sua bancada de desenvolvimento atrasou o seu cronograma em pelo menos mais 2 meses.

A contribuição Brasileira à primeira geração de instrumento - O espectrógrafo SIFS - também está atrasado em seu cronograma de desenvolvimento, sendo provavelmente o último instrumento de primeira geração a ser comissionado. A sua entrega está prevista para o início de 2009.

Pelo dito acima, surgem várias perguntas que precisam ser respondidas no presente trabalho para cumprir com os objetivos da Comissão. Que alternativas devem ser acionadas caso o Goodman não chegue a ser comissionado na previsão de 2008B ? Na atual conjuntura, não existe um “plano B” que permita uma rápida substituição do Goodman por outro instrumento. A capacidade científica do SOAR é impactada diretamente pela ausência de um espectrógrafo óptico. A eventual utilização do bHROS no SOAR foi estudada e descartada em função de sua baixíssima eficiência associada ao funcionamento em resoluções incompatíveis com a abertura do telescópio (limite de RON). Por outro lado, a construção do espectrógrafo de alta resolução do SOAR, o STELLES, não foi iniciada.

Além dos problemas com a instrumentação, o SOAR, no que se refere à parte Brasileira, sofre com falta de astrônomos residentes (ARs) permanentes. A alta rotatividade de astrônomos devido ao limite máximo de permanência em La Serena de dois anos (se for bolsista CNPq) ou de quatro anos (se for bolsista Fapesp) no caso de astrônomos sem vínculo empregatício, e de um ano quando o astrônomo está vinculado a uma universidade ou instituto de pesquisa do País, gera desgaste e perda de conhecimento e experiência acumulados cada vez que um AR deve regressar ao Brasil. Atualmente, está em negociação a possibilidade de se manter um astrônomo brasileiro no SOAR por um período de até seis anos.

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5. Trabalho de Pesquisa na Comunidade

Para tentar dar resposta aos itens e questionamentos expostos acima, diretamente relacionados com o estado da infra-estrutura observacional atualmente instalada no País e, inclusive, poder realizar uma projeção das necessidades da Comunidade em infra-estrutura observacional em um horizonte de médio prazo e, ainda, poder propor medidas concretas para garantir que o LNA poderá satisfazer essas necessidades futuras da Comunidade em infra-estrutura observacional, a Comissão considerou fundamental ouvir os astrônomos do País. Para esse fim, foram agendadas visitas de membros da Comissão aos principais centros de ensino e pesquisa em astronomia no Brasil durante os meses de junho e julho. No caso de universidades/institutos com poucos astrônomos, foi nomeado um astrônomo da instituição para reunir seus colegas, discutir com eles e posteriormente transmitir à Comissão a opinião do grupo. A Tabela 1 mostra os diferentes centros de astronomia que foram contemplados para este estudo.

Ao todo, 12 departamentos/institutos de astronomia foram contactados, que responderam de forma positiva ao chamado da Comissão e aplaudiram a iniciativa. Merece destaque a grande receptividade e colaboração demonstrada pelas instituições contactadas.

Em cada centro visitado foi marcado um dia e hora, de comum acordo com o chefe de Departamento, para que o maior número de pesquisadores e estudantes pudessem participar. A duração típica de cada reunião foi de duas horas e meia. O membro da Comissão responsável pela visita ia expondo os diferentes assuntos e escutando/registrando as opiniões dos participantes. Foi determinado um número mínimo que questões a serem levantadas e para tal fim foi estabelecido um roteiro contendo perguntas específicas por observatório. Foi também deixado espaço para a Comunidade se manifestar em outras questões não inclusas no roteiro mas ainda de interesse para a instituição/grupo de pesquisa.

Posteriormente, a Comissão se reuniu em 25 de julho de 2007 em Itajubá, onde foram discutidas e analisadas as opiniões recolhidas entre as diferentes instituições. A seguir, apresenta-se o roteiro elaborado e depois, as opiniões recolhidas sobre esses e outros pontos de importância.

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Tabela 1. Instituições visitadas e/ou contactadas pela Comissão com o objetivo de discutir com seus membros questões-chaves relativas à infra-estrutura observacional do País.

Instituição Responsável da Visita UNIVAP - São José dos Campos* Alexandre OliveiraINPE - São José dos Campos* Alexandre OliveiraObservatório Nacional - Rio* Marcos DiazUFMG - Belo Horizonte * João Francisco C. Santos Jr.Observatório do Valongo - Rio* Alberto Rodríguez ArdilaUNIFEI - Itajubá* Alberto Rodríguez ArdilaIAG -USP - São Paulo* Marcos DiazUFRGS - Porto Alegre* Marcos DiazUFSC - Florianópolis Raymundo BaptistaUEFS - Feira de Santana Paulo PoppeUESC - Ilhéus Heri PlanaUFRGN - Natal José Dias do NascimentoUFSM - Santa Maria Alex Schmidt - João Francisco

