Seleziona una pagina
I 90 anni della spedizione del dirigibile Italia

I 90 anni della spedizione del dirigibile Italia

La drammatica vicenda del dirigibile Italia, che il 25 maggio 1928 impattò sul pack artico lasciandovi il generale Umberto Nobile e parte dell’equipaggio per poi allontanarsi e scomparire nella regione polare, è stata fortemente influenzata dalla meteorologia spaziale. A 90 anni dall’incidente che segnò il mondo dell’aeronavigazione, le ricerche basate sulla ricostruzione delle condizioni influenzate dall’attività solare disegnano uno scenario nuovo che spiega perché il segnale di SOS venne captato da un giovane radioamatore russo a quasi duemila km di distanza anziché dalla nave “Città di Milano” ancorata nelle vicine isole Svalbard. I modelli matematici hanno permesso all’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia di dimostrare come la ionisfera risentisse dell’azione del Sole, sulla cui superficie erano evidenti le macchie, e probabilmente di una tempesta geomagnetica tali da permettere comunicazioni a grande distanza (il segnale pervenne poi anche alla stazione radio militare di S. Paolo a Roma) creando una zona d’ombra nella regione delle Svalbard. Una spiegazione scientifica che aggiunge un elemento fondamentale al racconto del disastro che permise solo a pochi superstiti riparati per 48 giorni nella famosa tenda rossa (in corso di restauro al Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia di Milano) di essere recuperati con sforzi eccezionali e ulteriori sacrifici di vite umane, prima fra tutti quella dell’esploratore norvegese Roald Amundsen, scomparso con il suo idrovolante nel generoso tentativo di portare soccorso.

Proprio il Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia, il Consiglio Nazionale delle Ricerche e l’Università degli Studi di Milano, hanno celebrato i 90 anni della spedizione del Dirigibile Italia al Polo Nord, in collaborazione con Polarquest2018, la spedizione di ricerca ed esplorazione di cui è capoprogetto Paola Catapano, ispirata all’impresa di Umberto Nobile e programmata nel mese di agosto con la circumnavigazione delle isole Svalbard. Tre sono gli obiettivi di Polarquest2018: effettuare campionamenti di microplastiche dell’ipotetica “sesta isola” in oceano Artico, rilevare il flusso di raggi cosmici per la prima volta oltre l’80° parallelo a nord dell’equatore e cercare per la prima volta i resti del dirigibile Italia a Nord-Est dell’arcipelago.

L’Italia non ha mai lasciato il Polo Nord e mantiene una presenza permanente grazie alla Stazione Artica “Dirigibile Italia” del CNR a Ny-Alesund, una base di assoluta importanza strategica sia dal punto di vista scientifico, per misurare lo stato dei ghiacci e l’effetto dei cambiamenti climatici, sia politico, in considerazione della funzione attribuita al nuovo Consiglio scientifico per l’Artico. Organismo preposto a definire il futuro programma di ricerche. La ricerca scientifica italiana in Artico contribuisce infatti agli studi internazionali e interdisciplinari con oltre 20 progetti. Gli esperimenti interessano la chimica e la fisica dell’atmosfera, la meteorologia. Inoltre è attivo un osservatorio permanente per lo studio dell’oceano artico nel clima globale e sono in corso studi di geologia, geofisica, biologia e astrofisica. Il 90esimo anniversario della spedizione del dirigibile Italia è stata anche l’occasione per ricordare la figura di Aldo Pontremoli, fisico di punta degli anni Venti, che vi prese parte come giovane professore di fisica teorica presso l’Università degli Studi di Milano.

