Viagem virtual ao Observatório Pierre Auger
"O dispositivo autónomo de visualização virtual 3D do observatório de raios cósmicos Pierre Auger foi desenvolvido pelo LIP no Minho. Foi agora oficialmente apresentado à colaboração e testado numa feira de ciência em Brasília."
No meio da animação reinante, a jovem permanece imperturbável. Enverga uns óculos de realidade virtual e parece muito concentrada. Na verdade, ela sente-se em plena Pampa Amarilla, na Argentina, onde se situa o Observatório Pierre Auger. Ouve o vento que faz abanar os arbustos, vê a terra arenosa junto aos pés, as montanhas com neve aos longe.
Baixando-se pode até entrar num dos detectores de superfície do maior observatório de raios cósmicos do mundo — estão cheios de água, mas neste mundo virtual isso não constitui problema. Mais adiante, roda sobre si própria procurando ver melhor as cascatas de partículas que se desenvolvem na atmosfera devido às interacções de raios cósmicos que chegam de todas as direcções. Percebe-se que quando muda de direcção vê realmente coisas diferentes: o mundo virtual enche todo o espaço à sua volta.
Os outros visitantes observam os seus movimentos, muitos deles esperando a sua vez. Só a projecção 2D no ecrã por trás dela e as explicações dos jovens monitores ali presentes lhes permite ter uma ideia do que se está a passar, em três dimensões, no mundo virtual em que ela se encontra.
Estamos em Brasília, na feira de ciência que, de 28 de Novembro a 4 de Dezembro, celebrou a 19ª edição da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia. O tema foi “Bicentenário da Independência: 200 anos de ciência, tecnologia e inovação no Brasil” e o objetivo o de mobilizar a população, especialmente crianças e jovens, em torno de actividades valorizando a criatividade, a atitude científica e a inovação.
O stand é o do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF). O dispositivo que está a fazer tanto sucesso podia dar pelo nome de código de LIP-VR3D-Auger: visualizador 3D virtual (VR3D) do Observatório Pierre Auger e foi desenvolvido no pólo do Minho do LIP, em Braga, por Henrique Carvalho, que salienta a colaboração e as valiosas discussões com outros membros do grupo do LIP em Auger. O LIP-VR3D-Auger foi recentemente testado nas Jornadas do LIP e em eventos de divulgação no Minho, e também oficialmente apresentados à colaboração Pierre Auger na sua mais recente reunião, que decorreu de 13 a 18 de Novembro em Malargue (Argentina). Esta apresentação foi feita por Pedro Assis (LIP/IST), que vemos nas duas imagens abaixo a demonstrar o funcionamento durante o encontro da colaboração.
É no stand do CBPF que se encontra Luís Mendes, colaborador do LIP actualmente no Brasil, que levou o LIP-VR3D-Auger para Brasília: “Achei que uma feira de ciência desta dimensão era uma excelente oportunidade para testar os óculos. Tivemos filas de gente que queria experimentar. Achei logo que iria ser um sucesso, mas nem imaginava o sucesso que teria com pessoas surdas e pessoas autistas.”
O equipamento consiste nuns óculos de realidade virtual e dois comandos. Tudo como num jogo de computador. O utilizador pode passear pelo local onde se encontram os mais de 1600 detectores de superfície do Observatório, vendo com grande detalhe não só a paisagem mas também os detectores. No outro modo de funcionamento disponível, pode visualizar o desenvolvimento na atmosfera de cascatas originadas por raios cósmicos de alta energia, e a sua detecção no Observatório — fenómenos que, na realidade, não são visíveis a olho nu. Os óculos funcionam um pouco como uns binóculos: têm um ecrã para cada olho, e uma app que constrói a partir daí uma visão 3D, que nos é mostrada (tecnologia VR3D). A existência, além disso, de câmaras dirigidas para fora permitiram a implementação de uma medida de segurança: mundo virtual tem uma fronteira. Se esta for ultrapassada, o visitante passa a ver o mundo real.
Henrique Carvalho resume a história e o modo de funcionamento deste dispositivo: tudo começou com o desenvolvimento de um visualizador 3D das cascatas de partículas detectadas em Auger (o LIP3dAuger) para uso quer pelos próprios cientistas quer para fins de divulgação e educação. Este desenvolvimento foi feito em Unity, uma linguagem muito popular no desenvolvimento de jogos para dispositivos móveis (iOS e Android) que pode ser usada para criar jogos 3D e outras experiências interactivas e que é hoje utilizada em muitas áreas, do cinema à engenharia.
A partir do visualisador LIP3dAuger, os investigadores do LIP em Auger, Sofia Andringa, Raul Sarmento criaram com Henrique Carvalho as Masterclasses de Auger — uma actividade em que alunos do ensino secundário analisam dados de uma experiência de física de partículas e astrofísicas. A edição-piloto das masterclasses de Auger decorreu nas comemorações do aniversário do LIP de 2022 e envolveu os três pólos do LIP: Lisboa, Coimbra e Braga. As Masterclasses de Auger serão em breve integradas na lista oficial de masterclasses do IPPOG, International Particle Physics Outreach Group.
Para Henrique Carvalho, o passo seguinte foi adaptar o visualizador de cascatas aos óculos QUEST2 da meta, que também correm Android. Foram também alargadas as funcionalidades disponíveis, nomeadamente integrando uma descrição detalhada dos detectores e do ambiente que rodeia o observatório. O facto de o equipamento ser totalmente autónomo e portável, aumenta também as possibilidades de utilização.
Trazer a física de partículas ao público geral implica sempre um esforço para tornar o mundo invisível da física de partículas mais próximo dos visitantes. Em geral o que fazemos é mostrar que as partículas existem mesmo e fazem parte do nosso dia-a-dia através da detecção de partículas cósmicas que nos rodeiam em dispositivos simples que nos mostram os rastos deixados pela passagem das partículas. Como explicou Nuno Castro (membro da direcção do LIP e professor da UM), este instrumentos de visualização, virtuais e interactivos, cumprem um papel complementar: permitem transpor essa experiência para os detectores mais complexos usados em alguns dos grandes projectos internacionais em que o LIP participa, nomeadamente no acelerador LHC do CERN e em experiências de astropartículas, como neste caso.