*Lugares onde a pesquisa foi conduzida por um membro da Instituição

5.1 Questões para discussão com a Comunidade

5.1.1 OPD

Enquanto o telescópio de 1,6 m tem apresentado um fator de pressão relativamente estável ao longo dos últimos cinco anos (média simples de 1.4 no primeiro semestre de cada ano e de 1.0 no segundo semestre), o mesmo não pode ser dito para os telescópios de 60 cm. Atualmente, o fator de pressão dos dois telescópios menores não ultrapassa 0.30 no primeiro semestre de cada ano e é menor que 0.15 durante o segundo semestre. Uma forma de incrementar a utilização dos últimos é estimular a Comunidade a submeter projetos de longa duração (levantamentos, monitoramentos, etc) e dar prioridade a esse tipo de projetos. Nesse caso, projetos de curta duração poderiam vir a ser penalizados (colisão de datas, por exemplo). Concorda com essa alternativa?

Modos de operação. Em 2008, deverá estar disponível o modo de observação remota no OPD. Isso permitirá que o pesquisador possa realizar seu projeto de pesquisa desde sua instituição de origem, evitando deslocamentos até Itajubá. Esse deverá ser o modo de operação padrão no futuro? Considera que o modo de observação em fila seja também oferecido à Comunidade no OPD?

Uma forma de manter o OPD competitivo nos próximos anos é a aquisição de um espectrógrafo Echelle tipo FEROS. Essa idéia tem sido sugerida em diversas oportunidades pela Comunidade. Considera pertinente essa alternativa? De que forma

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você/sua Instituição poderia contribuir nesse projeto? Que outros instrumentos você sugere/considera que são necessários no OPD para aumentar sua competitividade e porque?

Relacionado com a pergunta anterior está o fato de que o projeto de instalação de um sistema de tip/tilt de alta transmissão no 1.60 m, previsto para entrar em operação em 2010, encontra-se ameaçado pela falta de pessoal especializado na área no LNA. Qual o impacto que a possível falta desse sistema produziria na sua pesquisa?

Qual é sua opinião em relação ao LNA realizar um investimento pesado e contínuo em detectores (CCDs principalmente)?

5.1.2 Observatório Gemini

O Brasil paga caro pelo acesso restrito a um Observatório com dois telescópios de 8 m de última geração. Apenas 2.5% do tempo disponível para ciência, o que equivale a uma média de 20 horas por semestre por telescópio, é oferecido atualmente à comunidade. Contudo, até hoje, o Brasil tem sabido aproveitar de forma eficiente essas poucas horas disponíveis. É o parceiro mais produtivo do consórcio, apresentando a taxa de publicações por hora de observação mais elevada entre os membros. O espectrógrafo / imageador óptico GMOS é, de longe, o instrumento mais procurado, seguido dos espectrógrafos / imageadores NIRI, GNIRS e TReCs (nessa ordem), no infravermelho próximo. Nos próximos anos, no entanto, esses instrumentos provavelmente serão aposentados, dando lugar à segunda geração de instrumentos, construídos com fins específicos e dedicados prioritariamente para projetos de longa duração e grande porte. Exemplos dessa filosofia é o NICI (câmera para a procura de planetas, já em comissionamento), o GPI (Gemini Planetary Imager, atualmente em fase de construção e também orientada na procura por planetas fora do sistema solar), e o WFMOS (também em fase de desenho conceitual, a ser instalado no SUBARU). O Flamingos2, último instrumento da primeira geração, que consiste de uma câmera de campo largo e espectrógrafo MOS na região do IV próximo, deve entrar em fase de comissionamento no final de 2007.

Pelo dito acima, a Comunidade considera-se disposta a participar em projetos-chave que envolvam equipes de vários paises e um grupo grande de pesquisadores com o intuito de ter acesso aos instrumentos de segunda geração? É importante mencionar que não está decidido ainda se uma pequena parte dos instrumentos de primeira geração continuará a ter suporte e será oferecida de forma contínua após a entrada em funcionamento daqueles da segunda geração. Outros parceiros menores têm manifestado preocupação semelhante, de modo que uma pressão suficientemente forte e coordenada pode garantir o convívio entre os dois tipos de instrumentos. Mas isso é apenas uma possibilidade.

Dado os altíssimos custos envolvidos na construção da instrumentação de segunda geração (~US$ 50 M), qual é sua opinião sobre o País pagar por instrumentos em que apenas uma fração restrita da nossa comunidade poderia se beneficiar? Caso sua resposta seja negativa, deve o Brasil abandonar o consórcio Gemini e em seu lugar procurar se engajar em projetos com uma porcentagem maior de participação? Ou devemos manter nossa participação nessa nova geração de instrumentos em função de um interesse da comunidade nas perspectivas a serem abertas pelos mesmos? Esta é uma discussão complexa e esta comissão propõe que a mesma tenha início com a coleta de opiniões entre os pesquisadores.

