Al via il programma Neho: reti neurali artificiali a basso consumoLecce, 8 giu. (askanews) – Costruire reti neuronali a basso consumo energetico grazie alla combinazione di scienza dei materiali e fotonica: è l’obiettivo principale del progetto Neho coordinato dall’IIT-Istituto Italiano di Tecnologia di Lecce. Il progetto è stato finanziato dall’Unione Europea con 3 milioni di euro per i prossimi 3 anni. Obiettivo finale di Neho è migliorare la potenza di calcolo delle nuove tecnologie, come quelle basate su algoritmi di intelligenza artificiale, e allo stesso tempo ridurre la loro impronta energetica.
Neho (Neuromorphic computing Enabled by Heavily doped semiconductor Optics) sfrutterà le proprietà dei semiconduttori per creare un neurone artificiale che potrà essere utilizzato per costruire reti neurali ottiche ultraveloci, garantendo così una fonte di calcolo nuova e a minor consumo energetico. Il progetto contribuirà a cambiare la tecnologia usata per l’analisi dell’informazione: non più materiali in cui l’elemento chiave sono solo gli elettroni che vi fluiscono all’interno, ma i fotoni, ovvero le particelle di luce che renderebbero le tecnologie molto più veloci e meno dispendiose in termini di energia.
Quando i fotoni interagiscono con la materia, infatti, generano molto meno calore, ma a causa della loro natura l’interazione è debole, per cui è molto difficile controllare il flusso di fotoni su piccola scala. I ricercatori di Neho sfrutteranno le quasi-particelle ibride elettrone-fotone, chiamate plasmoni, che nascono dall’interazione degli elettroni con la luce. I plasmoni saranno prodotti utilizzando semiconduttori a cui sono stati aggiunte piccole percentuali di atomi estranei per modificarne le proprietà elettroniche, e che vengono irradiati con luce con lunghezza d’onda nel medio infrarosso. Poiché un plasmone all’interno del materiale porta con sé sia un elettrone sia un fotone, i ricercatori potranno agire sulla parte elettronica, cosa generalmente più facile da fare, per indurre un cambiamento sulla parte fotonica. Questo tipo di interazione permetterebbe, in linea di principio, di controllare i fotoni ad una scala molto piccola. I ricercatori puntano a sfruttare gli effetti che si verificano sulla superficie dei semiconduttori, anziché all’interno del loro volume complessivo, in quanto tali effetti possono essere facilmente modulati controllando la densità superficiale degli elettroni, così come il vento genera onde sulla superficie del mare senza bisogno di muovere l’acqua in profondità. Questa caratteristica sarà utilizzata per sfruttare l’implementazione di una rete neurale nello sviluppo di nuove tecniche di ottimizzazione di machine learning.
“Potremmo rivoluzionare il modo in cui elaboriamo le informazioni sviluppando una piattaforma innovativa che sfrutta la tecnologia dei semiconduttori foto-plasmonici ” – spiega Cristian Ciracì, leader dell’unità di Nanoplasmonica Computazionale dell’IIT di Lecce e coordinatore di Neho – Con questo progetto, potremmo entrare in una nuova era di elaborazione delle informazioni: più veloce, più efficiente dal punto di vista energetico e più flessibile che mai”. Il consorzio europeo Neho comprende l’Istituto Italiano di Tecnologia (coordinatore), il CNR-Consiglio Nazionale delle Ricerche, la Ludwig-Maximilians-Universitat di Monaco (Germania), la Universiteit Gent (Belgio), il CNRS e l’Université Paris-Saclay (Francia).
(nella foto: Cristian Ciracì, leader dell’unità di Nanoplasmonica Computazionale dell’IIT di Lecce e coordinatore di Neho)
Roma, 6 giu. (askanews) – Thales Alenia Space, una joint venture Thales (67%) e Leonardo (33%), collaborerà con SERCO, l’azienda a capo del consorzio scelto dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA) per l’implementazione del sistema DestinE Core Service Platform (DESP), un elemento cardine dell’iniziativa Destination Earth (DestinE) fiore all’occhiello della Commissione Europea.
L’obiettivo di DestinE è sviluppare modelli digitali della Terra ad alta precisione al fine di monitorare e prevedere l’interazione tra fenomeni naturali e attività umane, anticipare eventi estremi e adattare le politiche alle sfide legate al clima. Il DESP sarà un sistema informatico aperto, flessibile e sicuro basato su cloud capace di fornire strumenti decisionali, applicazioni e servizi basati sull’ evidenza scientifica. Consentirà lo sviluppo e l’utilizzo di applicazioni e servizi che sfruttano i dati di DestinE. Thales Alenia Space – informa una nota – è responsabile della gestione della tempistica di esecuzione della piattaforma, del dispiegamento e delle operazioni, nonché di tutta la gestione della sicurezza informatica del framework DESP. Thales Alenia Space, inoltre, è responsabile di tutti i servizi di tracciabilità per tracciare modelli e dati, in particolare dopo le trasformazioni degli utenti.
