Sardinia Radio Telescope

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Sardinia Radio Telescope
Sardiniaradiotelescope2.jpg
Il Sardinia Radio Telescope
Organizzazione INAF
Stato Italia Italia
Località San Basilio
Coordinate 39°29′34″N 9°14′42″E / 39.492778°N 9.245°E39.492778; 9.245Coordinate: 39°29′34″N 9°14′42″E / 39.492778°N 9.245°E39.492778; 9.245
Altitudine 600[1] m s.l.m.
Fondazione 2011
Sito www.srt.inaf.it/
Il radiotelescopio in costruzione (2010)

Il Sardinia Radio Telescope (spesso abbreviato in SRT) è un radiotelescopio situato nel territorio del comune di San Basilio, in provincia di Cagliari.

Il Sardinia Radio Telescope è il terzo strumento di questo tipo installato in Italia, dopo quelli di Medicina (BO) e di Noto (SR), nonché il più avanzato tecnologicamente e quello di maggiori dimensioni[2].

Realizzazione e operatività[modifica | modifica wikitesto]

Il radiotelescopio è stato costruito con il contributo del Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca, della Regione Autonoma della Sardegna e della Agenzia Spaziale Italiana[3][4][5][6].

Il Sardinia Radio Telescope è stato realizzato ed è gestito dall'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) tramite l'Istituto di Radioastronomia di Bologna, l'Osservatorio astronomico di Cagliari e l'Osservatorio astrofisico di Arcetri[4][5][6].

La costruzione della struttura è iniziata nell'autunno del 2006[4], dopo il completamento del basamento di fondazione, e si è conclusa nella primavera del 2011[7]. Il costo complessivo è stato di circa 60 milioni di euro[3].

Il collaudo meccanico dello strumento è stato completato alla fine del mese di gennaio del 2012[3]. La ditta costruttrice ha quindi consegnato il cantiere all'INAF, che ha iniziato le procedure di collaudo tecnico. Il radiotelescopio ha visto la prima luce l’8 agosto del 2012[8][9], quando è stato puntato in direzione della radiosorgente Hydra A[10], una radiogalassia situata nella costellazione dell’Idra. In seguito è stata avviata una fase di test per la validazione scientifica dello strumento[11]. Nel maggio del 2013, durante questa fase, il team di ricerca del SRT è stato coinvolto nello studio di una magnetar, PSR J1745-2900, situata nei pressi del centro della Via Lattea[12]. Il radiotelescopio ha permesso la misura di un segnale di grande qualità, confermando in modo inequivocabile l’emissione radio della magnetar e dando dimostrazione delle sue notevoli potenzialità in ambito scientifico[12]. Con questo primo risultato di rilievo internazionale[12], il Sardinia Radio Telescope è stato definitivamente avviato verso la piena operatività[11]. L'inaugurazione ufficiale ha avuto luogo con una cerimonia pubblica il 30 settembre del 2013[13].

Caratteristiche tecniche[modifica | modifica wikitesto]

Il Sardinia Radio Telescope è uno strumento all'avanguardia dal punto di vista tecnologico, per quanto riguarda sia l'equipaggiamento elettronico che la componentistica meccanica, i quali lo rendono capace di movimenti di precisione pari a 1/10000 di grado[3].

L'alidada su cui è montato lo specchio primario è una struttura d'acciaio alta circa 50 metri, in grado di sorreggere efficacemente lo specchio e i suoi meccanismi di movimento e di assicurarne la rotazione tramite 16 ruote, che scorrono su una rotaia circolare del diametro di 40 metri, posta al di sopra del basamento[4][8][6]. Il peso totale gravante sulla rotaia è di 3000 tonnellate[8][4][6]. Le velocità massime di rotazione sono di 0,85 gradi/s in azimut e di 0,5 gradi/s in elevazione[14]. Lo strumento è dotato di un sistema di compensazione del backlash[15].

Lo specchio primario dello strumento è costituito da 1008 pannelli d'alluminio comandati da 1116 elettroattuatori e uniti a formare una superficie attiva del diametro complessivo di 64 m[4][8]. La superficie modifica la propria forma per compensare le deformazioni indotte dal peso proprio e dalle variazioni di pressione e temperatura dell'aria[4][8][6]; tali deformazioni non possono superare i 3 decimi di mm[16]. Esse vengono misurate utilizzando tre diverse metodologie: il rilievo fotografico, l’analisi delle differenze di un segnale rispetto a come viene ricevuto con un’altra antenna di riferimento, e infine con il rilevamento diretto tramite una rete di alcune centinaia di sensori presenti sui pannelli[4][16]. Lo specchio secondario è costituito da 49 pannelli di alluminio, e ha un diametro di 7,9 m. Esso è dotato di sei attuatori che lo mantengono in posizione corretta al variare della posizione dell'intero strumento, o, all'occorrenza, ne modificano l'orientamento. Il corretto allineamento dello specchio secondario viene verificato tramite un sistema di controllo laser[15]. Il radiotelescopio viene orientato verso il punto desiderato tramite dodici motori, quattro dei quali eseguono il movimento in elevazione e otto il movimento in azimut[15].