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5.1.3 Telescópio SOAR

Apesar de contar com apenas dois instrumentos, o SOAR tem apresentado o fator de pressão mais elevado dos telescópios administrados pelo LNA nos últimos semestres (acima de 1.5). Contudo, dos instrumentos de primeira geração previstos para entrar em operação, apenas dois estão atualmente em uso - o imageador SOI e o imageador / espectrógrafo IV OSIRIS. Existe uma pressão e expectativa elevada para o uso do espectrógrafo óptico Goodman, cuja previsão de comissionamento foi novamente adiada e provavelmente estará disponível para uso em ciência apenas a partir de 2008B. Sem dúvida que a urgência de dispor de um espectrógrafo óptico no SOAR é enorme, face ao acesso restrito que a Comunidade tem ao GMOS (Gemini) e as limitações impostas pelo sítio e abertura dos telescópios do OPD, no caso do espectrógrafo Cassegrain do LNA. Caso novos atrasos venham a ocorrer na entrega do Goodman no SOAR, um plano de contingência deveria ser elaborado e conduzido por parte do Brasil? Certamente somos o parceiro mais prejudicado pela falta do espectrógrafo.

Outro aspecto importante que merece ser levantado está relacionado ao modo de operação do SOAR. Atualmente, existem quatro salas de observação remota instaladas no país. Essas salas têm a capacidade de executar observações no modo clássico / multi-instrumento sem o deslocamento do observador até La Serena. Nesse modo clássico/remoto seria possível implementar facilmente projetos alternativos para condições de observação deficientes, sob a responsabilidade do investigador principal. A procura por esse modo de observação ainda tem estado aquém do esperado. Em uma primeira análise, poderia se pensar que não existe interesse no modo remoto e que a comunidade usuária do SOAR prefere o modo serviço como modo padrão de observação. Outra possibilidade é que existe uma demanda reprimida, mas que os usuários esperam que esse modo seja ensaiado em outros programas, para ter certeza da sua viabilidade antes de se tornar um observador remoto freqüente. Qual é sua opinião a respeito?

O telescópio SOAR conta atualmente com apenas 1 (um) astrônomo permanente em tempo integral que acumula a função de diretor do observatório. A necessidade de uma continuidade na presença de astrônomos no SOAR é evidente, mesmo considerando um uso crescente de observações remotas. Ainda nesse aspecto, poderia ser mantida a fluência em posições temporárias justificada pela entrada em operação rotineira de mais 3 instrumentos nos próximos dois anos. Uma infraestrutura local específica para acolher e instalar rapidamente os astrônomos brasileiros poderia ser estabelecida em La Serena. Considera oportuno alocar parte do dinheiro destinado ao SOAR no desenvolvimento dessa infraestrutura? Uma outra questão relacionada com a anterior é a necessidade de dispor de pelo menos um astrônomo brasileiro permanente em La Serena. Entre outros aspectos positivos, a presença de um astrônomo permanente aliviaria, em parte, a contínua perda de experiência adquirida pelo astrônomo residente com vínculo permanente no Brasil, que deve voltar ao País após um ano no SOAR, assim como ajudaria no aumento da eficiência das observações (fila e remoto) e no treinamento dos próprios astrônomos residentes temporários. De que forma a Comunidade brasileira deve agir ou se articular afim de conseguir uma vaga permanente no SOAR?

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5.2 Resultados

5.2.1 Observatório do Pico dos Dias

Pelo fato de ser o Observatório de mais amplo e fácil acesso da nossa Comunidade, o OPD é um ponto crítico e sensível para praticamente todos os astrônomos que foram entrevistados. De fato, em algumas instituições como a UNIFEI e a UEFS, as questões sobre OPD dominaram a pauta de discussão. Um fato comum a todos os participantes da reunião é o papel fundamental que o OPD tem tido e continuará a ter na formação de recursos humanos em astrofísica no País. Isso faz com que o modo de observação padrão no OPD sugerido por todos seja o clássico. Embora as observações remotas sejam apoiadas por grande parte da Comunidade, estas não podem nem devem substituir o modo clássico, principalmente no treinamento de estudantes. O valor que isso tem é inestimável para a formação de um jovem astrônomo. Sob esta perspectiva, a possibilidade de acesso aos telescópios do OPD em modo presencial classico deve ser mantida e estimulada. Contudo, as observações remotas, em particular nos telescópios menores, pode ajudar a ocupar parte do tempo vago já que evitaria o deslocamento de um astrônomo até Itajubá. Certamente, a dificuldade para operar remotamente o telescópio Zeiss tornaria a relação custo/benefício muito desfavorável. Nesse sentido, a UFSC propõe deixar esse telescópio dedicado a projetos de longa duração, enquanto mantém o BC do IAG e o PE para projetos curtos, em ambos os modos. Outros centros como o IAG sugerem que o modo imageamento seja disponibilizado de forma remota, tanto no BC como no PE.

Outra idéia no sentido de aproveitar parte do tempo ocioso dos telescópios menores veio do IAG com acordo da UFRGS e Observatório do Valongo, que sugerem a criação de escolas observacionais para treinamento dos estudantes de pós-graduação, abertas a todas as instituições, com frequência de pelo menos uma por semestre.