“Thales Alenia Space apporterà a questo progetto alcune delle nuove tecnologie digitali già presenti nei suoi sistemi di terra – ha commentato Bertrand Denis, Vicepresidente della linea di business Osservazione & Scienza di Thales Alenia Space – Si tratta di un successo importante che beneficerà e contribuirà anche alla trasformazione digitale del Segmento di Terra di Thales Alenia Space avviata dal 2018. Pienamente in linea con la sua visione ‘Space for Life’, Thales Alenia Space è particolarmente orgogliosa di supportare la Commissione Europea e l’Esa nel raggiungimento degli obiettivi di sviluppo sostenibile del programma DestinE e di contribuire al Green Deal e alla strategia digitale dell’Ue”. Nei prossimi decenni si prevede che la crescita della popolazione e le attività umane amplificheranno le attuali pressioni su risorse critiche come l’acqua dolce e il cibo, intensificheranno lo stress sugli ecosistemi terrestri e marini, oltre ad aumentare l’inquinamento ambientale e il suo impatto sulla salute e sulla biodiversità. Queste minacce, che includono l’innalzamento del livello dei mari, l’aumento dell’acidificazione degli oceani ed eventi estremi più intensi come inondazioni e ondate di calore, dovranno essere monitorate attentamente, soprattutto per le nostre popolazioni più vulnerabili. Gli strumenti digitali spaziali e terrestri sono fondamentali per anticipare queste minacce e contribuire a ridurne l’impatto.
Roma, 6 giu. (askanews) – Lanciato nel 2003 ed in orbita intorno al pianeta rosso, Mars Express dell’Esa festeggia venti anni di osservazioni di Marte, rilasciando un mosaico globale a colori con dettagli di minerali, composizione e circolazione della tenue atmosfera, scrutando sotto la crosta e facendo emergere vari fenomeni che interagiscono nell’ambiente marziano.
Composto da novanta immagini riprese dalla High Resolution Stereo Camera (Hrsc), – si legge su Global Science, il notiziario online dell’Agenzia spaziale italiana – il mosaico fornisce informazioni sulla composizione di Marte per aree estese fino a 2.500 chilometri riprese da altitudini comprese tra i 4.000 e i 10.000 chilometri. L’insieme ha prodotto una visione globale completa a colori di Marte. Famoso per il suo colore rossastro, dovuto ad alti livelli di ferro ossidato, in queste immagini, invece, Marte appare scuro e blu. Si tratta di sabbie basaltiche grigio-nere di origine vulcanica che formano strati di sabbia scuri, mentre si accumulano e si muovono nel vento, creando imponenti dune di sabbia e campi di dune all’interno di crateri da impatto.
Il materiale esposto all’acqua tende ad apparire più leggero: i due minerali più comuni alterati dall’acqua su Marte, sono l’argilla e il solfato, che appaiono particolarmente brillanti sulla tavolozza dei colori di riferimento. Per queste immagine è stato usato lo spettrometro OMEGA. Se pure in maniera indiretta, questi minerali confermano che l’acqua liquida è esistita su Marte per molto tempo, alterando la roccia nel tempo per formare depositi di argilla significativi come Mawrth Vallis.
I minerali di solfato sono visibili nell’immagine del canyon Valles Marineris e appaiono ricoperti da una sottile patina di sabbia scura. A differenza dei depositi di argilla, i minerali di solfato indicano condizioni ambientali più acide che sarebbero meno favorevoli alla vita. Per comporre il mosaico a colori, grazie ai nove canali di imaging di HRSC, il team ha dovuto tenere conto dell’effetto opacità, provocato dalla continua evoluzione dell’atmosfera marziana, che rende difficile determinare con precisione i colori della superficie dall’orbita. La polvere disperde e riflette la luce, provocando lo spostamento dei colori tra le immagini.
L’effetto di ‘disturbo’ – prosegue Gloabl Science – è stato superato durante l’elaborazione delle immagini, riducendo le variazioni di colore tra le diverse parti di Marte: ogni immagine fa riferimento a un modello di colore derivato da osservazioni ad alta quota. Questo accorgimento ha consentito al team di Hrsc di preservare le variazioni di colore e rivelare una visione cromatica di Marte molto più ricca di quella mai vista prima. La missione Mars Express di ESA, vede la partecipazione di una filiera lunga di competenze italiane, coordinate dall’Agenzia Spaziale Italiana: lo spettrometro di Fourier PFS per lo studio dell’atmosfera e il radar subsuperficiale MARSIS -Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding-, realizzato con il contributo della NASA/JPL. Italiano anche lo strumento VNIR, che compone lo spettrometro OMEGA e l’elettronica dello strumento di imaging di atomi neutri energetici ASPERA. Anche nel team della camera stereo ad alta risoluzione HRSC ci sono scienziati italiani.
Spazio, Agile: pubblicato il primo catalogo dei brillamenti solariRoma, 1 giu. (askanews) – I brillamenti solari sono intense eruzioni di materia e radiazione elettromagnetica che avvengono nelle regioni più esterne dell’atmosfera solare. La frequenza con la quale essi si verificano, così come l’energia che rilasciano, sono parametri fondamentali per controllare l’attività solare e monitorare il ciclo undecennale del Sole.
