L’astronomo Pippo Bianco intervistato da Corriere.it ricorda le attività svolte presso il centro di Geodesia Spaziale di Matera dall’ASI, Agenzia Spaziale Italiana e annuncia che il 31 gennaio 2013 sarà celebrato il trentesimo anniversario delle attività svolte nell’impianto scentifico di Matera con l’intitolazione dell’Osservatorio Laser alla memoria dell’ingegnere italo-americano Rocco Petrone.
Di seguito l’articolo del Corriere.it
Da Matera raggi laser per misurare le forme della Terra. I raggi diretti verso la rete di satelliti Ilrs o la Luna rappresentano misurazioni fondamentali per la navigazione terrestre e spaziale.
All’apparenza sembra un telescopio astronomico protetto dalla classica cupola. In pratica, quello strumento non serve per osservare le stelle e i pianeti, ma per sparare potenti raggi laser verso satelliti artificiali attorno alla Terra o addirittura verso la Luna. Di notte si può vedere uscire dal tubo del telescopio un fascio luminoso, che si materializza nel cielo come una lunghissima spada sottile.
TELEMETRIA LASER – «Il fascio è formato da una successione di impulsi generati al ritmo di dieci ogni secondo, ciascuno della durata di qualche picosecondo (un millesimo di miliardesimo di secondo). Un fascio laser siffatto viaggia per migliaia di chilometri senza troppo disperdersi a ventaglio, come farebbe un normale fascio luminoso. Noi lo puntiamo verso satelliti particolari, ricoperti da prismi di vetro riflettente, grazie ai quali il fascio torna indietro verso lo strumento che lo ha generato, permettendoci di misurare i tempi di andata e ritorno con grandissima precisione. La tecnica si chiama telemetria laser.
GEODESIA – A partire da questi dati, raccolti da tante stazioni contemporaneamente, oggi possiamo studiare le mutevoli forme e dimensioni del nostro pianeta, come pure tanti altri parametri astronomici e fisici». Giuseppe Bianco, astronomo e dirigente tecnologo dell’Agenzia spaziale italiana (Asi), fornisce un quadro di sintesi di una delle principali attività della Stazione geodetica di Matera, di cui è responsabile dal 1995. Bianco ha da poco ricevuto un altro importante incarico, questa volta internazionale: la presidenza dell’International Laser Ranging Service (Ilrs), un servizio gestito dall’Associazione internazionale di geodesia per elaborare i dati di telemetria laser raccolti da una rete di 40 stazioni sparse in tutto il mondo.
MOVIMENTI COSTANTI – Da quando esistono tecnologie raffinate per studiare le varie parti del nostro pianeta, ancor più ci siamo resi conto di vivere nel regno della totale instabilità, non solo a causa delle mobilissime atmosfera e idrosfera, ma anche per i fenomeni che interessano la cosiddetta Terra solida. Fluidi viscosi si spostano incessantemente nelle parti interne del nostro pianeta. Al di sopra, le zolle crostali vanno alla deriva come zattere, mentre la forma esteriore della Terra muta in continuazione. Come conseguenza della redistribuzione delle masse, il centro di massa del nostro pianeta, quel punto ideale in cui si può immaginare concentrata tutta la materia, migra in maniera erratica. «Uno dei risultati più straordinari e affascinanti delle nostre misure di telemetria laser è riuscire a determinare, giorno dopo giorno, con precisione millimetrica, i movimenti del centro di massa della Terra», spiega Bianco. «Ora sappiamo con certezza che tali movimenti, di solito, sono limitati entro un volume equivalente a un cubo di 3 centimetri di lato. Oltre al centro di massa, si riesce a seguire con precisione il moto dell’asse terrestre: quando ci fu il grande terremoto di Sumatra, il 26 dicembre 2004, si osservò un balzo di quasi 7 centimetri».