Outras idéias que ajudariam a tornar o telescópio do IAG mais competitivo seria ligá-lo através de um sistema de fibra óptica com o Coudê do PE, como proposto pelo Observatório do Valongo. Assim mesmo, a instalação de câmeras para imageamento rápido e/ou um imageador de campo grande (e leitura rápida) seria muito bem vindo, principalmente para realizar fotometria diferencial de campos extensos e aglomerados. Essas melhorias trariam um impacto considerável e tornariam mais atraente o 60cm/IAG para programas de surveys.

A instalação de um espectrógrafo echelle tipo FEROS no OPD não é consenso. Enquanto a grande maioria acha interessante a proposta, outros sugerem que esse esse tipo de instrumento é mais competitivo e de mais impacto no SOAR, principalmente em vista do atraso do Goodman. Contudo, o INPE ofereceu-se a ajudar na construção de um instrumento dessa categoria.

Na opinião do Observatório do Valongo a instalação de um image slicer no coudé do OPD teria um custo/benefício bem interessante. Eles, de fato, se ofereceram para colaborar especificamente nesse projeto caso seja uma realidade. Também, alguns grupos (UNIFEI, UFMG) questionaram se não era mais viável instalar o MUSICOS (que foi oferecido ao OPD como “presente”) ao invés do FEROS. Contudo, a eficiência desse instrumento é bastante baixa, o que torna o esforço de instalá-lo no OPD um projeto de baixo retorno.

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A instalação de um sistema de tip-tilt no telescópio PE foi uma das questões que menos impacto teve na Comunidade. Alguns, de fato, desconheciam que houvesse planos de implementar tal sistema no OPD. Para a grande maioria, não traz grandes benefícios para a pesquisa que rotineiramente realizam e inclusive, questionaram a eficácia do mesmo se não são minimizadas fontes de calor e turbulência dentro do prédio do telescópio. No entanto, a Comissão ficou com a impressão que não ficou bem compreendida na comunidade a importância da implementação deste sistema no telescópio de 1,60m do OPD. Vale ressaltar que, contrariando algumas opiniões de usuários, em inúmeras noites neste telescópio, o seeing alcançou 0.8”, o que justificaria mais ainda a implementação do módulo de tip-tilt. Foi também proposta a viabilidade de adquirir comercialmente esse sistema em lugar de dedicar força laboral do LNA no projeto.

Um ponto interessante que cabe ressaltar neste momento é a posição unânime dos astrônomos da UFRGS e do ON, no sentido que o LNA deveria minimizar os esforços atuais de melhorias no OPD e se concentrar totalmente no SOAR, sendo este o projeto que no momento requer atenção e dedicação máxima. Opiniões expressas na UFRGS e no IAG apontam que haveria um maior benefício à Comunidade se o staff do LNA se voltasse para o SOAR, inclusive através de parcerias com outras instituições. Em ordem de prioridade, o LNA deveria privilegiar o SOAR e somente após tê-lo em pleno funcionamento o LNA deveria retomar seus projetos atuais (tip/tilt e echelle).

Embora não estivesse dentro da pauta preparada, os astrônomos da UNIFEI indagaram sobre a possibilidade do LNA oferecer uma pipeline para redução de dados. Para eles, esse sistema traria grandes benefícios, principalmente pelo tempo que é gasto reduzindo grande volumes de dados. A própria UNIFEI se propôs a colaborar nesse projeto oferecendo estudantes para elaborar as rotinas de redução. De outro lado, a UFMG opina que as pipelines não são eficientes e geralmente não fazem o que o astrônomo quer.

Outro assunto também levantado pela UNIFEI e apoiado pela UNIVAP diz respeito ao suporte técnico atualmente oferecido. Eles são contra não ter assistente noturno no OPD. Ainda, eles sugerem a contratação de um astrônomo residente, a exemplo da maioria dos observatórios, encarregado de dar suporte mais avançado à Comunidade, o que também foi sugerido pela UFSM. Uma tarefa adicional do astrônomo residente seria a criação de pipelines para a redução de dados.

Como foi dito no começo desta seção, vários astrônomos comentaram sobre melhorias simples que podem tornar o OPD mais atraente nos próximos anos. Entre estas se encontram:

– Automação do padrão de dithering, especialmente em observações no IV. Isso possibilitaria a implementação de macros que movimentem sequencialmente o telescópio quando a CamIV está instalada;

– Aumentar a velocidade do link de conexão à rede; – O header das imagens não é completo. Foi sugerida a inclusão de informação

relativa aos filtros de observação, padrão de dithering e condições atmosféricas (comparar com o header de outros observatórios, por exemplo);

– Disponibilizar um relatório on-line das condições de observação das noites anteriores. Isso permitiria que as pessoas que estão de viagem para o OPD se preparem adequadamente;

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– Controle do telescópio Zeiss no primeiro andar do prédio para evitar a presença do astrônomo na intempérie;

– Urgência de implementar na CamIV um Lyot stop para poder utilizar o filtro da banda Ks. De acordo com Rodrigo Prates Campos, do LNA, a construção dessa máscara está em construção no INPe.