Questo fenomeno è stato osservato dalla missione AGILE (Astrorivelatore Gamma a Immagini LEggero) – piccola missione scientifica dell’Agenzia Spaziale Italiana con la partecipazione di INFN, IASF/INAF e CIFS – e con i dati raccolti in oltre 15 anni di lavoro è stato realizzato il primo catalogo dei brillamenti solari. Questa mappatura sarà pubblicata sulla rivista scientifica “The Astrophysical Journal Letter Supplement” (articolo: “The First AGILE Solar Flare Catalog”, A. Ursi et al). Il nuovo catalogo AGILE – informa l’ASI – include più di 5.000 brillamenti solari rivelati dal lancio del satellite, avvenuto il 23 aprile 2007, fino al 2022, e contiene informazioni riguardanti la loro durata complessiva, la loro fase di crescita e decrescita e l’energia da essi rilasciata. Sul sito dello Space Science Data Center dell’ASI (SSDC) è stata pubblicata anche una pagina interattiva che fornisce accesso a prodotti aggiuntivi, in particolare ai dati relativi alle curve di luce dei brillamenti (sia in formato immagine che in formato testo).
I brillamenti solari rilasciano una grande quantità di radiazione elettromagnetica a tutte le lunghezze d’onda, dalle energie cosiddette più “basse” (onde radio) fino alle energie più “alte” (raggi X e gamma). La stragrande maggioranza dei brillamenti sono stati e sono tuttora rivelati e raccolti dai satelliti GOES, che osservano il Sole da un’orbita geostazionaria (36000 km dal suolo terrestre) nella banda di energia dei cosiddetti raggi X “molli”. D’altro canto, sono poche le missioni in grado di osservare questi eventi ad energie più alte, ossia nella banda dei raggi X “duri” e dei raggi gamma. Una di queste è appunto AGILE, la cui Anti-Coincidenza di bordo, sensibile nella banda 80-200 keV (kiloelettronvolt), ha permesso di raccogliere una grande quantità di brillamenti nelle alte energie. In particolare, il catalogo contiene più di 1400 eventi “sfuggiti” ai satelliti GOES, fornendo un ulteriore campione di brillamenti che va a integrare i cataloghi solari già esistenti. Una prima analisi degli eventi osservati da AGILE sembra supportare un meccanismo di accelerazione degli elettroni nell’atmosfera solare articolato in due fasi, già suggerito sul finire degli anni ’70.
L’Italia a bordo missione Emirati Arabi Uniti per studio asteroidiRoma, 29 mag. (askanews) – Ampliare la nostra comprensione sulle origini e sull’evoluzione degli asteroidi primordiali ricchi di acqua e gettare le basi per una possibile futura estrazione di risorse. Questi gli obiettivi principali della missione EMA (Emirates Mission to the Asteroid Belt) dell’Agenzia Spaziale degli Emirati Arabi Uniti sulla quale volerà lo spettrometro italiano MIST-A (Mwir Imaging Spectrometer for Target-Asteroids), finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), che guida il team scientifico italiano e con la nostra industria.
Il lancio della missione, selezionata nel 2022 dal governo federale degli Emirati Arabi Uniti, è attualmente previsto il 3 marzo 2028 con destinazione la cintura degli asteroidi. Saranno sei gli asteroidi osservati durante altrettanti flyby ravvicinati. Dopo un viaggio di 6 anni – informano ASI e INAF – EMA raggiungerà il settimo asteroide, (269)Justitia, un oggetto di circa 53 km di diametro, e per circa 7 mesi la missione orbiterà attorno ad esso per compiere un’esplorazione della sua superficie e per la selezione dei possibili siti di atterraggio del modulo di superficie. Giuseppe Sindoni, responsabile ASI per le attività industriali legate allo sviluppo di MIST-A, commenta: “Questa missione rappresenta una grande opportunità per il nostro Paese, essendo la prima collaborazione con gli Emirati Arabi Uniti nel campo dell’esplorazione del Sistema Solare. Ancora una volta, l’esperienza e le capacità dell’industria italiana sono in prima fila nell’esplorazione spaziale attraverso la partecipazione ad importanti missioni internazionali”. Alessandra Tiberia, responsabile ASI per le attività scientifiche di MIST-A, aggiunge: “La comunità scientifica italiana coinvolta nella missione sfrutterà la propria esperienza maturata nel corso degli anni da progetti passati, per massimizzare il ritorno scientifico sia in termini di avanzamento nella conoscenza di corpi primordiali del nostro Sistema Solare, attraverso la caratterizzazione fisica e chimica delle superfici osservate, che nell’ottica di un futuro sfruttamento di risorse minerarie”.
