Talento

Construindo ferramentas tecnológicas para o desarmamento nuclear
O professor associado Areg Danagoulian credita a orientação por ajudá-lo a estabelecer um caminho através da física nuclear.
Por Zach Winn - 30/01/2022


Areg Danagoulian usou sua pesquisa em física nuclear para construir novos sistemas para detectar armas nucleares e verificar seu desmantelamento. Créditos: Foto: Adam Glanzman

A mentoria desempenhou um papel central nas reviravoltas da vida do Professor Associado Areg Danagoulian.

Quando menino, isso o levou primeiro à matemática, onde um professor apaixonado e a orientação de seus pais incutiram nele o amor pelo assunto. Ele então seguiu os passos de seus pais físicos e se tornou um físico. Durante sua carreira, a orientação ajudou Danagoulian a seguir seus interesses de pesquisa, da física nuclear básica à aplicada e depois à indústria. Mais recentemente, Danagoulian retornou à sua alma mater, o MIT, onde se deleita em orientar os alunos em seu laboratório à medida que se tornam cientistas maduros.

Juntar-se ao corpo docente do Instituto em 2014 foi a mais recente mudança de fase em uma carreira repleta de interesses de pesquisa em constante mudança. Naquela época, Danagoulian, que foi premiado no ano passado, desenvolveu novas tecnologias para detectar materiais de ogivas nucleares, criptografar seus detalhes técnicos e verificar seu desmantelamento.

À beira de um avanço

Danagoulian não podia acreditar em seus olhos. Era o início de 2020, e seu laboratório havia acabado de realizar experimentos preliminares com colaboradores da Universidade de Princeton em um novo sistema portátil para detectar material físsil que poderia ser usado em ogivas nucleares. O plano era coletar dados de linha de base e otimizar as condições a partir daí. Mas quando ele olhou para os primeiros resultados, ele notou um pequeno, mas inconfundível pontinho exatamente onde estaria se o sistema já estivesse funcionando.

“A queda mal era visível, mas percebi que não eram apenas meus olhos”, diz Danagoulian. “Tínhamos essa configuração abaixo do ideal e já tínhamos um sinal fraco – mas real. Isso realmente nos motivou. Ficamos super empolgados.”

Se o sistema pudesse funcionar com precisão alta o suficiente, poderia transformar os tratados de desarmamento nuclear entre as superpotências. No passado, esses tratados visavam os sistemas de lançamento (por exemplo, mísseis e bombardeiros) das armas nucleares em vez das próprias armas, em parte porque a tecnologia para verificar materiais nucleares não era compacta ou sensível o suficiente para ser usada em instalações nucleares. Danagoulian e seus colaboradores acreditavam que estavam à beira do desenvolvimento de uma tecnologia que poderia mudar isso.

Então começou a pandemia de Covid-19. O laboratório de Danagoulian foi temporariamente fechado, assim como o laboratório de Princeton.

“Estamos analisando esse terreno e achando que há uma mina de ouro esperando por nós”, diz Danagoulian.

Após meses de análise de dados e planejamento de novos experimentos, o laboratório de Danagoulian reabriu em junho do ano passado com precauções de segurança.

“Estávamos ansiosos por ação. No momento em que as portas se abriram, corremos para o laboratório”, lembra Danagoulian. “Começamos a coletar dados – e desta vez eram dados realmente de alta qualidade devido a condições experimentais otimizadas – e de repente todos esses picos começaram a aparecer exatamente onde deveriam. Foi uma coisa muito gratificante, essa sensação de triunfo, fazer algo que nunca havia sido feito antes em uma escala tão pequena.”

Desde então, Danagoulian vem trabalhando com laboratórios nacionais e membros da comunidade política para aumentar a conscientização sobre a tecnologia e aprender mais sobre como ela pode ser implementada.

Danagoulian diz que estar no MIT o expôs ainda mais ao campo das políticas públicas, ajudando-o a construir soluções técnicas impactantes e levando a colaborações. Ele também desenvolveu uma ferramenta relacionada para ocultar os detalhes do projeto de ogivas nucleares durante o processo de verificação. Esse sistema usa um analógico baseado em física para métodos comuns de criptografia digital para embaralhar dados sobre o design da arma. O sistema aborda outro grande obstáculo ao desmantelamento nuclear, permitindo que a comunidade internacional inspecione as instalações nucleares de um país sem comprometer os segredos militares.