Como pode ser lido das páginas anteriores, apesar na queda do fator de pressão dos telescópios menores e a estagnação do FP no telescópio de 1.6 m, o interesse que o OPD gera na Comunidade é muito grande e justifica os esforços que o LNA está realizando para torná-lo mais competitivo. Contudo, as opiniões aqui registradas apontam para um OPD mais voltado à formação de astrônomos, projetos tipo surveys e outros que não necessitam de óptica adaptativa e/ou alta resolução espacial. A atenção da Comunidade continua voltada para o SOAR, e é enfática na opinião de que neste momento o LNA deveria focalizar seus maiores esforços nesse recurso, incluindo o fornecimento de recursos humanos e capital.

5.2.2 Observatório Gemini

Com relação aos acordos de troca de tempo, alguns usuários (IAG) apontaram a falta de informação dos acordos de troca de tempo do GEMINI com o Keck e SUBARU. A necessidade de manter plenamente o rollover ou continuidade de projetos foi defendida. Também foi levantado no IAG que escolas ou cursos de redução de dados do poderiam minorar as dificuldades de utilização dos pacotes de redução.

As respostas recebidas da Comunidade apontam, com poucas exceções, a um baixo interesse nos instrumentos de segunda-geração. Foi consenso que deve se trabalhar para que pelo menos uma parte dos instrumentos atualmente instalados possam permanecer e operar, mesmo quando os instrumentos de segunda-geração estejam em funcionamento. A opinião geral é que, se a política do Gemini no futuro é privilegiar projetos-chave com a participação de equipes de vários países e baixa participação brasileira, o País deveria reavaliar a continuidade de sua participação no Gemini (ON, UFRGS, UFSC, UFMG). É importante ressaltar que quando essa possibilidade é mecionada, sugere-se também que o dinheiro que seria utilizado no Gemini fosse investido em projetos onde se tenha uma maior porcentagem de participação, ainda que fosse em telescópios de menor abertura (de 4 - 6 m.), inclusive no próprio SOAR. O INPE sugere que seja feita uma discussão a nível nacional neste sentido e o Observatório do Valongo propõe que seja pesquisada a possibilidade de uma troca de tempo com outro telescópio de porte similar ao Gemini que satisfaça às nossas necessidades. Desse modo, o Brasil continuaria “oficialmente” dentro do consórcio. Eles ainda questionaram se o modo de operação previsto pelo Gemini é também compartilhado por outros observatórios. Nesse caso, não teria sentido sair do Gemini para ingressar em um outro consórcio de características semelhantes.

Por outro lado, a UEFS opina que abandonar o Gemini também significaria abandonar todo o investimento realizado pelo país, além de abrir mão de novas perspectivas que surgirão com a construção dos instrumentos de segunda geração. Em particular, com o aparecimento de uma nova nova área de pesquisa, devido à otimização dos instrumentos para estudos de exoplanetas, que certamente abrirão portas para a participação de novos grupos de pesquisa no país. Contudo, eles sugerem que sejam feitos esforços na manutenção operacional dos instrumentos da primeira geração, com

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o objetivo de garantir a continuidade de participação dos grupos que já utilizam estes instrumentos, com resultados de excelente qualidade.

É importante enfatizar que nenhuma opinião contrária à atual participação do Brasil no Gemini foi manifestada. De fato, a opinião da UFSC, no sentido de que “O Gemini foi importante por permitir à astronomia brasileira ter acesso, mesmo que restrito, a instrumentos de ponta em telescópios de grande porte enquanto o leque de instrumentos disponíveis permitiu realizar ciência genérica” é compartilhada por praticamente toda a Comunidade.

Pelo dito acima, é evidente a necessidade de um debate amplo dentro da nossa Comunidade, onde possa ser discutida de forma mais concreta a continuidade da nossa participação no Gemini. Nesse sentido, fatos, vantagens e desvantagens devem ser expostos abertamente e com o tempo suficiente afim de ajudar aos astrônomos e dirigentes da astronomia brasileira chegar a uma decisão apropriada em benefício da ciência no País. No momento atual não faz sentido tomar decisões, mas sim iniciar uma discussão específica muito mais detalha que a apresentada neste documento. Ainda, os outros parceiros menores também serão prejudicados caso os instrumentos de primeira geração sejam todos decomissionados, portanto é importante que o Board brasileiro do Gemini discuta e negocie nas instâncias apropriadas, junto com os demais parceiros, acordos que permitam continuar explorando essa importante ferramenta de observação que tem sido o Gemini.