UTILITÀ – Quale utilità pratica può venire dalla conoscenza di uno spostamento millimetrico o centimetrico del punto mediano delle masse terrestri? Fino a pochi decenni fa nessuna. Oggi, con la navigazione terrestre e soprattutto spaziale che richiedono la determinazione di posizioni e traiettorie molto precise, questa nozione è di vitale importanza. Il centro di massa terrestre, infatti, è anche l’origine dei sistemi di coordinate: se cambia l’uno, cambiano anche le altre. «Un altro risultato notevole del nostro servizio Ilrs», aggiunge Bianco, «consiste nella continua ridefinizione del campo gravitazionale e, in ultima analisi, di quello che chiamiamo il geoide, cioè quella superficie geometrica ideale, molto simile a un ellissoide, che più si avvicina alla forma reale del nostro pianeta. Quest’ultima è simile a una sfera schiacciata ai poli, la cui eccentricità varia nel tempo a causa dell’incostante bilancio fra l’acqua allo stato di ghiaccio e quella liquida. Grazie alle misure effettuate con la rete Ilrs abbiamo valutato che lo schiacciamento polare della Terra è in continua diminuzione, sia per effetto del progressivo scioglimento dei ghiacci che si è verificato dalla fine dell’ultimo periodo glaciale a oggi, sia per il più recente riscaldamento globale provocato dall’uomo. Le nostre misure sono coerenti con le valutazioni di una perdita dei ghiacci di circa 400 miliardi di tonnellate l’anno, il che comporta un aumento medio del livello dei mari di 1 millimetro ogni anno».
ILRS – L’Ilrs è stato messo anche al servizio delle ricerche di fisica teorica. Nel 2012, riferisce il presidente Bianco, l’Agenzia spaziale italiana ha messo in orbita Lares, un satellite ideato e realizzato nel nostro Paese, consistente in una sfera di tungsteno di appena 36 centimetri di diametro e di 400 chili di peso, dotata di 92 piccoli riflettori laser. Dopo due anni di servizio Lares, che rappresenta l’oggetto più denso finora messo in orbita attorno alla Terra (vedi la posizione di Lares in tempo reale), sta confermando un effetto previsto un secolo fa dalla teoria della relatività generale di Einstein, che consiste nella deformazione dello spazio-tempo da parte di una massa in movimento.
TRENTENNALE – Nel 2004 l’impianto scientifico di Matera, in competizione con l’Istituto geodetico tedesco, aveva vinto una difficile gara internazionale per aggiudicarsi le funzioni di centro principale di elaborazione dati della rete Ilrs. Ora, con l’attribuzione della presidenza, consolida la sua posizione di eccellenza in questo servizio di frontiera, sia nella ricerca di base che applicata. Un riconoscimento che arriva proprio mentre si compie il trentesimo anniversario della sua attività, che sarà festeggiato il 31 gennaio con l’intitolazione dell’Osservatorio Laser alla memoria dell’ingegnere italo-americano Rocco Petrone (originario della Lucania), che fu direttore del programma spaziale Apollo ai tempi degli sbarchi umani sulla Luna.
Scheda del Centro di Geodesia Spaziale di Matera
Il Centro di Geodesia Spaziale di Matera, dedicato al Prof. Giuseppe (“Bepi”) Colombo, è stato inaugurato nel 1983 grazie a uno sforzo congiunto del Piano Spaziale Nazionale del CNR, della Regione Basilicata e della NASA.
Oggi, con una struttura di oltre 5000 m2 nella quale lavorano circa 100 persone con un budget di circa 10 Milioni l’anno, è una delle principali strutture di ricerca e trasferimento tecnologico nel Mezzogiorno. La Regione Basilicata dedica una continua attenzione alle attività del Centro, origine di un indotto significativo, sia in termini di ritorni per le piccole e medie imprese locali, che di ricaduta occupazionale.
Dedicato principalmente alla geodesia spaziale e al telerilevamento, il CGS sta ultimamente rivolgendosi anche ad altri campi, primi fra tutti la robotica spaziale e le missioni interplanetarie; tutte le attività sono svolte in un contesto di collaborazione nternazionale.
Telespazio è, fin dal 1983, responsabile della gestione operativa del CGS, con circa 60 persone a tempo pieno, che assicurano la produzione di immagini e l’operatività 24 ore su 24 delle stazioni osservative. Vengono anche garantiti il supporto ingegneristico per la manutenzione e la calibrazione della strumentazione, il controllo di qualità, l’elaborazione e l’archiviazione dei dati.
L’ambiente creatosi ha favorito l’insediamento del consorzio industriale TELAER, mentre altre aziende (Tecnomare, Geocart) stanno perfezionando convenzioni con l’ASI per aprire proprie sedi distaccate presso il CGS.
La geodesia spaziale è stato il primo programma del CGS. La compresenza di tutte le metodologie osservative (telemetria laser di satelliti geodetici o SLR, radiointerferometria su base lunghissima o VLBI, posizionamento GPS, tracciamento orbitale PRARE) rende il CGS una delle pochissime stazioni fondamentali della rete mondiale, di importanza critica per la comprensione della tettonica del bacino del Mediterraneo e di un gran numero di parametri geofisici e geodinamici, nonché per la materializzazione del Terrestial Reference Frame internazionale. La stessa strumentazione viene, inoltre, utilizzata per altri tipi di attività, tra le quali la navigazione spaziale, l’astrometria e la radioastronomia.
