Cientistas e engenheiros do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), sediado em Campinas, São Paulo, desempenham um papel fundamental no desenvolvimento de um dos projetos científicos mais ambiciosos do século: o Colisor Circular do Futuro (FCC). Liderado pelo Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (CERN), este futuro acelerador de partículas de proporções inéditas promete revolucionar nossa compreensão do universo. Projetado para ser o maior equipamento do tipo no planeta, com um túnel subterrâneo de quase 100 quilômetros de circunferência entre a França e a Suíça, o FCC representa um salto quântico na exploração das leis fundamentais da física. A participação brasileira, especialmente a expertise advinda da construção do superlaboratório Sirius, solidifica o país como um parceiro estratégico e indispensável nessa missão global que definirá as próximas décadas de descobertas científicas.
O colisor circular do futuro: uma jornada para desvendar o universo
Ambientes extremos e a busca por respostas fundamentais
O Colisor Circular do Futuro (FCC) é mais do que um projeto de engenharia; é uma promessa de desvendar segredos profundos do cosmos. Visualizado como o maior acelerador de partículas já construído, o empreendimento prevê a criação de um túnel subterrâneo de aproximadamente 100 quilômetros, uma distância que ultrapassa em 193 vezes a circunferência do superlaboratório Sirius, localizado no CNPEM. Esta escala colossal é um testemunho da ambição de seus criadores em ir além dos limites atuais do conhecimento científico. A linha do tempo para a sua concretização abrange décadas, com a primeira de duas máquinas planejada para entrar em operação na década de 2040, e a segunda, ainda mais potente, somente a partir de 2070.
O principal objetivo do FCC é alcançar um patamar energético sem precedentes: 100 teraelétron-volts (TeV). Para contextualizar essa marca, o Grande Colisor de Hádrons (LHC), o atual recordista e “irmão mais novo” do FCC, atingiu 8 TeV em 2012, um feito que revolucionou a física ao confirmar a existência do bóson de Higgs. Atingir 100 TeV permitirá aos cientistas explorar questões ainda sem resposta, como a natureza da matéria escura, uma substância invisível que compõe a maior parte da massa do universo, e o papel exato do bóson de Higgs na evolução cósmica. Com essa energia e uma precisão incomparável, o novo colisor tem o potencial de revelar partículas desconhecidas, abrindo caminhos para uma compreensão mais profunda das leis que regem a matéria e, consequentemente, a existência de tudo que conhecemos.
Desafios de engenharia e sustentabilidade: antes da primeira pá
A construção de uma infraestrutura de tal magnitude, como o FCC, exige uma fase de estudos de viabilidade extensa e multifacetada. Antes de qualquer decisão final sobre a construção, o CERN, em colaboração com uma rede global de especialistas, precisa avaliar criteriosamente desde a complexidade técnica e o investimento financeiro até os impactos ambientais, territoriais e de infraestrutura. Este estudo envolve equipes do mundo todo e está programado para durar vários anos, mobilizando mais de 150 instituições e empresas em um esforço conjunto de inteligência e inovação.
A localização do futuro túnel é um desafio em si. Ele precisa ser instalado em uma região geologicamente estável, minimizando riscos sísmicos ou de movimentação do solo, além de estar distante de áreas sensíveis ambientalmente ou densamente povoadas. Adicionalmente, a estrutura deve prever espaço suficiente para abrigar até oito pontos de acesso na superfície, cruciais para a operação e manutenção do colisor. A capacidade de comportar duas máquinas diferentes ao longo de cerca de 70 anos é outro ponto crítico: inicialmente o FCC-ee, focado em medições de altíssima precisão de elétrons e pósitrons, e subsequentemente o FCC-hh, projetado para colidir hádrons com energias muito superiores às do LHC. O estudo de viabilidade não busca apenas a execução, mas a otimização, buscando combinar o conhecimento científico mais avançado com tecnologias que tornem o colisor o mais eficiente, sustentável e economicamente viável possível em sua operação.
A expertise brasileira e a colaboração global na vanguarda da física
O modelo Sirius como plataforma de inovação e cooperação
O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) em Campinas é um parceiro estratégico no projeto FCC, contribuindo com a experiência singular adquirida na concepção e construção do Sirius, uma das mais avançadas fontes de luz síncrotron do mundo. A contribuição brasileira foca no desenvolvimento de soluções técnicas inovadoras para aceleradores de partículas e, crucialmente, na articulação com uma indústria capacitada a fabricar componentes de alta complexidade. Essa sinergia entre pesquisa, engenharia e indústria nacional é um diferencial que o CNPEM oferece ao esforço internacional.