5.2.3 Telescópio SOAR

É sem dúvida o projeto observacional mais defendido atualmente pela Comunidade e ao mesmo tempo, o que mais polêmica gera. Um ponto que merece destaque é o fato que o SOAR é atualmente o telescópio com o maior fator de pressão do País (acima de 2; para 2008A, o FP foi de 2.5). Isso, em um momento em que existem claras limitações para ciência por oferecer apenas dois instrumentos (SOI e OSIRIS). De unanimidade geral é a necessidade urgente do espectrógrafo Goodman, que após de mais de 2 anos de espera, ainda apresenta incertezas. Este é sem dúvida o tópico mais discutido nas reuniões. Quando indagados sobre alternativas caso esse instrumento continue tendo atrasos, as respostas são variadas.

A UFRGS, por exemplo, estima que o Goodman deve ter prioridade máxima entre todos os assuntos do LNA. Em um caso extremo, poderia ser substituído por um instrumento já em operação do NOAO? Essa mesma opinião é compartilhada pelo Valongo. Caso isso seja tecnicamente impossível, há a sugestão de transferência da responsabilidade sobre esse instrumento para o Brasil. Nesse último caso, técnicos do LNA trabalhariam na sua conclusão e comissionamento. Na reunião realizada na UFRGS é sugerido enfaticamente que o LNA deve dedicar o staff técnico às questões do SOAR e depois do seu comissionamento pleno retomaria outros projetos em andamento. Mudanças efetivas no formulário de pedido de tempo foram sugeridas na linha de um sistema integrado nos moldes do PIT do Gemini. Alguns participantes também apontaram benefícios na possibilidade de monitorar remotamente as observações de serviço em tempo real. A questão do SIFS é vista com prioridade no IAG onde se sugere que os recursos humanos do LNA sejam direcionados para a conclusão desse instrumento.

A UFMG estima que o Stelles pode ser um bom "substituto" do Goodman, e portanto, deveria ser agilizada sua construção e entrada em operação.

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A UFSC tem outra idéia a respeito. Embora eles considerem importante ter um plano de contingência para o SOAR, acreditam que é pouco efetivo. Isso porque de todos os instrumentos de primeira geração do SOAR, o que está mais atrasado é o SIFS, sob responsabilidade brasileira. Igualmente, encontram difícil imaginar que seja possível providenciar um instrumento alternativo ao Goodman em um curto prazo de tempo face às dificuldades que estamos enfrentando com o desenvolvimento do SIFS. A alternativa mais rápida seria adaptar um instrumento já operacional para ser acoplado ao SOAR. Pelo lado do OPD, isso é pouco viável já que não existe nenhum que possa ser adaptado ao SOAR para cobrir temporariamente a lacuna criada com o atraso do Goodman. Outra alternativa é considerar a possibilidade de alugar um espectrógrafo e adapta-lo para instalação no SOAR enquanto o Goodman não estiver operacional. Por exemplo, poder-se-ia considerar o espectrógrafo do telescópio de 1.5m do ESO, que foi utilizado por vários astrônomos brasileiros quando do acordo com o ESO em 2001/2 e que parece atualmente estar fora de uso.

Ainda em relação à instrumentação, foi sugerido pelo ON que OSIRIS seja substituído por um espectrógrafo infravermelho de baixa resolução com campo integral e/ou multi-objeto.

O modo de operação do SOAR é unanimidade na Comunidade. Todos, sem exceção, apoiam o modo fila como o default do SOAR. Isso pela vantagem de tirar proveito das condições atmosféricas do sítio. O modo clássico/remoto, na opinião do ON, deveria ser estimulado em projetos com muitos detalhes e/ou dificuldades observacionais específicas. A baixa procura pelo modo remoto, na opinião do Valongo, deve-se a que não tem crédito no momento. É um assunto de percepção. Se as primeiras observações forem bem sucedidas, isso vai estimular outros pesquisadores a utilizar esse modo.

Outro assunto que é consenso na Comunidade é o apoio total à iniciativa de um astrônomo residente permanente no SOAR. Não houve uma única opinião contrária a essa iniciativa. Atualmente, o principal entrave é de tipo burocrático, já que o MCT não pode contratar cientistas para trabalhar fora do País. Entre as alternativas propostas para resolver o impasse é a de contratar um astrônomo "terceirizado", por exemplo, via uma fundação de apoio. Foi também sugerido que o País pague diretamente ao NOAO as despesas de um astrônomo brasileiro contratado por eles dentro da quota anual debitada ao Brasil a cada ano. Uma outra opção seria a contratação de um astrônomo nos moldes do Ministério de Relações Exteriores ou em autarquias. Um contato com a Petrobras foi sugerido, já que essa estatal tem experiência na lotação de pessoal no exterior.A manutenção de pós-docs de curto prazo associados a um ou dois residentes brasileiros com contratos longos foi sugerida (IAG), tendo em vista as dificuldades em manter o suporte necessário à fila e o comissionamento de instrumentos.

