Astronomía
Tsunami de datos desde el desierto
Chile se ha convertido en uno de los centros productores de datos sobre astronomía que fluyen con el volumen de un tsunami. Numerosas oportunidades se abren para la astroingeniería.
Astrónomos chilenos logran una imagen más detallada del gas en galaxias colisionando. Investigadores del Instituto de Astrofísica de la UC y del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA), utilizaron el observatorio ALMA para lograr esta hazaña de la astronomía mundial.
Nicolás Luco R.
Si la cantidad de galaxias en el universo, descubiertas y no descubiertas, suman 2 billones (españoles), si en Nueva York extendido viven 20 millones de personas, sumando los cabellos de todos los neoyorquinos encontramos el número de galaxias en el universo, (si la cabeza de cada neoyorquino o neoyorquina promedia los 100 mil pelos).
Los datos son de Wikipedia: tomados para mostrar la inmensidad de los datos astronómicos.
Desde Chile brotan estos tsunamis de datos que deben repartirse por el mundo. El volumen ya es inmenso, pero se están instalando más y mayores telescopios que nos harán el “río Baker” de los datos mundiales.
La ciencia y la tecnología avanzan para capturar, analizar, distribuir y
almacenar esta catarata abrumadora. Se consolida una nueva disciplina: el manejo de los datos. Y los expertos en datos aprovecharán su saber en otras áreas.
Hoy, las imágenes astronómicas configuran información digital: bits manipulables, a distribuir y almacenar en múltiples formatos.
Los datos son a veces tan pesados que se atascan en las redes normales y deben transportarse físicamente, por ejemplo, en discos duros desde Paranal hasta las oficinas del European Southern Observatory en Garching, Alemania.
Avanza la tecnología y los archivos pesados requieren menos espacio físico. La astronomía se aleja del ocular o la pantalla del telescopio. Los datos son ahora la materia prima a estrujar, el Big Data.
Un tsunami que domar
El Big Data juega un rol fundamental en la astronomía, dice el Dr. Mario Hamuy, premio nacional de Ciencias Exactas 2015, presidente de la Fundación Chilena de Astronomía y jefe de la misión AURA en Chile.
La presencia del telescopio Vera Rubin en Chile es una gran oportunidad para que científicos e ingenieros chilenos se involucren en el desafío de la Big DataMario HamuyPremio Nacional de Ciencias Exactas 2015
“En Chile este campo es especialmente importante, considerando que nuestro país es un polo de la astronomía mundial”
“La realidad actual demanda expertos y especialistas en informática para el análisis de los grandes volúmenes de datos.” Esto no es una tarea automática: hay que saber hacer las preguntas necesarias para encontrar las respuestas escondidas en la data. “Ahí están las grandes respuestas a los enigmas del universo y su origen”, dice.
El Dr. Hamuy ejemplifica con el telescopio Vera Rubin de AURA. Alimentará la cámara digital más grande del mundo: 3.200 millones de pixeles. Está en construcción desde 2014; cuando se inaugure, posiblemente en 2023, tardará 3 días en recorrer el cielo austral completo capturando imágenes de gran definición.
El telescopio repetirá el ciclo al cuarto día y continuará así por una década. Su cámara filmará una película del universo. El sistema llegará a mostrar cualquier cambio de brillo o posición en la cúpula celeste. “Será un ‘reality show’ del universo que nos abrirá una ventana nueva a lo desconocido”, dice el Dr. Hamuy.
Cada 15 segundos el telescopio producirá una imagen que se deberá analizar en tiempo real. Esto exige aplicar inteligencia artificial, desarrollar capacidades de transporte, almacenamiento, análisis y clasificación de datos.
Los especialistas chilenos
Ese “colosal desafío”, informa Mario Hamuy, lo asumirá el “bróker” astronómico ALeRCE (https://bit.ly/2I0hkVP), un equipo que hará de puente entre los datos y los astrónomos. Cada noche AleRCE procesará más de 20 millones de megabytes de información. Se espera que detecte más de 10 millones de objetos nuevos.
Mario Hamuy explica que el nuevo telescopio podría detectar hasta 10 millones de objetos nuevos.
Con inteligencia artificial clasificarán en forma provisoria esos objetos. Los astrónomos podrán decidir así cuáles son interesantes para seguirlos con otros telescopios.
“Lo más interesante serán los tipos de objetos sobre los cuales no sabemos nada, los desconocidos desconocidos”, dice el Dr. Hamuy.