A parceria com o CERN não é recente; ela se estende por um longo período, com um acordo de cooperação formalizado em 2020. James Citadini, diretor-adjunto de Tecnologia do CNPEM, explica que essa colaboração tem sido intensificada, com o envio de funcionários do CNPEM para trabalhar diretamente em projetos do CERN. “Começou a aumentar a sinergia ao ponto de o CNPEM ter enviado pessoas para o CERN. Então tem funcionários do CNPEM que estão trabalhando em projetos do CERN, e isso para maximizar a transferência de conhecimento, o entendimento das necessidades do CERN e como a indústria brasileira poderia ajudar nesse aspecto,” detalhou Citadini. A cooperação abrange diversas frentes, desde estudos aprofundados em instrumentação científica até o desenvolvimento de tecnologias voltadas à redução do consumo energético, um dos maiores desafios operacionais de um equipamento do porte do FCC.
Forjando autonomia tecnológica e impulsionando a indústria nacional
O modelo inovador adotado no Sirius, que integrou pesquisa de ponta, engenharia avançada e a colaboração estreita com empresas nacionais para produzir componentes de altíssima precisão, está sendo replicado e adaptado pelo CERN. A organização europeia já está mapeando fornecedores em todo o mundo para o futuro colisor, e a indústria brasileira, já capacitada pelo fornecimento para o Sirius, surge com um potencial significativo. A filosofia de “pensar os projetos junto com a indústria nacional”, ajustando-os à capacidade tecnológica das empresas para o fornecimento, foi bem recebida pelo CERN, que reconhece o valor desse tipo de colaboração.
Para James Citadini, essa cooperação vai além de uma simples parceria científica; ela representa um avanço estratégico para a autonomia tecnológica do Brasil. Projetos de tamanha escala, como o FCC, criam uma demanda por tecnologias e produtos que impulsionam diretamente o desenvolvimento e a modernização da indústria nacional. “O CERN está puxando a tecnologia um pouco além do que foi desenvolvido no Sirius. Isso exige um novo esforço de desenvolvimento e uma ampliação da capacidade da indústria nacional. Esse avanço também permite que o CNPEM continue evoluindo no próprio projeto Sirius”, concluiu Citadini. As conclusões desta etapa de estudos de viabilidade serão cruciais para orientar as decisões internacionais sobre o futuro do FCC. Se todos os aspectos avançarem conforme o planejado, a construção do colisor só terá início depois de meados da década de 2030, prometendo décadas de ciência e inovação.
Rumo ao desconhecido: o legado da ciência e inovação
A participação do Brasil, por meio do CNPEM e do Sirius, no ambicioso projeto do Colisor Circular do Futuro (FCC) transcende a mera colaboração científica; ela solidifica a posição do país como um polo de excelência em pesquisa e desenvolvimento tecnológico global. Este empreendimento, que se estenderá por décadas, não apenas promete desvendar os mistérios mais profundos do universo, desde a matéria escura até a verdadeira natureza das leis fundamentais da física, mas também atuará como um catalisador para a inovação industrial e a autonomia tecnológica nacional. Ao contribuir com soluções de engenharia avançadas e fomentar a capacitação de sua indústria, o Brasil não está apenas colaborando em uma fronteira do conhecimento, mas também construindo um legado de competência e liderança científica. O FCC é um testemunho do espírito humano de exploração e da busca incessante por respostas, um projeto que, com a contribuição brasileira, pavimenta o caminho para um futuro de descobertas sem precedentes.
Perguntas frequentes sobre o colisor circular do futuro e a participação brasileira
Qual é o principal objetivo do Colisor Circular do Futuro (FCC)?
O principal objetivo do FCC é investigar questões fundamentais da física ainda sem resposta, como a natureza da matéria escura e o papel do bóson de Higgs na evolução do Universo. Ele buscará alcançar 100 teraelétron-volts (TeV) de energia, um patamar muito superior ao do Grande Colisor de Hádrons (LHC), permitindo a descoberta de novas partículas e uma compreensão mais profunda das leis que regem a matéria.
Como o superlaboratório Sirius do CNPEM contribui para o projeto FCC?
O CNPEM, com sua experiência na construção e operação do Sirius, contribui com o desenvolvimento de soluções técnicas para aceleradores e, principalmente, na articulação com a indústria brasileira para a fabricação de componentes de alta complexidade. O modelo de integração entre pesquisa, engenharia e indústria adotado no Sirius é de grande interesse para o CERN.
Qual a previsão para o início das operações do FCC?
O projeto está em fase de estudos de viabilidade, que devem durar vários anos. A previsão é que a primeira máquina do FCC (FCC-ee) entre em operação na década de 2040, enquanto a segunda e mais potente máquina (FCC-hh) deve começar a funcionar a partir de 2070. A construção só deve começar depois de meados da década de 2030, se os estudos forem positivos.
De que forma a parceria com o CERN beneficia a indústria brasileira?
A parceria impulsiona diretamente o desenvolvimento da indústria nacional, uma vez que projetos de grande escala como o FCC criam demanda por tecnologias avançadas e componentes de alta precisão. A indústria brasileira, já capacitada pelo fornecimento para o Sirius, tem um grande potencial para se tornar fornecedora global para o CERN, fomentando a autonomia tecnológica do país.
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Fonte: https://g1.globo.com