Una green house in Antartico

Una green house in Antartico

La Mobile Test Facility (MTF) per la produzione di cibo e risorse in ambiente chiuso, parte del progetto EDEN ISS, è stata inviata alla stazione di Neumayer III in Antartide. Sarà utilizzata per testare la coltivazione di piante nelle condizioni più estreme, per sostenere lo sviluppo di sistemi messi a punto per voli spaziali e tecnologie per la crescita controllata di piante nello Spazio e sulla Stazione Spaziale Internazionale. Il consorzio EDEN ISS, guidato dal Gernam Aerospace Center (DLR) Institute of Space System a Brema, ha sviluppato una Mobile Test Facility (MTF) per la produzione di cibo e risorse in ambiente chiuso, composto da due contenitori da spedizione suddivisi in tre sezioni distinte. La facility sarà gestita da un membro dell’equipaggio, con un’attenzione particolare al monitoraggio remoto e alle operazioni. Thales Alenia Space è parte di questo progetto entusiasmante come responsabile della progettazione, dello sviluppo, della sperimentazione in laboratorio e del follow-up di una delle due serre che saranno testate in Antartide dal nome RUCOLA (Rack-like Unit for Consistent On-orbit Leafy crops Availability), dedicata ai test in microgravità sulla ISS. Leonardo contribuisce al progetto Eden ISS anche attraverso la joint venture Telespazio, responsabile della definizione e del test delle procedure operative relative alla campagna in Antartide, che simulerà lo scenario di missioni nello Spazio basandosi sull’esperienza dell’azienda nella gestione da terra delle operazioni di sistemi spaziali complessi. Telespazio ha inoltre la responsabilità della realizzazione del sistema di Plant Health Monitoring, in grado di acquisire immagini ad alta definizione delle piante e di distribuirle a esperti di agronomia e fisiopatologia vegetale in remoto per le valutazioni sullo stato di salute delle piante stesse durante tutte le fasi di crescita.

Finanziato dal programma Horizon 2020 dell’Unione Europea, il progetto EDEN ISS si concentra sulla dimostrazione a terra delle operazioni e delle tecnologie di coltivazione vegetale nello Spazio e sul potenziamento di queste tecnologie. L’obiettivo finale è la produzione di cibo sicuro sulla Stazione Spaziale Internazionale e sui futuri veicoli e avamposti planetari per l’esplorazione spaziale. Questo progetto prevede lo sviluppo di tecnologie per la produzione e la rigenerazione di risorse vitali, per garantire la sostenibilità della vita durante le missioni di esplorazione spaziale, producendo inoltre ritorni a beneficio della vita sulla Terra.

 

Certe nuvole riflettenti

Certe nuvole riflettenti

Le nubi sono elementi fondamentali del bilancio radiativo del nostro pianeta, cioè del rapporto tra la radiazione solare che arriva sulla Terra e quella che viene riflessa di nuovo verso lo spazio. La limitata capacità dei modelli attualmente elaborati e utilizzati dagli studiosi di riprodurre i processi di formazione ed evoluzione delle nubi, perciò, rappresenta un fattore di incertezza essenziale nell’analisi e nella predizione dei cambiamenti climatici. Un team di ricercatori dell’Istituto di scienze dell’atmosfera e del clima del Consiglio nazionale delle ricerche (Isac-Cnr) di Bologna ha ora confermato dal punto di vista sperimentale un’ipotesi formulata due decenni fa che riveste un’importante rilevanza climatologica. I risultati sono stati pubblicati su Nature.

“Che le nubi si formino da piccole particelle di particolato atmosferico è noto da decenni, ma per la prima volta abbiamo scoperto che i composti tensioattivi organici di origine marina formano molto più efficacemente le goccioline di nube aumentando così l’effetto raffreddante delle nubi marine”, dichiara Maria Cristina Facchini, dirigente di ricerca dell’Isac-Cnr e coordinatrice del team italiano che ha collaborato allo studio insieme con altre Università e Centri di Ricerca europei, statunitensi e canadesi. “Particelle nanometriche ricche di composti organici danno luogo a nubi che contengono un numero molto più alto di goccioline, fino a dieci volte, e risultano per questo essere più riflettenti e meno suscettibili di formare precipitazioni. La combinazione di questi due fattori esercita un effetto di raffreddamento del clima che, alla luce di questi nuovi risultati, potrà essere meglio quantificato”.

La scoperta investe quindi la riflettività (albedo) e la capacità di produrre precipitazioni delle nubi. “Studi teorici e di laboratorio avevano suggerito il ruolo potenzialmente importante nel processo di formazione delle nubi dei tensioattivi organici contenuti nel particolato atmosferico. Questo effetto era in particolare stato ipotizzato più di un decennio fa in un lavoro da me condotto, ma non era mai stato osservato in ambiente reale e tanto meno simulato dai modelli”, conclude Facchini. “Questo studio rappresenta una svolta nella comprensione dei processi di formazione delle nubi dal punto di vista sia sperimentale che teorico. Ora la sfida sta nel determinare l’importanza del processo osservato alla grande scala, mediante un’ulteriore affinamento dei modelli climatici globali”.