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6. Projeção das necessidades da Comunidade em infra-estrutura em um horizonte de médio prazo

As informações e opiniões recolhidas na Comunidade astronômica e o levantamento realizado pela Comissão e descrito nas seções acima permitem traçar uma projeção das necessidades em matéria de infra-estrutura em um horizonte de médio prazo. Esta projeção visa garantir a competitividade e continuidade das pesquisas nos diferentes institutos/unidades de ensino. Ressalta-se que pela natureza do trabalho desenvolvido, apenas as regiões no óptico e infravermelho próximo foram contempladas, que é basicamente o escopo de atuação do LNA. Trabalhos similares para cobrir necessidades de instrumentação nas demais regiões do espectro electromagnético podem ser necessários.

6.1 Infraestrutura básica - Telescópios

O crescimento da Comunidade astronômica observacional brasileira tem sido muito acelerado nos últimos anos. Como visto no capítulo 3, a tendência do fator de pressão do SOAR é de aumentar, podendo chegar a valores maiores que 4, principalmente quando o Goodman e a câmera Spartan entrarem em operação. Além disso, a tendência do Gemini de eliminar os “facility instruments” tende a agravar o problema. No momento, não há nenhuma perspectiva concreta de entrada do País em novos projetos de infra-estrutura observacional básica. Isso leva a concluir que em um horizonte de curto a médio prazo (até 5 anos) estaremos com os recursos observacionais disponíveis completamente saturados.

Vários projetos de "survey" no óptico e IV cujos dados já estão disponíveis, em adição àqueles propostos para o início da próxima década no hemisfério sul (VST, VISTA, LSST, Blanco/DECam) levantarão um grande número de alvos de grande interesse para estudos detalhados. Tais estudos necessitarão de instrumentação diversificada ("facility instrumentation") disponível em telescópios de médio e grande porte.

6.2 Observatórios

6.2.1 OPD

O OPD delineia-se como um Observatório-Escola para o treinamento avançado de alunos de pós-graduação com observação no modo clássico; projetos de curto prazo auxiliares à seleção de alvos para o Gemini e SOAR e execução de projetos de longo prazo (observações sinópticas e surveys). Ainda, existe a opção de utilizá-lo como Observatório de testes de tecnologias e componentes de instrumentação. Prevê-se que o uso do OPD no modo remoto seja bastante elevado assim que esse modo de observação entrar em operação. É, portanto fundamental, que esse modo seja amplamente testado para evitar desapontamentos e perda de tempo por parte dos usuários antes de ser oferecido à Comunidade.

Investimentos relativamente modestos na infra-estrutura do OPD (sistema de tip-tilt, por exemplo e/ou automatização de tarefas) apresentam uma ótima relação custo/benefício e um retorno acumulativo.

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6.2.2 Gemini

Atualmente há uma grande demanda pela diversidade de instrumentos que o Observatório Gemini possui e que só pode ser satisfeita por telescópios de grande abertura (> 4 m). Há previsão de um fator de pressão ainda maior se o tempo disponível para a Comunidade brasileira nesse tipo de telescópios for maior. Como comentado anteriormente, existem projetos de "surveys" que produzirão um grande número de alvos adequados a Observatórios com instrumentação variada. Por outro lado, a segunda geração de instrumentos do Gemini pode abrir oportunidades para iniciativas do LNA e da Comunidade assim como permitir a participação do Brasil em projetos de pesquisa internacionais de grande porte. Também importante, funcionará como um telescópio-escola, no sentido de orientar e encaminhar a nova geração de astrônomos na pesquisa baseada em telescópios de grande abertura, que atualmente está em gestação e que começará a dominar o cenário científico em um prazo de 10 a 15 anos.

6.2.3 SOAR O SOAR se projeta como a principal ferramenta de observação brasileira a curto e médio prazo. A Comunidade se beneficiaria enormemente com um eventual aumento da participação brasileira. Fica evidente que a maior parte do esforço em desenvolvimento em instrumentação nos próximos anos vai estar associada ao SOAR. É importante ressaltar que o papel do SOAR na formação de estudantes de pós-graduação está em franco crescimento, o que reforça.

A utilização do SOAR até o momento aponta para o modo fila como o modo mais eficiente. Por outro lado, percebe-se um aumento na solicitação de projetos de observação no modo remoto/clássico. É necessário, portanto, um estudo urgente sobre a fração de tempo fila/remoto que otimize o tempo de observação e a eficiência na operação do telescópio em beneficio da nossa Comunidade.

Na mesma linha do SOAR como o principal telescópio do País, vemos com relativa urgência a necessidade de um espectrógrafo infravermelho e modos de alta resolução temporal nesse telescópio, ambos já previstos pelo SAC do SOAR. O OSIRIS não atende os requisitos de multi-objeto e IFU da Comunidade nessa região espectral e, ainda, conta com uma capacidade em espectroscopia de fenda-longa bastante limitada (uma única resolução, uma única fenda). Se confirmada a tendência efetiva do Gemini de abandonar os “facility instruments”, em um prazo de cinco a sete anos não haverá um único espectrógrafo infra-vermelho que possa ser amplamente utilizado pelos astrônomos do País. O crescimento da astronomia infravermelha no Brasil e no mundo torna a utilização desse tipo de espectrógrafo quase que uma obrigação para garantir a competitividade e continuidade da pesquisa nessa faixa espectral.

