Ricerca

La società moderna è diventata sempre più dipendente da tecnologie affidabili nei campi della comunicazione, navigazione, sistemi per le reti elettriche, che possono essere vulnerabili a eventi solari energetici.
L’ultima ricerca del governo USA sull’impatto economico del verificarsi di un’altra tempesta geomagnetica grave, come la “super tempesta” del 1859, mostra costi potenziali sulle infrastrutture tecnologiche della nazione (rete elettrica, satelliti, ricevitori GNSS, ecc.) di $15-20 trilioni di US$. Anche eventi minori possono fare enormi danni, come nel caso della perdita di circa 40 satelliti Starlink a causa di un evento solare relativamente piccolo il 3 febbraio 2022.
Per questi motivi i temi dello Space Weather (SWE) e della fisica solare è in primo piano nelle road-maps della Unione Europea e dell’ESA. Lo studio dell’attività solare, del vento solare e della sua interazione con la magnetosfera, ionosfera, termosfera, atmosfera terrestri, viene fatto utilizzando prevalentemente infrastrutture spaziali.
Gli obiettivi principali sono la comprensione dei fenomeni solari e del trasporto degli eventi energetici del vento solare fino alla Terra, la modellizzazione dettagliata di questi fenomeni, la capacità di fare previsioni tempestive, e quindi la possibilità di mettere in atto strategie per mitigare gli effetti dei fenomeni solari sulle infrastrutture terrestri. In questo ambito le attività scientifiche prioritarie sono le seguenti:

• studio di architetture, tecniche satellitari e metodi innovativi finalizzati al monitoraggio spazialmente e temporalmente risolto di eventi di SWE;
• analisi e modellizzazione di eventi che abiliti prevenzione preventiva e prevenzione in tempo reale;
• progettazione di una rete in grado di connettere e far lavorare in maniera efficiente il segmento scientifico (analisi e modelli) assieme a quello operativo (osservazioni, monitoraggio e interventi).

Gruppi di ricerca italiani, e in particolare anche della Regione Friuli Venezia Giulia (INAF-OATs), sono attivi in tutti questi ambiti.

Un altro importante tema di ricerca sul quale il Gruppo di Lavoro vuole dare un contributo, nello spirito della sostenibilità del Pianeta, è quello della prevenzione per impatti da asteroidi.
Che l’impatto di un asteroide contro il nostro pianeta sia un’ipotesi verosimile non è certo una novità. Ce lo ha ricordato fin troppo bene la meteora di Čeljabinsk, caduta nel 2013 in Russia con un rilascio di un’energia pari a 30 volte la bomba atomica di Hiroshima, mentre nel 1994 l’impatto della cometa Shoemaker-Levy 9 (grande 2 chilometri) su Giove ha generato un cratere così grande da essere ben visibile fin dalla Terra.
La difesa da impatti di asteroidi sulla Terra include tre punti fondamentali:

• individuazione di asteroidi potenzialmente pericolosi;
• tracciamento e quindi calcolo del rischio di impatto sulla Terra;
• risposta a un’eventuale minaccia.

I primi due punti sono coperti dai programmi di Space Situational Awarness di ESA, NASA, etc. Sul terzo punto, l’attività di ricerca è in una fase di grande incremento.
Il 24 novembre 2021 è stata lanciata dalla NASA la sonda DART, per il primo esperimento di impatto con un asteroide per studiare la capacità di deflessione della sua orbita. L’ESA sta inoltre preparando la sonda HERA, che verrà lanciata nel 2026, che avrà il compito di raggiungere l’asteroide colpito da DART e studiare gli effetti dell’impatto.
Collaborazioni interdisciplinari sono state attivate all’interno del Gruppo di Lavoro e con gli altri Gruppi del TLQS. Infatti, l’Osservazione della Terra è essenziale per identificare e monitorare i parametri fondamentali di tutte le tematiche del TLQS.
I dati di Osservazione della Terra devono essere combinati con le misure ambientali in situ, per costruire un gemello digitale (digital twin) della Terra, usando modelli complessi, calcolo ad alte prestazioni e intelligenza artificiale. Questa replica del Pianeta fornirà una rappresentazione accurata dei cambiamenti passati, presenti e futuri della Terra, permettendo lo sviluppo di simulazioni “what if” per supportare il processo decisionale.