 

 

Gale era bacino d’acqua

Gale era bacino d’acqua

La caccia all’acqua su Marte rivela periodicamente nuove evidenze, tali da rafforzare l’idea che il pianeta ne abbia contenuto una grande quantità in passato e per un periodo molto più lungo di quanto si possa ritenere. L’ultimo studio in materia, elaborato dal Los Alamos National Laboratory e pubblicato nelle edizione del 30 maggio dal Geophysical Research Letters, si riferisce ai dati raccolti dal rover Curiosity della NASA nel cratere Gale. Grazie allo strumento laser ChemCam, per l’analisi chimica e fotografica del terreno marziano, installato sul rover, sono stati osservati aloni di silice, che si formano in presenza d’acqua e in tempi relativamente recenti. Lo studio, ripreso dall’Agenzia Spaziale Italiana, specifica che gli aloni di silice sono stati scovati a un’altezza di 20-30 metri rispetto a uno strato di rocce di antichi sedimenti lacustri. Curiosity si è lasciato dietro la zona profonda del cratere Gale per risalire verso il centro fino al monte Sharp, percorrendo oltre 16 chilometri nel corso di più di 1.700 giorni trascorsi sul pianeta rosso, Il cratere Gale un tempo ospitava un grande lago d’acqua. Si tratta di capire se questo bacino abbia potuto rappresentare un ambiente adatto a ospitare forme di vita primordiale.

Pianeti abitabili? Difficile

Pianeti abitabili? Difficile

esopianetiUno studio in collaborazione fra Cnr, Inaf e British Columbia University di Vancouver, pubblicato sull’International Journal of Astrobiology, ha introdotto un nuovo indice di abitabilità per gli esopianeti, confermando che il limite termico per lo sviluppo della vita complessa è più stretto di quello legato alla presenza di acqua liquida, normalmente assunta come criterio in analogia alle condizioni terrestri. La ricerca di vita in pianeti al di fuori del Sistema Solare (esopianeti) può basarsi solamente sul rilevamento di tracce biologiche eventualmente presenti nell’atmosfera planetaria, non essendo possibili analisi in situ. Misure spettroscopiche delle atmosfere planetarie sono già possibili per pianeti giganti gassosi e si prevede che nei prossimi anni lo diventeranno anche per pianeti rocciosi, così da stimarne la potenziale abitabilità. È pertanto importante prepararsi alla sfida, al fine di selezionare i miglior candidati per la ricerca di biomarcatori atmosferici. La ricerca, condotta in collaborazione fra Consiglio nazionale delle ricerche (Antonello Provenzale, direttore dell’Istituto di geoscienze e georisorse del Cnr), l’Osservatorio astronomico di Trieste dell’Istituto nazionale di astrofisica (Oats-Inaf) (Laura Silva, Giuseppe Murante e Giovanni Vladilo) e Università della British Columbia a Vancouver in Canada (Patricia M. Schulte, Dipartimento di zoologia), ha introdotto un nuovo indice di abitabilità basato su limiti di temperatura superficiale che permettano la presenza di ‘vita complessa’, ovvero organismi in grado di generare biomarcatori atmosferici. Il lavoro è stato pubblicato sull’International Journal of Astrobiology.

“Dato il ruolo essenziale che l’acqua ha sulla vita terrestre, la definizione di abitabilità di un pianeta normalmente utilizzata si basa sulle condizioni necessarie per la presenza di acqua liquida sulla superficie. L’acqua allo stato liquido esiste però entro dei limiti di temperatura che non riflettono necessariamente quelli della vita complessa: in particolare, i limiti termici degli organismi in grado di produrre biomarcatori atmosferici sono più stretti”, spiega Antonello Provenzale del Cnr. “Le stime indicano che la quasi totalità di tali organismi, nonché dei cianobatteri in grado di produrre ossigeno atmosferico, sono racchiusi nell’intervallo tra 0 e 50°C: da un’attenta analisi dei meccanismi di risposta termica biologica, dal livello molecolare fino a quello della vita complessa, si deduce che tale intervallo è probabilmente appropriato per le forme di vita con metabolismo aerobico che usino acqua come solvente, come gli organismi terrestri”.

Analogamente a quanto avviene negli studi degli effetti del cambiamento climatico su diverse specie viventi, per la definizione del nuovo indice di abitabilità sono stati esplorati i limiti termici degli organismi poikilotermi, ovvero i più sensibili alle variazioni della temperatura ambientale. “L’abitabilità planetaria basata su questa nuova definizione è stata stimata mediante l’uso di un recente modello climatico semplificato per pianeti di tipo terrestre, che combina un’accurata descrizione del trasporto di calore in funzione della latitudine con una stima del trasporto di energia sulla verticale mediante l’utilizzo di modelli dei processi radiativi e convettivi che avvengono nella colonna atmosferica”, illustra Laura Silva di Inaf.