Lo strumento italiano MIST-A avrà il compito di caratterizzare la composizione della superficie e le proprietà fisiche degli asteroidi primordiali target della missione, eseguendo la mappatura spettrale nel medio infrarosso tra 2 e 5 micron delle loro superfici illuminate e raggiungendo una risoluzione spaziale al suolo inferiore ai 20 m/px su (269)Justitia. MIST-A condivide il design e alcuni componenti ben collaudati con lo strumento dell’ASI JIRAM, attualmente in funzione a bordo della missione JUNO della NASA su Giove. Gianrico Filacchione, ricercatore INAF a Roma, PI dello strumento MIST-A, commenta: “(269)Justitia è particolarmente intrigante poiché mostra delle proprietà spettrali inconsuete rispetto agli altri oggetti della Main Belt: la sua bassa riflettanza in luce visibile ed il colore fortemente arrossato lo rendono infatti più simile agli Oggetti Trans-Nettuniani (TNO) che orbitano oltre l’orbita di Nettuno piuttosto che agli altri asteroidi. Inoltre, orbitando tra 300 e 450 milioni di chilometri dal Sole evolve ciclicamente attraverso la ‘frost-line’, la distanza al di sotto della quale il ghiaccio d’acqua sublima a causa dell’innalzamento della radiazione solare instaurando un’attività simile a quanto avviene nelle comete. Queste evidenze portano a supporre che (269)Justitia possa essere un oggetto formatosi nelle regioni più esterne del sistema solare e successivamente trasferito nella fascia degli asteroidi. Con queste premesse, possiamo aspettarci molte sorprese”.
“Diversi asteroidi primitivi fin qui esplorati dalle missioni spaziali (Dawn, Hayabusa, OsirisRex) – aggiunge Mauro Ciarniello, ricercatore INAF a Roma, Deputy PI, – hanno mostrato le segnature spettrali di carbonati, fillosilicati, sali ammoniati e materiale organico. Tutti questi minerali sono identificabili dallo spettrometro MIST-A grazie alla sua elevata sensibilità nella banda infrarossa. Infine, le misure nell’intervallo spettrale a lunghezze d’onda comprese tra circa 3.5 e 5 micron saranno di interesse per poter ricavare la temperatura superficiale degli asteroidi a diverse ore locali e quindi di inferire le proprietà termofisiche delle superfici”. La missione EMA è finanziata e guidata dall’Agenzia Spaziale degli Emirati Arabi Uniti (UAESA), con il Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) dell’Università del Colorado, Boulder (USA), come partner principale.
James Webb Telescope rivela l’antenata delle galassie sferoidaliRoma, 23 mag. (askanews) – Una collaborazione tra studiosi dell’Università di Edimburgo (Regno Unito) e dell’Università di Bologna ha identificato la più antica galassia quiescente – cioè che non forma più stelle – finora conosciuta. La galassia – chiamata GS-9209 – è stata osservata 1,25 miliardi di anni dopo il Big Bang: un’epoca che corrisponde a circa il 9% dell’età attuale dell’Universo. E a quel punto la formazione di nuove stelle al suo interno si era già fermata da circa mezzo miliardo di anni.
La scoperta – pubblicata sulla rivista “Nature” – è stata possibile grazie al James Webb Space Telescope e ci offre nuovi indizi per comprendere i processi fisici che guidano la formazione e l’evoluzione delle galassie. In particolare, lo studio – informa Unibo – ha permesso di evidenziare la correlazione tra la presenza di buchi neri supermassicci e l’inibizione della capacità delle galassie di formare nuove stelle. La massa stellare della galassia GS-9209 è molto simile a quella della Via Lattea: 40 miliardi di volte più grande della massa del Sole. A differenza della nostra galassia, però, GS-9209 ha una forma sferoidale (e non a spirale), ed è estremamente compatta: è circa 10 volte più piccola della Via Lattea. I dati spettroscopici analizzati ci dicono che la sua formazione è avvenuta tra 600 e 800 milioni di anni dopo il Big Bang, quindi quando l’Universo aveva un’età pari a circa il 4% di quella attuale. Dopodiché il processo di formazione di nuove stelle al suo interno si è fermato.
“Lo stato di quiescenza in cui si trova GS-9209 è strettamente correlato alla presenza, nel centro della galassia, di un buco nero supermassiccio con una massa tra mezzo miliardo e un miliardo di volte la massa del Sole”, spiega Andrea Cimatti, direttore del Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi” dell’Università di Bologna, tra gli autori dello studio. “Si tratta di una massa cinque volte più grande di quanto ci si potrebbe aspettare in relazione al numero di stelle presente nella galassia: un dato che potrebbe spiegare perché il processo di formazione stellare si è interrotto”. La crescita dei buchi neri supermassicci rilascia infatti enormi quantità di energia sotto forma di radiazione, che riscalda e spinge via il gas presente nella galassia, facendo venire meno le condizioni che permettono la formazione stellare (la presenza di gas e le basse temperature).
