RadioSkySims: desenvolvimento de metodologias escaláveis para geração de Time Ordered Data e mapas HEALPix aplicados a radiotelescópios multifeixe

Descrição

A crescente complexidade dos experimentos modernos em radioastronomia tem tornado a geração de observações sintéticas uma etapa fundamental para o desenvolvimento, a validação e a otimização dos pipelines científicos. Em particular, experimentos dedicados ao mapeamento em intensidade do hidrogênio neutro (HI Intensity Mapping) demandam infraestruturas computacionais capazes de reproduzir toda a cadeia observacional, desde a representação do céu até a produção dos produtos científicos finais. Nesse contexto, este projeto propõe dar continuidade ao desenvolvimento do Radi- oSkySims, uma infraestrutura computacional orientada a dados destinada à geração de observações sintéticas para radiotelescópios multifeixe, tendo como principal caso de uso o experimento BINGO (Baryon Acoustic Oscillations from Integrated Neutral Gas Observations) [1, 2]. A proposta busca consolidar um ambiente computacional moderno, reproduzível, extensível e escalável, capaz de integrar modelos do céu, estratégias obser- vacionais e modelos instrumentais para a geração de Raw Data, representados na forma de Time Ordered Data (TOD). A partir desses dados, serão produzidos Science Products, incluindo mapas HEALPix e cubos espectrais, bem como Ancillary Data destinados à caracterização e à validação das observações simuladas. Diferentemente de abordagens legadas, a infraestrutura proposta adota uma arquitetura orientada a dados baseada em xarray e Dask, desacoplando explicitamente a representação dos dados do mecanismo de execução computacional e permitindo sua utilização em ambientes que variam desde computadores pessoais até plataformas de Computação de Alto Desempenho (HPC). Do ponto de vista conceitual, o projeto inspira-se na filosofia de forward modeling esta- belecida pelo pacote HIDE & SEEK, desenvolvido pela ETH Zurich [3], reinterpretando seus princípios à luz dos paradigmas contemporâneos de ciência de dados e computação científica escalável. Além de apoiar diretamente as atividades científicas associadas ao BINGO, o RadioSky- Sims é concebido como uma infraestrutura reutilizável, com potencial de aplicação em futuros experimentos de radioastronomia. Espera-se, ainda, contribuir para a formação de recursos humanos qualificados na interface entre radioastronomia observacional, ciência de dados, computação paralela e desenvolvimento colaborativo de software científico aberto.