Si los estudiantes de medicina carecieran de hospitales donde practicar, ¿cómo podrían cuidar de sus enfermos? Los chilenos interesados en desarrollarse en Big Data contarán en el país con un inmenso material que genera la astronomía. Sabrán desarrollar los algoritmos para la clasificación y el análisis del Big Data astronómico. Con este conocimiento podrán dar el salto a otras empresas, otros campos de investigación.
“En Europa y Estados Unidos, las empresas se dieron cuenta de que hay una gran riqueza en los datos mismos para generar utilidades, por ejemplo, optimizando un determinado producto o servicio”, dice el Dr. Hamuy.
“Si se desarrolla una industria de Data Science en Chile, aparecerán nuevas capacidades digitales que concitarán el interés de muchas empresas. Ellas podrán comenzar a aplicar modelos predictivos, desde el retail a la minería.”
“La presencia del telescopio Vera Rubin en Chile es una gran oportunidad para que científicos e ingenieros chilenos se involucren en el desafío de la Big Data”, concluye.
Como presidente de la Fundación chilena de astronomía, el Dr. Mario Hamuy, busca aportar al desarrollo de Chile desde la promoción de las ciencias, la tecnología y la creatividad.
“No haremos investigación en Big Data, nuestra misión es la divulgación y la educación científica”, aclara. Pero, “estamos muy interesados en el tema; sabemos que el desafío de la Big Data convoca a los jóvenes y desde allí podremos atraer talentos a las áreas de ciencia, tecnología, ingeniería y matemática”.
Astroingenería
Aunque los desafíos y oportunidades que trae la Big Data son múltiples, no es el único campo que está en desarrollo, de la mano de la astronomía. Los ejemplos son variados pero, entre ellos, destaca la astroingeniería.
Rolando Dünner es el subdirector del Centro de Astroingeniería de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Afirma que vivimos una época en que las más importantes preguntas de la humanidad podrán finalmente ser respondidas.
Rolando Dunner, subdirector del Centro de Astroingeniería de la PUC, trabaja en unir a la astronomía con la ingeniería para desarrollar instrumentos que ayuden a estudiar el universo y generen tecnologías extrapolables a otros campos. El WiFi nació así.
Dünner define la astroingeniería como “un campo interdisciplinario, la unión de la astronomía con la ingeniería para desarrollar instrumentos que ayuden a estudiar el universo exterior”, dice. Explica que la astronomía, como toda ciencia que requiere experimentar, necesita tecnología diseñada específicamente. Entre ellas se encuentran tecnologías como la óptica, la mecánica, la criogenia, el electromagnetismo, la electrónica, el análisis de señales, el procesamiento digital, las simulaciones, el manejo de Big Data…
El astrónomo explica que los observatorios instalados en Chile imponen desafíos.
Él se desempeña en el área de las ondas milimétricas, en colaboración principalmente con los observatorios instalados en Chajantor, para medir la radiación del fondo cósmico de microondas, una imagen provocada cuando el Big Bang acababa de suceder. Calibran los telescopios, deben alinearlos, modelar efectos sistemáticos, desarrollar software de reducción y procesamiento de grandes volúmenes de datos.
Sus colegas: el profesor Leonardo Vanzi genera instrumentos (espectrógrafos) que se instalan en los telescopios, incluido el de un metro de La Silla. Y también programa un software de control de las fibras ópticas del espectrógrafo multi-objeto MOONS. El profesor Andrés Guesalaga mejora técnicas de medición para dotar de mayor calidad de la imagen a telescopios como el VLT de Paranal. Y el profesor Nelson Padilla genera simulaciones astrofísicas y analiza grandes cantidades de datos de telescopios diversos.
En el Centro de astroingeniería, una tarea fundamental ha sido la capacitación de personas. Los estudiantes y los técnicos forman la base de cualquier desarrollo, “Prestan servicios: necesitamos ofrecer una base sustentable, personal calificado que haga posible los avances” , dice el Dr. Dünner.
Y también, agrega, es indispensable estar conectados con lo que otros desarrollan en Chile y el mundo. Así podrán formular proyectos atractivos que consigan financiamiento.
Ellos suelen pertenecer a la cima del conocimiento tecnológico actual. Rolando Dünner piensa que muchos y muchas emigrarán a otras áreas. Pueden ser un tremendo aporte en la industria tecnológica, con sus
conocimientos que generan valor. "Recuerda que la tecnología WiFi nació porque en un observatorio se necesita comunicar muchos instrumentos en sitios cerrados". Concluye: “Esa es justamente una de las razones por qué la investigación científica es tan importante y, a la larga, una actividad económicamente positiva: la exploración de lo desconocido hace posible encontrar soluciones realmente creativas e innovadoras a los problemas cotidianos”.
A más Big Data, mejores soluciones para la vida.