“Quella che abbiamo scoperto è la galassia quiescente massiccia, già matura, osservata più vicino al Big Bang fino ad oggi: in altre parole, si tratta di una galassia vecchia in un Universo molto giovane”, dice Cimatti. “Le sue particolari caratteristiche ci dicono che è cresciuta in tempi rapidi e attraverso una formazione stellare estremamente intensa: un risultato che conferma le ipotesi finora formulate sulla nascita delle galassie sferoidali”. Le galassie sferoidali oggi note hanno infatti in genere masse molto elevate (anche più di 100 volte maggiori della Via Lattea), includono stelle molto vecchie (con età fino a 13 miliardi di anni) e contengono al loro centro un buco nero supermassiccio. Per spiegare queste caratteristiche, era necessario ipotizzare che la formazione stellare fosse avvenuta molto tempo fa e molto rapidamente, ma che qualche processo l’avesse poi improvvisamente arrestata. Confermare questa teoria significava però riuscire a osservare galassie molto giovani. Nel 2004, grazie ad osservazioni con il Very Large Telescope dell’European Southern Observatory (Cile), furono identificati alcuni risultati promettenti in epoche cosmiche fino a circa 10 miliardi di anni fa. Da allora non era però stato possibile andare ulteriormente indietro nel tempo, a causa della mancanza di telescopi adeguati. La svolta è arrivata oggi, grazie al James Webb Space Telescope, che ha permesso agli studiosi di esplorare l’universo a distanze ancora maggiori e, quindi, in tempi ancora più remoti.
Thales Alenia Space amplia la sua presenza a RomaMilano, 19 mag. (askanews) – È stato inaugurato oggi, venerdì 19 maggio 20203, a Roma, lo stabilimento di Thales Alenia Space (joint venture Thales 67% e Leonardo 33%) che ospiterà nuove risorse, nuove aree operative e uffici per il management e il design di satelliti di Telecomunicazione e Navigazione.
Lo stabilimento di circa 4mila metri quadrati, suddivisi in 3 piani, è situato in via Tiburtina accanto al già esistente Centro Integrazione Satelliti e al quartier generale della stessa società, nella periferia est della città, vicino ad altre aziende specializzate in telecomunicazioni e information Technology, in un contesto industriale di alto livello, designato quale Polo Tecnologico industriale della capitale. Questo stabilimento nasce come risposta alle esigenze di business di Thales Alenia Space, soprattutto in seguito all’acquisizione di importanti e strategici contratti nell’ambito delle Telecomunicazioni satellitari come Sicral 3 e della Navigazione Satellitare come Galileo Seconda Generazione. I nuovi spazi permetteranno, inoltre, di collocare le nuove risorse attratte dall’azienda in seguito ad una proficua campagna di recruitment che ha portato ad un aumento dell’organico complessivo di circa 400 unità.
“L’inaugurazione di questo stabilimento che rende la Capitale sempre più strategica per lo Spazio italiano sottolinea la capacità della nostra azienda di cercare soluzioni per affrontare le continue nuove sfide e questo senza dubbio ci consente di attirare i migliori giovani talenti – ha dichiarato Massimo Claudio Comparini, amministratore delegato di Thales Alenia Space Italia – Expertise specializzate sono alla base della nostra strategia di crescita per creare un’occupazione ricca e di qualità, capace di rispondere alle forti esigenze di sviluppo industriale e tecnologico. Thales Alenia Space ha, inoltre, un ruolo sempre più attivo nel promuovere iniziative a sostegno dell’innovazione, in sinergia con le imprese e le università del territorio locale e nazionale, favorendo la crescita occupazionale e la formazione specialistica dei giovani, in perfetta sinergia con i territori in cui operiamo”. In questo nuovo stabilimento verranno seguiti dalla fase strategico-decisionale a quella di progettazione vera e propria, tutti i processi di sviluppo dei vari progetti. Qui si svolgeranno, inoltre, le attività di Management e System Design per i satelliti e per gli elementi fondamentali del loro carico utile, come antenne e apparati di bordo.
Longo (Asi): i satelliti alleati di un’agricoltura sostenibileRoma, 17 mag. (askanews) – Un’agricoltura sostenibile, lontana dagli sprechi, che sappia sfruttare al meglio le caratteristiche del terreno, che irrighi campi e colture solo dove e quando serve, e che infine inquini di meno, troverà nei satelliti alleati preziosi e affidabili. Ne è convinto Francesco Longo, direttore Osservazione della Terra e Operazioni dell’Agenzia spaziale italiana che ha affrontato il tema a Venezia, nell’ambito di ‘Space Meeting Veneto’ – che si conclude oggi – nel suo intervento ‘Earth Observation from Space: opportunities for agricolture’.