In aggiunta, il programma di robotica spaziale dell’ASI ha nel CGS il sito naturale per attività di simulazione e test a terra di dispositivi robotici, utilizzati anche per le missioni interplanetarie; per tali attività è stato pressoché completato un grande laboratorio dedicato.
L’aspetto più importante del CGS è in ogni caso quello operativo: qui si svolge l’intera catena di attività, dall’acquisizione dei dati, al controllo di qualità, all’archiviazione, distribuzione e all’analisi tecnico-scientifica dei dati.
Scheda dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI)
L’Agenzia Spaziale Italiana è nata nel 1988, per dare un coordinamento unico agli sforzi e agli investimenti che l’Italia ha dedicato al settore fino dagli anni Sessanta.
E’ un ente pubblico nazionale, che dipende dal Ministero dell’Università e della Ricerca e opera in collaborazione con diversi altri dicasteri. In meno di due decenni si è affermata come uno dei più importanti attori mondiali sulla scena della scienza spaziale, delle tecnologie satellitari, dello sviluppo di mezzi per raggiungere ed esplorare il cosmo. L’ASI ha oggi un ruolo di primo piano tanto a livello europeo, dove l’Italia è il terzo paese che contribuisce maggiormente all’Agenzia Spaziale Europea, quanto a livello mondiale. Ha infatti uno stretto e continuo rapporto di collaborazione con la NASA, che la porta a partecipare a molte delle più interessanti missioni scientifiche degli ultimi anni. Uno dei progetti più affascinanti è la costruzione e l’attività della Stazione Spaziale Internazionale, dove gli astronauti italiani sono ormai di casa.
Grazie all’attività dell’ASI, la comunità scientifica italiana ha ottenuto negli ultimi decenni successi senza precedenti nel campo dell’astrofisica e della cosmologia, contribuendo tra l’altro a ricostruire i primi istanti di vita dell’Universo, compiendo passi fondamentali verso la comprensione del fenomeno dei gamma ray bursts e delle misteriosi sorgenti di raggi gamma. L’ASI ha dato inoltre importanti contributi all’esplorazione spaziale, costruendo strumenti scientifici che hanno viaggiato con le sonde NASA ed ESA alla scoperta dei segreti di Marte, Giove, Saturno. E in tutte le principali missioni pianificate per i prossimi anni – da Venere alle comete, fino ai limiti estremi del nostro Sistema solare – ci sarà un pezzo di Italia.
Oltre che studiare l’Universo, dallo spazio si può osservare la Terra per prevedere e prevenire – ad esempio – disastri ambientali, assicurare rapidi interventi nelle aree di crisi, misurare gli effetti del cambiamento climatico. Anche in questi campi l’Italia è all’avanguardia con sistemi come Cosmo Sky-Med, fiore all’occhiello dei programmi ASI rivolti alla conoscenza del nostro pianeta.
L’Italia, attraverso l’ASI e l’industria italiana, continua anche una tradizione di ricerca nella propulsione spaziale, in particolare come leader del programma europeo VEGA, il piccolo lanciatore di progettazione italiana.
Oggi però lo spazio non è solo più uno straordinario settore della ricerca. E’ anche un’importante opportunità economica. Il mercato delle telecomunicazioni e della navigazione satellitare – solo per citare un campo applicativo – è in continua espansione e l’ASI, con la sua esperienza nella costruzione messa in orbita di satelliti, opera perché l’Italia sia pronta a coglierne le occasioni.
Dalle domande fondamentali sulla comprensione dell’universo, sull’origine della vita, fino alla sperimentazione di nuove tecnologie, lo spazio appare oggi più che mai il luogo da cui partire per ampliare l’orizzonte culturale dell’uomo, far crescere la sua consapevolezza e garantire un futuro migliore sulla Terra. Grazie all’ASI, l’Italia è in prima fila in questa esemplare impresa umana.
Ricordiamo che il centro geodesia spaziale Colombo è visibile dalla webcam di Montescaglioso cliccando qui. Per gestire la webcam occorre registrarsi. Il servizio è offerto da Montescaglioso.net per offrire un servizio turistico on line a coloro che scoprono il nostro territorio.