Ci parli della storia di questo centro e di cosa si studia qui.
All’inizio degli anni Ottanta, Giuseppe "Bepi” Colombo -scienziato di grande fama che si divideva tra l’Università di Padova e l’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics del Massachusetts- voleva che l’Italia entrasse a far parte di una collaborazione internazionale che si occupava di tecnologie spaziali per lo studio della cosiddetta "terra solida”. Questo centro è stato inaugurato il 17 dicembre 1983, quando si aprì il primo nucleo operativo che ospitava una stazione di telemetria laser satellitare fornita in prestito dalla Nasa al Servizio attività spaziali del Cnr. L’Agenzia spaziale italiana sarebbe nata solo nel 1988.
Oggi questo centro è l’unico in Italia, uno dei due in Europa e dei quattro nel mondo, nel quale coesistono tutte le tecniche di posizionamento spaziale oggi in uso: la telemetria laser dei satelliti e anche della Luna (la tecnica più completa dal punto di vista geodetico), la radioastronomia e il sistema Gps. Il risultato del nostro lavoro è il più accurato sistema di riferimento terrestre esistente; si basa su un poliedro irregolare fatto da centinaia di stazioni di misura sulla superficie della terra, quasi tutte dotate solo di Gps, cui seguono le grandi stazioni globali come questa, che vincolano la geometria di prim’ordine di tutta la rete. Il sistema di riferimento terrestre è composto dalle coordinate di tutti questi punti, latitudine, longitudine, altezza sul livello del mare, e dalle relative velocità, e ci permette di definire a livello subcentimetrico la posizione di qualsiasi punto si trovi sulla superficie terrestre, o di volarci sopra.
Dunque si va nello spazio per mappare la terra.
Studiando la terra dallo spazio è stato possibile, per esempio, determinarne con grande precisione la forma, cosa difficile da fare dal suolo terrestre. Per questo i satelliti sono sempre stati uno strumento importantissimo: imbarcandovi appositi sensori, si può osservare da un punto di vista privilegiato, senza tutti i limiti propri dell’osservazione dalla superficie, come la curvatura terrestre, la presenza dell’atmosfera che limita le telecomunicazioni, la visibilità a un certo numero di chilometri, il campo gravitazionale.
Agli inizi dell’era spaziale, studiando la traiettoria di Vanguard 1, il primo satellite statunitense, si cominciò a capire come la forma della terra fosse un po’ irregolare, una terra "potato shaped”, a forma di patata. La sua forma reale è sempre stata più chiara man mano che abbiamo potuto utilizzare tecnologie e dati satellitari. Ecco, la scienza che si occupa della determinazione delle dimensioni e della forma della terra, della determinazione precisa delle distanze tra i punti della superficie terrestre e di come queste cambino nel tempo per la rotazione terrestre, si chiama geodesia; quando questa è portata avanti con tecniche spaziali prende il nome di geodesia spaziale.
Quanto ha cambiato le cose scoprire che non ci troviamo su una sfera?
Utilizzando una sfera commettiamo un errore dell’ordine di una ventina di chilometri nel determinare la forma reale della terra. La cosa migliora molto utilizzando un solido un po’ più complesso, l’ellissoide di rotazione, una sfera un po’ schiacciata ai poli.
Già Newton aveva capito che, a causa della rotazione attorno al proprio asse, la terra doveva avere un effetto centrifugo massimo all’equatore e nullo ai poli, una caratteristica comune a tutti i pianeti del sistema solare e particolarmente drammatica nei grandi giganti gassosi come Saturno e Giove, nei quali lo schiacciamento ai poli è talmente grande che si apprezza molto chiaramente anche con un telescopio da amatore. Giove ha un decimo di schiacciamento rispetto al diametro equatoriale, un valore molto grande.
Attenzione però. L’ellissoide descrive la superficie media, non reale: i rilievi, le montagne, le depressioni, ecc., si sommano all’ellissoide. La superficie media, invece, descrive quella che chiamiamo superficie equipotenziale della terra, cioè qualsiasi punto nel quale il potenziale gravitazionale è costante. In prima approssimazione questa superficie coincide in media con gli oceani e passa sotto i continenti prendendo una forma particolare, cui viene dato il nome di geoide; però questa non è una rappre ...[continua]
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