‘L’Osservazione della Terra al momento è il settore spaziale più importante per il nostro Paese, non solo per i programmi nazionali ma per le collaborazioni con l’Agenzia spaziale europea e, a livello internazionale, soprattutto con la Nasa che conosce le nostre capacità e competenze nazionali nell’Osservazione della Terra e ci coinvolge sempre più frequentemente in collaborazioni sfidanti ed ambiziose. Il rapporto tra ASI e NASA è ormai consolidato e porterà, nel prossimo futuro, a risultati davvero importanti’, dichiara Longo ad askanews. ‘Ad esempio l’Agenzia spaziale italiana collabora con il Jet Propulsion Laboratory dell’agenzia spaziale statunitense nella missione di Osservazione della terra SBG (Surface Biology and Geology) per la parte dedicata all’acquisizione di immagini multispettrali nell’infrarosso termico (TIR) che fornirà dati di rilievo per lo studio dei cambiamenti climatici, degli ecosistemi terrestri e marini, per i rischi naturali, il ciclo dell’acqua, gli incendi boschivi e la produzione alimentare mondiale. Un satellite come questo – sottolinea – darà informazioni importanti soprattutto sull’evapotraspirazione (ET) delle piante, che corrisponde al consumo idrico delle colture. La conoscenza di ET permette infatti di stimare la quantità di acqua da restituire alle piante di interesse agrario con l’irrigazione’.
‘Per l’agricoltura, però, puntiamo anche sull’iperspettrale. Abbiamo già in orbita il satellite italiano PRISMA (PRecursore IperSpettrale della Missione Applicativa), un sistema di Osservazione della Terra all’avanguardia, dotato di strumenti elettro-ottici, che integra un sensore iperspettrale con una camera pancromatica a media risoluzione sensibile a tutti i colori visibili all’occhio umano ma anche nel vicino infrarosso e in quello ad onde corte’. Il satellite è in grado di distinguere non solo le caratteristiche geometriche degli oggetti osservati, ma anche la composizione chimico-fisica della superficie terrestre. Ogni materiale, infatti, ha una propria firma spettrale, una vera impronta digitale: una combinazione unica di colori, le bande spettrali. La strumentazione elettro-ottica di PRISMA è in grado di analizzare questa firma e di identificare le proprietà chimico-fisiche di un oggetto o risalire alle caratteristiche di un’area sotto osservazione. ‘Attualmente PRISMA ha una risoluzione spaziale di 30 metri, ma stiamo sviluppando la seconda generazione del satellite per arrivare a una risoluzione di 10 metri che darà un contributo straordinario all’agricoltura di precisione, che in particolare coinvolge l’Italia. Le attività sono partite l’anno scorso, abbiamo concluso la fase di fattibilità e ora – annuncia – passiamo allo sviluppo’.
‘L’alta risoluzione non è tutto, diciamo che da sola non basta, serve anche avere una buona rivisita temporale. Da qui lo sviluppo, partendo da PRISMA, di microsatelliti con payload iperspettrale che possono andare a formare una costellazione in grado di assicurare una rivisita frequente, passando più spesso sulle stesse zone. Ed è quello che stiamo facendo nell’ambito del programma IRIDE per il quale abbiamo già sviluppato il prototipo del microsatellite e poi ne svilupperemo altri quattro’. IRIDE sarà realizzata in Italia su iniziativa del Governo grazie alle risorse del Pnrr, con un budget complessivo di circa 1 mld di euro, e sarà completata entro il 2026 sotto la gestione dell’Agenzia spaziale europea e con il supporto di ASI. La ‘costellazione di costellazioni’ IRIDE tenderà a consentire il monitoraggio di eventi e fenomeni con variabilità a livello giornaliero con satelliti di classe eterogenea. ‘Nel loro insieme questi satelliti potranno dare informazioni sulla qualità del terreno, il grado di salute della vegetazione, la quantità di umidità, il contenuto di clorofilla, e ancora le zone particolarmente secche a rischio incendio, e si può pensare di arrivare a monitorare anche il grado di maturazione delle colture. Informazioni che contribuiscono non solo alla prevenzione degli incendi boschivi ma anche a un uso corretto delle risorse idriche che, come sappiamo, in alcune zone scarseggiano. Attraverso la firma spettrale – aggiunge Longo – è possibile tracciare il profilo chimico della zona osservata e quindi di ricavare tutta una serie di informazioni sul terreno utili per l’agricoltura’.
Nell’ambito dell’Osservazione della Terra l’Italia ha anche COSMO-SkyMed con radar ad apertura sintetica in banda X e SAOCOM, con radar in banda L, sviluppato in collaborazione con l’Argentina, nell’ambito del progetto SIASGE, il Sistema satellitare Italo-Argentino per la Gestione delle Emergenze Ambientali e lo Sviluppo Economico. ‘A differenziare i due sistemi è il grado di penetrazione della vegetazione: COSMO-SkyMed si ferma alla parte alta della vegetazione, mentre la banda L di SAOCOM è parzialmente penetrativa quindi riesce a dare più informazioni sul suolo in cui cresce la vegetazione’. ‘La prontezza, la capacità di rivedere la stessa area con una frequenza molto elevata rendono i dati di COSMO-SkyMed molto utili nel caso di catastrofi naturali come terremoti o inondazioni, offrendo informazioni importanti anche per l’organizzazione dei soccorsi da terra, come è stato dimostrato già in diverse occasioni. E questo vale per ogni parte del mondo, non ci sono limiti. Rispetto ai sistemi ottici – evidenzia Francesco Longo – il radar non subisce interferenze dalla presenza di nuvole o da altre condizioni meteorologiche proibitive e opera sia di giorno che di notte’. Per rendere l’idea, in un giorno COSMO-SkyMed Seconda Generazione può effettuare oltre 550 immagini con un solo satellite e, se richiesto, può acquisire simultaneamente immagini di due aree distanti tra loro anche centinaia di chilometri.