“A verificação do desarmamento nuclear é muito importante, porque um tratado sem verificação é pior do que nenhum tratado”, diz Danagoulian, citando o Tratado de Proibição Abrangente de Testes que foi proposto na década de 1950, mas não totalmente adotado até 1996, em parte porque faltavam cientistas a tecnologia para diferenciar de forma confiável os testes subterrâneos de eventos sísmicos.

Apoiar os outros

Em meio à cultura multidisciplinar do MIT, Danagoulian decidiu fundir seu trabalho científico com a política. Mas para seus pais, que eram físicos na União Soviética (na Armênia moderna), a ciência e as questões sociais eram inseparáveis.

“Na Armênia soviética, pertencer a uma família de cientistas fazia de você uma minoria cultural e inevitavelmente se tornaria parte de sua identidade”, diz Danagoulian. “Aqui é um trabalho, não uma classe social. Mas nos víamos como um grupo cultural ou uma classe política. Mais tarde, o movimento de independência na Armênia foi amplamente liderado por intelectuais e cientistas”.

A família de Danagoulian mudou-se para os Estados Unidos quando ele tinha 16 anos. Seus pais tiveram uma vida difícil como físicos e, embora nutrissem seu amor pelas ciências, também incentivaram seu filho a ser um cientista da computação, o que eles achavam que traria mais prosperidade e emprego segurança. Mas Danagoulian descobriu o amor pela física enquanto se preparava para a faculdade e decidiu ignorar seus apelos. Ele se formou em física no MIT, onde teve a chance de trabalhar com o professor Richard Milner no Laboratório de Ciências Nucleares como parte do Programa de Oportunidades de Pesquisa de Graduação (UROP).

Danagoulian completou seu doutorado em física nuclear na Universidade de Illinois e tornou-se pesquisador do Laboratório Nacional de Los Alamos. Lá, ele se interessou cada vez mais pela ciência aplicada e decidiu se juntar a uma empresa sediada em Boston desenvolvendo um scanner de carga para detectar materiais nucleares em portos e passagens de fronteira em todo o mundo.

Em energias suficientemente altas, os fótons podem passar por estruturas até mesmo densas, como contêineres de aço. Enquanto trabalhava na indústria, Danagoulian estava tentando desenvolver um sistema que enviaria um feixe de fótons para recipientes e procuraria as partículas subatômicas resultantes de colisões com materiais nucleares.

Danagoulian e colaboradores desenvolveram e comercializaram o sistema, que foi implantado no South Boston Container Terminal por dois anos antes de ser abandonado durante a pandemia de Covid-19, em grande parte por causa de seu alto preço. Danagoulian acredita que foi o primeiro sistema desse tipo implantado no mundo e o considera um grande sucesso técnico. Ele acredita que poderia ser implantado rapidamente novamente, se necessário, em uma crise envolvendo terrorismo nuclear.

Em 2014, Danagoulian retornou ao MIT para se juntar ao corpo docente do Departamento de Ciência e Engenharia Nuclear.

“ Este departamento é muito colaborativo”, diz Danagoulian. “Todo mundo está tentando ajudá-lo da maneira que pode. É um departamento de muito apoio e acho que meu sucesso está muito associado à orientação e aos conselhos que recebi.”

Danagoulian também abraçou seu papel de ensinar e aconselhar os alunos, embora admita que teve que aprender a deixar os próprios alunos lidarem com a pesquisa e os experimentos.

“Quando finalmente consegui largar a disciplina, foi muito gratificante, porque comecei a ver meus alunos melhorarem e comecei a ver o trabalho deles ficando melhor do que o meu próprio trabalho naquela área específica. Isso foi profundamente gratificante”, diz Danagoulian.

Hoje em dia, Danagoulian está feliz por estar em posição de oferecer o apoio e orientação que desempenhou um papel tão central em sua vida.

“A maioria das minhas escolhas na vida, quando se trata de educação, pesquisa, trabalho, foram fortemente influenciadas pela orientação”, diz ele. “A mentoria é extremamente importante para moldá-lo, ajudá-lo a escolher uma direção e incentivá-lo. Eu tento ajudar os alunos a entender que eles são capazes de fazer grandes coisas.”

 

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