Lo strumento ha la possibilità di lavorare in quattro diverse posizioni focali, per ognuna delle quali è previsto il cambio dei ricevitori con un meccanismo automatico[4][6]. Grazie a queste caratteristiche, il Sardinia Radio Telescope è in grado di ricevere segnali con frequenze comprese tra 0,3 e 100 GHz[4][8]. La sincronizzazione della strumentazione elettronica del SRT avviene con l’utilizzo degli orologi atomici del laboratorio di tempo e frequenza dell’Osservatorio astronomico di Cagliari[16]. Con gli stessi orologi si ottiene anche il riferimento di tempo e frequenza necessario per il funzionamento dei ricevitori[16].

Altri servizi di supporto necessari per l’attività del SRT, realizzati dall’Osservatorio astronomico di Cagliari, sono il monitoraggio delle interferenze di onde radio causate da altre attività (come le trasmissioni televisive e la telefonia mobile), il monitoraggio delle condizioni locali dell’atmosfera (con particolare riferimento alla presenza e alla variabilità del vapore acqueo) e infine la progettazione e la realizzazione dei ricevitori a microonde installati sul radiotelescopio[16][8]. Il cluster di calcolo a servizio del SRT è inserito nel sistema distribuito denominato Cybersar[4].

Attività e modalità di utilizzo[modifica | modifica wikitesto]

Il Sardinia Radio Telescope in una visione notturna.

Il Sardinia Radio Telescope è dedicato per l'80% del tempo alla ricerca scientifica, mentre per il rimanente 20% svolge funzioni di controllo delle missioni automatiche di esplorazione spaziale e dei satelliti artificiali in orbita intorno alla Terra[17]. Per quanto riguarda il primo tipo di attività, un comitato (composto da esperti di livello internazionale) valuta le proposte di ricerca presentate dalla comunità scientifica, e assegna il tempo di utilizzo dello strumento[3][11]. La superficie attiva dello specchio primario rende il Sardinia Radio Telescope indicato per lo studio dei corpi celesti, mentre l'intervallo di frequenze in cui è in grado di operare ne rende possibile l'impiego per lo studio delle nubi molecolari, un tipo d'indagine non molto praticata[3]. Altre attività di ricerca scientifica praticate con il SRT riguardano lo studio di sistemi stellari giunti a fine vita come le pulsar (ideali per ottenere verifiche sperimentali della relatività generale[11]), lo studio di maser e di oggetti dalla forte emissione radio (nuclei galattici attivi, radiogalassie, quasar, buchi neri), ma anche lo studio dei sistemi planetari di recente scoperta, alla ricerca di pianeti con una atmosfera[4][18].

Il Sardinia Radio Telescope può dare un significativo contributo anche nell'ambito della geodinamica, una branca importante delle scienze della Terra; in questo campo, l'utilità dei radiotelescopi consiste nel misurare gli spostamenti relativi delle zolle tettoniche[4][19]. Può essere inoltre utilizzato in attività di radarastronomia, quale, ad esempio, la sorveglianza di asteroidi in possibile rotta di collisione con la Terra[4].

Per ciò che concerne l'utilizzo nell'ambito dell'esplorazione spaziale, il Sardinia Radio Telescope è utilizzato per governare le sonde automatiche inviate nello spazio[5]. A questo scopo, il radiotelescopio è inserito nella rete internazionale denominata Deep Space Network[4][17].

L'installazione del Sardinia Radio Telescope ha consentito la creazione in Italia della prima maglia di una rete interferometrica di lunghissima base (I-VLBI)[4]. Le tecniche di interferometria consentono agli studiosi di radioastronomia di disporre di strumenti virtuali di dimensioni paragonabili alla distanza alla quale si trovano i radiotelescopi reali. Utilizzando questi strumenti per puntare lo stesso oggetto contemporaneamente, si ottiene una risoluzione tipica di strumenti che sarebbe impensabile costruire, tanto migliore quanto maggiore è la distanza tra le singole antenne[4]. Nel caso della rete VLBI italiana, con i tre radiotelescopi di Medicina, Noto e San Basilio si ottiene un radiotelescopio virtuale di dimensioni equivalenti a quelle dell'Italia[20].

