Un volo da record di
21.500 metri sopra l’Antartide per rivelare i segreti
dei cambiamenti climatici ed i meccanismi che governano lo strato di
ozono stratosferico.
È questa la missione che ha visto
protagonista il sistema di telerilevamento laser denominato LIDAR
(LIght Detection And Ranging), considerato uno degli strumenti
più importanti per sondare l’atmosfera. Pioniere
dell’innovativa tecnologia nel cuore del sistema, interamente Made
in Italy, è Quanta System, azienda italiana con sede a
Solbiate Olona (Varese). Un anno di ricerche, progettazione e prove
tecniche che ha coinvolto un gruppo di ingegneri e tecnici,
coordinati dall’Ing. Antonio Raspa, Advanced Technologies
Project Leader di Quanta System. Oggi, dopo circa 500 ore di volo ad
una quota da primato, lo stesso laser sarà esposto in maniera
permanente al museo del volo di Volandia, a Somma Lombardo, per
poter essere ammirato da tutti e ricordato nella storia.
La missione aveva come
obiettivo lo studio del buco dell’ozono, ovvero la
riduzione della concentrazione dell’ozono stratosferico che avviene
al di sopra dell’Antartide e, in misura minore, sull’Artide.
Le numerose misure hanno dimostrato che questo effetto è legato alla
concentrazione del cloro nella stratosfera dove le particelle
contenute nelle nubi trasformano i compositi stabili del cloro in
specie reattive che distruggono l’ozono. Con l’aumento dei
composti industriali dispersi nell’atmosfera, tra cui i
clorofluorocarburi, negli ultimi decenni si era innalzata
notevolmente la concentrazione del cloro nella stratosfera, con
la conseguente riduzione dello strato di ozono.
In seguito alle prime
misurazioni da satellite, che nel 1984 evidenziarono il buco
dell’ozono, iniziarono numerose attività di ricerca. Quanta
System realizzò una serie di sorgenti laser per studiare l’atmosfera
da installazione fissa presso alcune basi antartiche. Nel 1993 si
concretizzò una svolta che permise di studiare i cambiamenti
climatici con strumenti installati a bordo del ricognitore
stratosferico russo Myasishchev M55. Nel 1995 iniziò la prima
campagna del sistema LIDAR a 21.500 metri di altezza, quota da
primato mai raggiunta successivamente da nessun altro laser civile.
A partire da quell’anno seguirono con lo stesso velivolo altre
missioni in tutto il mondo, dalla Finlandia, al Brasile, alle
Seychelles, condotte per conto di APE (Airborne Polar Experiment),
CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche), Università di Roma La
Sapienza, e dal PNRA (Programma Nazionale di Ricerca in Antartide).
“Siamo orgogliosi di
essere i ‘papà’ di questo importante strumento avionico, grazie
al quale all’inizio degli anni 90 è stato possibile iniziare a
misurare i cambiamenti climatici, tema d’attualità tra i più
sentiti degli ultimi tempi – afferma Paolo Salvadeo,
Amministratore Delegato di Quanta System – e siamo altresì
felici che da oggi questa prodezza hi-tech, tutta italiana, sia
celebrata con un’esposizione permanente a Volandia, vero tempio
della scienza e del volo. Nel corso di tre decenni, numerosi
scienziati e ricercatori si sono spinti sino in Antartide, in
condizioni estreme, per approfondire i propri studi in diversi campi
scientifici, dal clima alla biologia, dalla glaciologia allo studio
dell’atmosfera. Ed è proprio in questo campo che il laser esposto
rappresenta una vera e propria eccellenza, in grado di stupire il
mondo intero e fornire dati fondamentali per la comunità scientifica
internazionale. Nel 1993 venne infatti lanciata l’idea di
effettuare misure anche dal cielo, e la proposta si concretizzò
nella realizzazione di una serie di strumenti automatici da
installare a bordo del Myasishchev M-55, l’ex aereo-spia russo
in grado di volare a 22 km di quota, al limite della stratosfera.
Quanta System
raccolse questa sfida tecnologica, con l’Ing. Raspa e con un
altro tecnico fenomenale, Franco Masiero, i quali, con l’Ing.