I risultati indicano “che la zona abitabile così ottenuta risulta essere più stretta di quella classica. In particolare, alti valori di insolazione massima talvolta accettati nelle stime di abitabilità risultano incompatibili con i limiti termici della vita complessa”, aggiunge Provenzale. Inoltre, “le caratteristiche dell’atmosfera influenzano fortemente i gradienti di temperatura latitudinali del pianeta, la variabilità stagionale, la possibilità di sviluppo di vita complessa e anche la dose di radiazione superficiale indotta da raggi cosmici galattici. Pianeti con bassi valori della massa della colonna atmosferica sono caratterizzati da grandi escursioni di temperatura e alte dosi di radiazione, che potrebbero indurre un eccessivo tasso di evoluzione darwiniana”, conclude Provenzale. “Si conferma, quindi, come nella stima dell’abitabilità extrasolare sia necessario considerare le proprietà delle atmosfere planetarie, oltre che le caratteristiche orbitali dei pianeti, e valutare attentamente i limiti termici, più stringenti rispetto alla semplice presenza di acqua liquida”.

Nuovo Osservatorio Ionosferico

Nuovo Osservatorio Ionosferico

NASA/

Inaugurato il nuovo Osservatorio Ionosferico in Argentina, a Bahia Blanca, provincia di Buenos Aires, equipaggiato con una ionosonda chiamata AIS-INGV, sviluppata nei laboratori della sezione Roma2 dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV). Comincia così, grazie alla collaborazione tra l’università di Bahia Blanca, INGV e il suo spin-off SpacEarth, l’attività sperimentale in un nuovo Osservatorio Ionosferico in Argentina. L’INGV collabora con la Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional di Tucumán (UTN-FRT) sin dal 2006, con l’installazione di  una prima ionosonda AIS-INGV a Tucumán già l’anno successivo. Dal 2013 la collaborazione si è estesa anche alla Facultad Regional de Bahia Blanca (UTN-FRBB) e l’impegno di tutte le parti ha portato all’attuale risultato. La ionosfera è quella parte di atmosfera compresa tra 50 e circa 1000 km di altezza dal suolo in cui gli elettroni liberi influenzano la propagazione delle onde elettromagnetiche nella banda HF. Inoltre anche i segnali GPS (segnali satellitari per il radio posizionamento con frequenza assai più elevata della banda HF) che la attraversano possono essere alterati dalla presenza di disomogeneità nella ionosfera stessa. La ionosfera è caratterizzata da una densità di elettroni liberi dipendente da vari fattori come l’altezza, la stagione, l’ora del giorno, l’attività solare la cui conoscenza è di primaria importanza per varie discipline, prima fra tutte la meteorologia spaziale (space weather). Gli studi ionosferici hanno il duplice scopo di far conoscere meglio una parte dell’ambiente Terra-Sole in cui viviamo e operiamo e, contemporaneamente, aiutano a sfruttare meglio le proprietà di questo mezzo nella sua interazione con le onde elettromagnetiche. Le caratteristiche della ionosfera sono estremamente interessanti nelle zone equatoriali dove la dinamica ionosferica riveste particolare importanza. Osservatori ionosferici in tali zone permettono misure con caratteristiche diverse rispetto a quelle ottenute in osservatori ionosferici italiani (medie latitudini). Da qui la collaborazione tra Italia e Argentina per l’installazione di un osservatorio a San Miguel de Tucumán, situato poco al di sotto dell’equatore, a circa 26° di latitudine sud. La limitata presenza di osservatori che forniscono dati pubblici in tempo reale In America latina ha stimolato, quindi, la creazione di un secondo osservatorio inosferico a Bahia Blanca. In entrambi i casi l’INGV ha fornito lo strumento di misura (ionosonda) oggetto di brevetto italiano nel 2004 e denominato AIS-INGV. La ionosonda è lo strumento più diffuso per lo studio della ionosfera da terra. E’ un un radar HF in grado di determinare la posizione delle regioni ionosferiche e la loro evoluzione. E’ costituita da un sistema di trasmissione, di ricezione e analisi del segnale e da una coppia di antenne di grandi dimensioni (40m x 25m) attraverso cui il segnale a radio frequenza viene inviato verticalmente nella ionosfera e ricevuto, una volta riflesso.

Lo strumento effettua misure 24 ore su 24 con elaborazione dei dati in tempo reale visibili al link: https://ionos.ingv.it/BAHIABLANCA/latest.html