Il meteo che aiuta l'osservazione astronomica
Consorzio
Il meteo che aiuta l'osservazione astronomica Consorzio
 
 
  L'Osservatorio astronomico del Monte Graham,
Arizona. Uno degli osservatori interessati 
al servizio operativo di previsione della turbolenza
 

Come la turbolenza atmosferica
influenza l'osservazione astronomica?

 

Per turbolenza si intendono i movimenti caotici di un fluido, in atmosfera terrestre causati da variazioni delle proprietà termiche e dinamiche delle masse d’aria. Questi movimenti influiscono in modo negativo sulla qualità delle immagini catturate dai telescopi terrestri: la turbolenza infatti perturba continuamente il fronte d’onda durante l'osservazione, deformando e spostando caoticamente l’immagine dell'oggetto celeste osservato, ad esempio una stella.  Se non viene corretta dinamicamente attraverso l'uso di ottiche adottive, l’immagine finale risulta quindi sfocata e i dettagli attualmente di maggior interesse scientifico non sono più distinguibili.
 

 
 
Grazie ad ottiche molto grandi, i telescopi di nuova generazione per l'osservazione dal suolo consentono oggi di avere immagini molto più dettagliate  rispetto ai telescopi spaziali. Ma solo sulla carta. Pagano lo scotto infatti di dover fare i conti con la turbolenza della nostra atmosfera, assente nello spazio, che deteriora la qualità delle immagini.  Variazioni di vento e temperatura possono alterare l'indice di rifrazione della luce causando forti perturbazioni dei fronti d’onda luminosi che provengono dallo spazio, in pratica sfocando le immagini. La cosiddetta turbolenza ottica.
 
Senza una previsione dello stato della turbolenza è altamente improbabile che molti dei programmi astrofisici più ambiziosi possano essere portati a termine in con successo.  
 

StarMet: una joint venture d’eccellenza per prevedere la turbolenza ottica 

LaMMA, consorzio CNR e Regione Toscana,  e Osservatorio Astrofisico di Arcetri con il progetto StarMET saranno partner nella sperimentazione di un servizio operativo per la previsione delle turbolenza ottica.  Il progetto parte da un'esperienza di ricerca portata avanti ad Arcetri sulla caratterizzazione e la previsione della turbolenza ottica. StarMET grazie al supporto scientifico e tecnico del LaMMA, in particolare nella gestione di catene operative di modelli atmosferici, conta di riuscire a realizzare un servizio di previsione per cui molti osservatori hanno già espresso un vivo interesse, compresi gli osservatori di Cerro Paranal e Cerro Amazones dell'ESO in Cile e Monte Graham in Arizona.
Prevedere la turbolenza e i parametri atmosferici che la caratterizzano (temperatura, direzione e intensità del vento) è importante non solo per pianificare l’osservazione, ma anche per l'uso dell’ottica adattiva ovvero della tecnologia di correzione delle perturbazioni dell’onda, attraverso una deformazione opportuna e in tempo reale degli specchi dei telescopi.
 
Un simile servizio di previsione risulta strategico non solo da un punto di vista scientifico ma anche economico se si considera che una notte di osservazione presso questi telescopi può arrivare a costare anche 100 mila euro. Non si può rischiare che il risultato sia nullo o poco utile.
 
IInfine studiare e analizzare questi fenomeni aiuterà in futuro a migliorare le simulazioni atmosferiche ad altissimo dettaglio, per stimare la turbolenza nel primo strato di atmosfera più vicina alla superficie terrestre nel quale avvegono la maggior parte delle interazioni e scambi di energia tra suolo e atmosfera. 
Sono attese interessanti ricadute d'interesse scientifico e operativo quali previsioni di qualità dell'aria, studio dei sistemi convettivi localizzati, applicazioni per le energie rinnovabili, modellazione di flussi di CO2. 
 

Ascolta il PodCast dell'intervista 

Ascolta l'intervista su Controradio andata in onda il 29 giugno 2015 con gli interventi della Dott.ssa Masciadri di Arcetri e del Dott. Ortolani del LaMMA.
 
 
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