Il Sardinia Radio Telescope costituisce anche l’elemento più avanzato, dal punto di vista tecnologico, della rete interferometrica europea EVN (European VLBI Network)[4][9][20]. Il centro di controllo della rete si trova presso il Joint Institute for VLBI in Europe (JIVE), con sede a Dwingeloo, nei Paesi Bassi, dove affluiscono in tempo reale[21] i dati frutto dell'attività del Sardinia Radio Telescope, come degli altri radiotelescopi che compongono la rete[22]. A livello europeo, inoltre, il Sardinia Radio Telescope costituisce uno dei punti di forza del progetto finanziato dalla Commissione Europea denominato Radionet[23][24], di cui l'INAF è uno dei partner principali[25].

Le caratteristiche del Sardinia Radio Telescope consentono di utilizzarlo anche come componente di terra di ricerche di radioastronomia condotte dallo spazio, nelle quali la base della rete interferometrica assume dimensioni di centinaia di migliaia di km. Un esempio di tali esperimenti è la missione RadioAstron, alla quale già partecipa il radiotelescopio di Medicina[26].

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Carta IGM 1:25000.
  2. ^ INAF Istituto di radioastronomia -radiotelescopi. URL consultato il 10 ottobre 2013.
  3. ^ a b c d e f Radio1 - Inviato Speciale, Rai Radio1/INAF Multimedia, 28 gennaio 2012. URL consultato il 21 febbraio 2012.
  4. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Sardinia Radio Telescope - risorse - brochures. URL consultato il 21 febbraio 2012.
  5. ^ a b c 2013Sardinia Radio Telescope "The Big Lift", DVD, INAF-OAC CI 0014171876
  6. ^ a b c d e f 2013Sardinia Radio Telescope rendering studio, DVD, INAF-OAC CI 0014171472
  7. ^ Come si evince dalle foto presenti in Sardinia Radio Telescope - multimedia - foto e filmati. URL consultato il 9 ottobre 2013.
  8. ^ a b c d e f g Media INAF Notiziario online dell’INAF - Prima luce per SRT, 9 agosto 2012. URL consultato il 19 giugno 2013.
  9. ^ a b Sidereus - canale Youtube dell’INAF. URL consultato il 19 giugno 2013.
  10. ^ Sito ufficiale INAF-OAC - News, 9 agosto 2012. URL consultato il 19 giugno 2013.
  11. ^ a b c d Radio3 Scienza, Rai Radio3/INAF Multimedia, 1 ottobre 2013. URL consultato l'8 ottobre 2013.
  12. ^ a b c Media INAF Notiziario online dell’INAF - Battesimo con magnetar per SRT, 8 maggio 2013. URL consultato il 19 giugno 2013.
  13. ^ Inaugurato a San Basilio il mega-radiotelescopio in La Nuova Sardegna, 1 ottobre 2013.
  14. ^ Sardinia Radio Telescope - per astronomi - ottiche.
  15. ^ a b c (EN) G. Grueff et al., The Sardinia Radio Telescope (PDF) in Memorie della Società Astronomica Italiana, Supplementi, vol. 5, 2004.
  16. ^ a b c d e «Le Stelle», dicembre 2012, 113, pag. 71.
  17. ^ a b «Nuovo Orione», agosto 2010, 219, pag. 32.
  18. ^ «Nuovo Orione», aprile 2010, 215, pag. 26.
  19. ^ Media INAF Notiziario online dell'INAF - La deriva dei radiotelescopi, 12 giugno 2012. URL consultato il 19 giugno 2013.
  20. ^ a b Sardinia Radio Telescope - press room - interviste - Bologna-Noto-Cagliari, il triangolo della radioastronomia italiana. URL consultato il 30 agosto 2012.
  21. ^ (EN) e-VLBI. URL consultato il 2 ottobre 2013.
  22. ^ (EN) EVN Telescope Photos. URL consultato il 2 ottobre 2013.
  23. ^ (EN) A European way of looking to the stars. URL consultato il 14 ottobre 2013.
  24. ^ (EN) RadioNet FP7: Advanced Radio Astronomy in Europe (PDF). URL consultato il 13 ottobre 2013.
  25. ^ (EN) RadioNet Partners. URL consultato il 3 ottobre 2013.
  26. ^ «Nuovo Orione», settembre 2011, 232, pag. 26.

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