‘Un altro progetto che ASI sta sviluppando con la NASA è MAIA (Multi-Angle Imager for Aerosols) per lo studio dell’inquinamento atmosferico e il suo impatto sulla salute, quindi l’incidenza di alcune patologie in relazione ai diversi tipi di particolato presenti in atmosfera. Un progetto davvero innovativo’, continua Longo. L’osservatorio MAIA – il cui lancio è previsto per la fine del 2024 – sarà composto dal satellite PLATiNO-2 fornito dall’ASI e uno strumento scientifico costruito presso il JPL della NASA, una camera in grado di fornire immagini digitali basate su dati spettrolettromagnetici nell’ultravioletto, nel visibile, nel vicino infrarosso e nell’infrarosso a onde corte che permetteranno di determinare dimensioni, distribuzione geografica, composizione e quantità delle particelle sospese presenti nell’aria di una regione; informazioni che saranno poi confrontate con i modelli sanitari sulla incidenza delle malattie causate dalla cattiva qualità dell’aria.
‘Una missione satellitare particolare – sottolinea Longo – che ha visto, per la prima volta, durante la fase di sviluppo, il diretto coinvolgimento di epidemiologi e ricercatori di salute pubblica’. Nel corso della sua missione triennale, MAIA – che sarà immesso in orbita a 740 Km dalla Terra – si concentrerà su 11 aree target principali che coprono i principali centri urbani del mondo: Los Angeles, Atlanta e Boston negli Stati Uniti; Roma; Addis Abeba, Etiopia; Barcellona, Spagna; Pechino; Johannesburg; Nuova Delhi; Taipei, Taiwan; e Tel Aviv, Israele. Oltre a questi target principali sono previste ulteriori 30 aree secondarie di tutto il globo, di cui due in Italia, una a Nord e una a Sud. ‘Se è vero che l’obiettivo primario di MAIA sarà quello di acquisire i dati dell’inquinamento nei principali centri urbani, la missione potrà fornire dati utili anche su altre forme di inquinamento come quello derivante ad esempio dagli allevamenti’, spiega Longo.
‘Alla luce di questa capacità spaziale nazionale associata a quella europea assicurata dal programma Copernicus, possiamo immaginare servizi operativi basati su dati satellitari in grado di fornire informazioni sul grado di maturazione delle coltivazioni e indicazioni sulle tempistiche per procedere al raccolto. O ancora capire quali zone hanno bisogno di una maggiore o minore concentrazione di fertilizzanti, o ancora irrigare i campi solo quando e dove necessario in base alle informazioni sull’umidità del terreno ottenute grazie ai satelliti. In Italia c’è interesse verso l’utilizzo dei dati satellitari in agricoltura, certamente c’è ancora da lavorare per sviluppare applicazioni di facile utilizzo. Sono sicuro – conclude Francesco Longo – che presto le aziende agricole trarranno grandi vantaggi dalle opportunità offerte dai satelliti, attraverso servizi operativi di cui non si potrà più fare più a meno, così come lo è oggigiorno per i servizi basati su sistemi di navigazione satellitare o di telecomunicazione’.
ESO, telescopi BlackGEM a caccia di sorgenti di onde gravitazionaliRoma, 16 mag. (askanews) – BlackGEM, una schiera di tre nuovi telescopi situati presso l’Osservatorio di La Silla dell’ESO, è entrato in attività. I telescopi analizzeranno il cielo australe per dare la caccia agli eventi cosmici che producono onde gravitazionali, come la fusione di stelle di neutroni e buchi neri.
Alcuni eventi catastrofici nell’Universo, come la collisione di buchi neri o di stelle di neutroni, creano onde gravitazionali, increspature nella struttura del tempo e dello spazio (o dello spazio-tempo). Osservatori come LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) e l’interferometro Virgo sono progettati proprio per rilevare queste increspature, ma non possono individuarne l’origine in modo molto accurato né vedere la luce fugace che risulta dalla collisione tra stelle di neutroni e buchi neri. BlackGEM – informa l’ESO – è dedicato alla scansione rapida di vaste aree del cielo per identificare con precisione le sorgenti di onde gravitazionali utilizzando la luce visibile. “Con BlackGEM miriamo a potenziare lo studio degli eventi cosmici sia con le onde gravitazionali che con la luce visibile”, afferma Paul Groot della Radboud University nei Paesi Bassi, responsabile del progetto. “La combinazione dei due fenomeni ci dice su questi eventi molto di più che uno solo dei due preso singolarmente”. Rilevando sia le onde gravitazionali che le loro controparti visibili, gli astronomi possono confermare la natura delle sorgenti di onde gravitazionali e determinarne con precisione la posizione. L’uso della luce visibile consente anche osservazioni dettagliate dei processi che si verificano in queste fusioni, per esempio la formazione di elementi pesanti come l’oro e il platino.