Raffini e l’Ing. Gabriele Clementi, attuale presidente di
El.En., che si occuparono della progettazione di un
alimentatore speciale in grado di lavorare in atmosfera rarefatta,
svilupparono un sistema unico che tuttora detiene il primato
della massima quota operativa per un dispositivo laser
aerotrasportato”.
Il laser utilizzato
costituisce il cuore, ovvero il trasmettitore del sistema LIDAR
(LIght Detection and Ranging), una tecnica di telerilevamento
(radar ottico) inventata dal Massachusetts Institute
of Technologies (MIT), che la utilizzò da terra, nel
1962, per misurare per la prima volta al mondo la distanza
Terra-Luna. Il LIDAR opera in modo analogo al Radar ma utilizza la
luce al posto delle onde radio, analizza il segnale di ritorno
generato da impulsi laser ad alta intensità e, sulla base dei dati
raccolti, è in grado di effettuare numerose misurazioni
chimico-fisiche dell’atmosfera, oltre a stabilire con precisione la
distanza di un oggetto. Grazie a questo sistema è stato
possibile misurare numerosi altri parametri dell’atmosfera come
altezza, stratificazione e densità delle nubi polari stratosferiche,
le proprietà delle particelle contenute, temperatura, pressione,
umidità, venti, concentrazioni di gas come ozono, metano e ossido
nitroso.
Grazie alla raccolta
trentennale di dati effettuata con sistemi LIDAR ed alla
successiva elaborazione incrociata degli stessi è stato possibile
non solo individuare con precisione i meccanismi che portano alla
riduzione dello strato di ozono ma, soprattutto, confermare con
dati sperimentali i modelli matematici attualmente utilizzati per
controllare il fenomeno, per prevederne l’evoluzione nei prossimi
decenni e stimare i tempi necessari ad un eventuale intervento di
recupero della situazione.
Grazie al LIDAR è stata
inoltre rilevata una diminuzione dei clorofluorocarburi
nell’atmosfera, correlabile alle limitazioni imposte a livello
internazionale all’uso di questi composti, già a partire dalla
firma del Protocollo di Montreal.
Quanta
System SpA è
un’azienda italiana nata nel 1985 con sede a Solbiate Olona (VA),
dal 2004 appartenente al gruppo internazionale El.En. Essa è
leader mondiale nella produzione di laser per tre settori
scientifici: medicina estetica, chirurgia e arte. Tre divisioni
accomunate da un unico principio: migliorare la qualità della vita
dei pazienti e prendersi cura delle persone e delle opere d'arte.
Nata come spin-off di uno dei più grandi centri di ricerca nel campo
di laser e ottica in tutto il mondo, Quanta System ha mosso i primi
passi nella fisica dell’alta energia e del plasma, nella
spettroscopia e nell’interazione luce-materia. I primi laser per il
restauro di opere d’arte sono stati sviluppati nel 1994, ed a
partire dal 1997 è iniziata l’attività nel campo dei laser
medicali per la Dermatologia, la Medicina e la Chirurgia. Partner
fidato di istituti sanitari, medici, ed enti impegnati in progetti
scientifici nazionali ed internazionali, l’attività di Quanta
System è rivolta anche a programmi di ricerca europei ed
internazionali, in collaborazione con prestigiose università e
centri di ricerca di tutto il mondo.
Volandia
nasce dal recupero delle storiche Officine Aeronautiche Caproni
fondate nel 1910 a Malpensa. Un Parco e Museo dedicato al SOGNO DEL
VOLO: oltre 60.000 metri quadrati di pura archeologia industriale, a
dieci minuti a piedi dal Terminal 1 e dalla stazione del Malpensa
Express.
Volandia
è un tuffo nella storia dell’aeronautica e dello spazio.
Numerose
sono le aree del museo: dai voli pioneristici in mongolfiera fino al
Convertiplano, perfetta fusione tra volo orizzontale e verticale,
passando attraversando le forme del volo,
l’ala fissa, l’ala rotante, i droni, gli aeromodelli ed i
simulatori di volo.
Volandia
racconta l’epopea aeronautica in tutte le sue forme, a partire dai
voli pionieristici dei primi del 900 sino alla conquista dello
spazio.
