Osservare il pianeta Terra

Osservare la Terra dallo spazio presenta un numero molto elevato di varianti e di possibilità diverse fra loro, spesso complementari. In primavera, solo per fare un esempio, saranno selezionate alcune missioni che saranno sviluppate dall’ESA nei prossimi anni. Si tratta di piccole missioni dedicate ad aspetti specifici, ma che colgono l’estrema varietà di possibilità a cui accennavo:

EarthCARE (Earth, Clouds, Aerosols and Radiation Explorer) si propone di capire in che misura le nuvole e la piccole particelle in sospensione contribuiscono al riscaldamento o al raffreddamento della Terra;

SPECTRA (Surface Processes and Ecosystem Changes Through Response Analysis), che studia il ruolo della vegetazione terrestre nel ciclo del carbonio, e quindi anche nella riduzione della quantità di biossido di carbonio in atmosfera. Oggi ci sono molte incertezze su come cambierebbe il ruolo della vegetazione in un clima modificato: modelli differenti danno risultati diversi tra loro;

WALES (Water vapour and Lidar Experiment in Space) e ACE+ (Atmosphere and Climate Explorer) sono due missioni rivolte allo strudio della distrubuzione del vapor d’acqua nella troposfera e nella stratosfera. Il vapore d’acqua ha un ruolo cruciale nella climatologia;

EGPM (European contribution to the Global Precipitation Monitoring mission) si pone l’obiettivo di monitorare le piogge leggere e le nevicate e il loro contributo, per esempio, ai bacini di acqua potabile;

SWARM (a constellation of small satellites to study the dynamics of the Earth’s magnetic field) è una costellazioni di piccolo satellite per lo studio del campo magnetico terrestre, a cui contribuiscono per esempio, le correnti che percorrono la ionosfera.

Anche se ci sono molti aspetti di cui tener conto e molte misure da fare, non è comunque uno spreco utilizzare più satelliti che fanno la medesima cosa?

Se la ridondanza, se in altri campi umani, come per esempio una linea di produzione in un’industria o in un settore amministrativo di un’azienda, è un elemento da eliminare per ridurre i costi, nella scienza riveste invece un ruolo molto importante.

Nel suo significato più semplice, per esempio, la ridondanza serve a capire l’incertezza nella misura. Questo è un esperimento da fare come gioco di compagnia, non appena siate in un gruppetto di 10 persone: ciascuno di voi misuri con un metro la lunghezza dello stesso tavolo. Alla fine, ma solo alla fine, confrontate le vostre misure. Verificherete che ci saranno valutazioni diverse. Ma quale è la misura vera? Anche cambiando strumento di misura, usando un metro più preciso, per esempio, ci saranno sempre discrepanze, delle incertezze che non dipendono da quanto una persona è brava a misurare, ma che sono una caratteristica intrinseca degli studi scientifici.

Ma la ridondanza serve anche in modo più specifico quando si voglia studiare il clima terrestre: tieni conto che proprio questo genere di studi ha dato un grande impulso gli studi sulla “complessità”, che più che essere un settore di ricerca è un atteggiamento della scienza di oggi.

Le missioni di cui abbiamo parlato fanno parte del Programma Living Planet dell’ESA e sono per il futuro. Il presente è invece il satellite Envisat, che ha festeggiato da poco la sua decimillesima orbita intorno alla Terra scoprendo un’isoletta artificiale a largo di Dubai. Di che si tratta?

Confrontando le immagini radar raccolte dal satellite dell’ESA ERS2, nel 1999, e quelle prese in questi mesi da Envisat, si vedono i lavori per la costruzione di due isole artificiali che il governo degli Emirati Arabi Uniti ha deciso di costruire per aumentare il richiamo turistico, aggiungendo all’offerta già esistente oltre 60 hotel di lusso, circa 10000 fra ville, appartamenti, ristoranti, cinema, negozi ecc. ecc. E naturalmente alcuni calciatori famosi hanno già acquistato una proprietà, come per esempio i nazionali inglesi David Beckham o Michael Owen.

Envisat ha festeggiato in modo un po’ più significativo, per esempio, dando un contributo potenzialmente significativo per prevenire i disastrosi effetti di frane sul territorio: si pensi che negli ultimi 50 anni, in Italia ci sono stati circa 2700 morti per frane.

La cosa interessante è che le frane sono procedute da movimenti molti lenti, millimetrici del terreno che possono essere identificati attraverso il controllo da satellite, combinando immagini multiple acquisite dai radar a bordo di ERS2 e di Envisat. Si tratta di piccoli smottamenti che anticipano di mesi o di settimane la frana vera e propria, un tempo utile dunque per correre ai ripari.

Nell’immediato futuro l’ESA prevede il lancio del satellite Cryosat. Con quali obiettivi?

Cryosat è un piccolo satellite che viene lanciato con compiti molto definiti e molto limitati, a differenza di Envisat che è un satellite molto flessibile, con la sua batteria di 8 strumenti scientifici e due antenne a bordo.

Cryosat è sostanzialmente un radar altimetrico che dovrà osservare per tre anni i ghiacci sulla terraferma e sul mare. Il suo scopo è determinare se è misurabile un loro assottigliamento come possibile effetto del riscaldamento climatico globale. Il lancio è previsto per la fine del 2004.