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7. Considerações e recomendações finais

A quarta e última atribuição da Comissão é a de “propor medidas concretas para garantir que o LNA possa satisfazer as necessidades futuras da Comunidade em infra-estrutura observacional”. Com base no trabalho desenvolvido nas seções anteriores, cabe agora sugerir tais medidas, comentadas a seguir.

7.1 Infra-estrutura básica

Estudo amplo sobre novas facilidades e/ou oportunidades de participação em telescópios que permitam aumentar as possibilidades de observação na região óptica/NIR. Entre as possibilidades a serem pesquisadas está o aumento da participação brasileira nos projetos atuais.

O LNA deve continuar coordenando esforços na Comunidade para a implementação de programas de infra-estrutura observacional no País a médio e longo prazo.

É necessário uma maior divulgação por parte do LNA perante à Comunidade acerca dos projetos de melhoria da infra-estrutura observacional do OPD para que ela perceba sua importância.

7.2 OPD

Há necessidade de um investimento pesado e contínuo em detectores. O OPD corre o risco de sofrer uma séria limitação na sua operação se isso não for feito com a maior brevidade.

Recomenda-se que o LNA não poupe esforços na ampliação de seu corpo técnico e de astrônomos a fim de cumprir com maior eficiência as metas e projetos em que está envolvido atualmente. Na impossibilidade de ampliar seus quadros, recomenda-se uma restrição do número de projetos e atividades de suporte conduzidas simultaneamente.

Instalação de um sistema de tip-tilt no telescópio de 1.6 m. Este seria um moderado investimento de recursos que beneficiaria todos os instrumentos. A Comissão ficou com a impressão que não ficou bem compreendida na comunidade a importância da implementação deste sistema no telescópio de 1,60m do OPD.

Aquisição/construção de um espectrógrafo echelle de média/alta resolução (R>30000). Esta comissão entende que um instrumento desse tipo seria um instrumento ideal para manter a competitividade do OPD, suprindo a lacuna que existe de um espectrógrafo de alta resolução e cobertura espectral, sendo um instrumento adequado às condições climáticas e de poluição luminosa do sítio.


A realização urgente de um estudo amplo na Comunidade sobre a continuidade da participação brasileira no Consórcio Gemini. Tendo em vista as opiniões coletadas propomos uma reavaliação quantitativa do custo da produtividade do Gemini no país e, principalmente, das perspectivas futuras de instrumentação. Questões que devem ser também abordadas se referem à flexibilidade dos recursos alocados ao Gemini. Quão

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possível é utilizá-los em outros projetos? Levantamento do uso potencial do WFMOS dentro do Brasil? Alternativas de uso do Gemini para parceiros menores? O Board do consórcio deve participar ativamente, ilustrando à Comunidade todas as opções, vantagens e desvantagens face à nova geração de instrumentos do Gemini. O aproveitamento do Gemini pela Comunidade até o momento deve ser analisado utilizando diferentes métricas.


Priorização e dedicação de recursos humanos, financeiros e técnicos pelo LNA ao SOAR até seu pleno comissionamento. Isso inclui realocação de recursos para finalização do SIFS e desenvolvimento do STELES.

Se o modo long-slit do Goodman não estiver comissionado para 2008B, recomenda-se que seja implementado um plano de contingência para finalização do comissionamento ou substituição por um espectrógrafo interino. O plano de contingência deve ser elaborado com a maior brevidade para permitir sua eventual implementação até o início do ano de 2009.

Pelas suas características de operação, condições de observação e fator de pressão, recomenda-se que o SOAR seja operado predominantemente no modo fila, com a manutenção da opção pelo modo remoto.

É fundamental viabilizar a contratação por períodos prolongados de um astrônomo residente brasileiro no SOAR e a manutenção de, no mínimo, dois astrônomos residentes bolsistas nos moldes atuais.

Recomenda-se que os astrônomos brasileiros no SOAR tenham equiparação de remuneração e de benefícios em relação ao seus pares do NOAO/CTIO. Nesse contexto, é muito bem vinda a disponibilização de uma residência para astronomos brasileiros no campus da AURA em La Serena, fato recentemente confirmado pelo LNA.

Sugere-se que seja discutido pelo Board, SAC e comunidades usuárias a necessidade de um espectrógrafo infravermelho, na faixa 1-4 μm com capacidade multi-objeto/IFU, relembrando a recomendação original do SAC para a primeira geração de instrumentos.

A Comissão vê com preocupação os atrasos continuados na entrega dos instrumentos de primeira geração e recomenda uma monitoração cuidadosa por parte do Board e SAC com relação ao breve comissionamento desses instrumentos.

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avaliação das reais necessidades de infra- estrutura … · 2007-12-04 · 2. realizar uma...

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