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Ensino & Conhecimento

A fascinante pesquisa de grande porte

A Alemanha oferece uma excelente infraestrutura para a pesquisa em equipamentos de grande porte, de fontes de raios-x até aceleradores de partículas.
Faszinierende Großforschung
© dpa

A pesquisa em equipamentos de grande porte tem um papel importante no cenário científico alemão. Isso vale tanto para a pesquisa de base como para a aplicação dos resultados em inovações. Equipamentos de alta complexidade, como aceleradores de partículas ou instalações de fusão nuclear, são necessários para a pesquisa das menores estruturas da matéria, mas também para a busca de soluções para as questões climáticas, ambientais e as energias alternativas. Na Alemanha, os equipamentos de pesquisa de grande porte são operados sobretudo pela Comunidade Helmholtz, a maior organização alemã de pesquisa.

Os Centros Helmholtz mantêm uma cooperação estreita com as instituições de ensino superior e de pesquisa extrauniversitária, como os Institutos Max Planck, a Sociedade Fraunhofer, a Comunidade Leibniz e também com empresas. Um excelente exemplo dessa cooperação é o instalação experimental de Wendelstein 7-X, em Greifswald, um equipamento para a pesquisa da fusão nuclear, que está sendo operado pela Comunidade Helmholtz, associada ao Instituto Max Planck de Física do Plasma. O objetivo da pesquisa de fusão nuclear é desenvolver uma usina que gere energia a partir da fusão de núcleos atômicos, preservando o clima e o meio ambiente.

Aberta a pesquisadores internacionais

Doutorandos e cientistas, também estrangeiros, podem se candidatar a trabalhar nos institutos de pesquisa dos Centros Helmholtz, em instalações em parte singulares no mundo. Os equipamentos de grande porte servem assim não somente à pesquisa de base e à pesquisa aplicada, mas também ao intercâmbio científico. Mais de 7 mil pesquisadoras e pesquisadores internacionais convidados frequentam anualmente os Centros Helmholtz.

Os institutos da Comunidade Helmholtz são tão diversos como o trabalho nas suas seis diferentes áreas. Da área de Terra e Meio Ambiente faz parte a frota de pesquisa alemã, incluindo o navio de pesquisa “Sonne”, de destaque internacional. Os pesquisadores a bordo do laboratório flutuante dedicam-se em especial às mudanças climáticas e à proteção dos ecossistemas marinhos. A complexidade do sistema terrestre é investigada sobretudo em centros de medição e laboratórios da estação de pesquisa polar Neumayer III, na Antártica, e do Modular Earth Science Infrastructure (MESI) do Centro de Pesquisa Geológica (GFZ) de Potsdam. Os cientistas querem entender melhor as transformações climáticas e geológicas e desenvolver sistemas de proteção contra terremotos e tsunamis.

Cosmo e microcosmo

Na ampla área de pesquisa aeroespacial e transporte, a competência cabe ao Centro Aeroespacial Alemão (DLR) em Colônia, que mantém em toda a Alemanha mais de 50 institutos. O DLR teve grande participação na “Missão Rosetta” da agência espacial europeia ESA. Foi responsável pela construção do módulo de pouso Philae e pelo centro de controle que acompanhou o primeiro pouso sobre um cometa em 2014. Fazem parte da infraestrutura do DLR o túnel de vento para testar aeromodelos em condições próximas da realidade e aeronaves de pesquisa como a HALO, destinada a atividades de investigação da atmosfera.

A diversidade do microcosmo é investigado pelos pesquisadores no renomado Síncroton Alemão de Elétrons (DESY), em Hamburgo, um dos principais centros de aceleradores de partículas do mundo. Com o auxílio dos equipamentos de grande porte do DESY são investigadas a interação das menores partículas elementares e o comportamento de novos nanomateriais. O acelerador PETRA III, no campus do DESY, é considerado o anel de armazenamento para obtenção de raios X de mais alto desempenho no mundo. No maior laser mundial de raios X, o XFEL, tem participação uma dúzia de países.

Perspectivas internacionais

No âmbito internacional, a Alemanha participa de diversos projetos de pesquisa de grande porte. Com uma contribuição de cerca de 20%, o país tem a maior parcela de participação no orçamento da Organização Europeia de Pesquisa Nuclear (CERN) em Genebra. Na CERN funciona o maior acelerador de partículas do mundo, com 27 quilômetros de extensão. Cerca de 1.300 pesquisadoras e pesquisadores da Alemanha participam dos experimentos do CERN. A Alemanha também é um dos parceiros no reator de fusão nuclear ITER atualmente em construção em Cadarache, no sul da França, apoiando assim a busca internacional de uma fonte de energia ambientalmente inócua.

A Alemanha também é parceira da Fonte Europeia de Espalação ESS, em Lund na Suécia, onde o trabalho com nêutrons está atingindo dimensões e intensidade sem precedentes. Além de sua participação científica, a Alemanha é um grande apoiador financeiro do projeto e também fornece um grande grupo de usuárias e usuários que dependem de nêutrons para suas pesquisas, por exemplo, para a investigação das propriedades de materiais na medicina, pesquisa ambiental, fornecimento de energia ou testes de materiais.

A Alemanha tem ainda participação decisiva nos dois grandes centros de pesquisa de grande porte com sede em Grenoble, o ILL (Instituto Laue-Langevin), com seu reator de alto fluxo de nêutrons, e o síncroton europeu ESFR. O ILL é considerado em todo o mundo um centro de excelência na pesquisa de nêutrons. O ESFR opera a fonte mais poderosa de raios-X do mundo.

Visão do universo

No Observatório Europeu do Sul (ESO), uma organização europeia de pesquisa astronômica, a Alemanha trabalha em cooperação com outros 16 países. Os telescópios do ESO se encontram em três diferentes locais no deserto de Atacama no Chile. Através deles, cientistas estudam objetos nos mais distantes pontos do universo. A Alemanha é ainda o mais importante parceiro europeu da Estação Espacial Internacional (ISS).

O centro internacional de aceleradores FAIR está sendo construído não muito longe do centro de controle de satélites da Agência Espacial Europeia (ESA) em Darmstadt.  Está programado para entrar em operação em 2025 e é um dos maiores projetos do mundo para a pesquisa física de base. Com a ajuda da radiação de alta intensidade de antiprótons e íons, a estrutura da matéria e a origem do universo serão estudadas com maior exatidão e estarão disponíveis capacidades para cerca de 3.000 pesquisadores de 50 países.