Fino a oggi, tuttavia, è stata rilevata una sola controparte visibile di sorgente di onde gravitazionali. Inoltre, anche i rivelatori di onde gravitazionali più avanzati come LIGO o Virgo non sono in grado di identificare con precisione le sorgenti; nella migliore delle ipotesi, possono restringere la zona che contiene la posizione di una sorgente a un’area di cielo pari a circa 400 lune piene. BlackGEM scansionerà in modo efficiente queste grandi regioni con una risoluzione abbastanza elevata da individuare in modo consistente le sorgenti di onde gravitazionali utilizzando la luce visibile. I tre telescopi che compongono BlackGEM sono stati costruiti da un consorzio di università: la Radboud University e la Netherlands Research School for Astronomy nei Paesi Bassi e la KU Leuven in Belgio. I telescopi hanno ciascuno un diametro di 65 centimetri e possono indagare contemporaneamente diverse aree del cielo; la collaborazione mira nel futuro a espandere la schiera fina a 15 telescopi, migliorandone ulteriormente la copertura. BlackGEM è ospitato presso l’Osservatorio di La Silla dell’ESO in Cile, rendendolo il primo strumento nel suo genere nell’emisfero australe. “Nonostante la modesta dimensione dello specchio primario da 65 centimetri, riusciamo a raggiungere la stessa profondità di altri progetti con specchi molto più grandi, perché sfruttiamo appieno le eccellenti condizioni di osservazione a La Silla”, aggiunge Groot.
Quando BlackGEM identificherà con precisione una sorgente di onde gravitazionali, telescopi più grandi, come il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO o l’ELT (Extremely Large Telescope) dell’ESO ora in costruzione, potranno effettuare dettagliate osservazioni di follow-up, che aiuteranno a far luce su alcuni degli eventi più estremi nel cosmo. Oltre alla ricerca delle controparti ottiche delle onde gravitazionali, BlackGEM eseguirà anche survey del cielo australe. Le operazioni dello strumento sono completamente automatizzate, facendo sì che si possano trovare rapidamente e osservare eventi astronomici “transienti”, che appaiono improvvisamente e svaniscono rapidamente alla vista. Ciò fornirà agli astronomi una visione più approfondita dei fenomeni astronomici di breve durata come le supernove, le enormi esplosioni che segnano la fine della vita di una stella massiccia. “Grazie a BlackGEM, La Silla ha ora il potenziale per fornire un importante contributo alla ricerca dei fenomeni transitori”, commenta Ivo Saviane, responsabile del sito presso l’Osservatorio di La Silla dell’ESO. “Ci aspettiamo di vedere molti risultati eccezionali forniti da questo progetto, che amplierà la portata del sito sia per la comunità scientifica che per il pubblico in generale”.
Juice: l’antenna si è aperta, strumento italiano Rime potrà operareRoma, 15 mag. (askanews) – Dopo il lancio dallo spazioporto di Kourou, ritardato solo di 24 ore, il 14 aprile scorso, la missione Juice ha iniziato la sua impresa storica alla conquista delle lune di Giove. Tutto nominale nel lungo viaggio verso Giove, tranne un imprevisto al dispiegamento dell’antenna dello strumento RIME (Radar for Icy Moon Exploration).
Sono state necessarie tre settimane – si legge sul sito dell’Agenzia spaziale italiana – per sbloccare un perno che impediva il completo dispiegamento di uno dei due bracci della lunga antenna di 16 metri. I tecnici dell’ESA hanno movimentato il satellite Juice, con l’uso dei propulsori, per spostarlo in posizione tale da sfruttare il riscaldamento prodotto dal Sole e favorire lo sblocco del meccanismo del perno. Seguito costantemente con estrema attenzione dal centro di controllo della missione dell’ESA, a Darmstadt, che ha operato con diversi step per monitorare la movimentazione dell’antenna, solo ieri sono giunte le immagini del completo dispiegamento dell’antenna, che hanno sollevato dalle preoccupazioni tutta la comunità internazionale, in particolare quella italiana.
Realizzato da ASI in collaborazione con il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA e con un grande coinvolgimento della filiera scientifica e industriale italiana, RIME è un radar ottimizzato per penetrare la superficie ghiacciata dei satelliti Galileiani fino alla profondità di 9 chilometri con una risoluzione verticale fino a 30 m. “Sono stati giorni carichi di preoccupazione in attesa del completo dispiegamento dell’antenna, senza la quale sarebbe stato impossibile utilizzare il radar RIME, uno degli strumenti principali della missione JUICE – dice Barbara Negri, responsabile del Volo Umano e della Sperimentazione Scientifica di ASI – I dati scientifici che saranno prodotti da RIME consentiranno agli scienziati di vedere al di sotto della crosta ghiacciata della Lune per comprendere le caratteristiche del loro sottosuolo e identificare l’eventuale presenza di acqua allo stato liquido”.