All’alba del terzo millennio, l’uomo ha il potere plasmare la realtà che lo circonda. Ogni giorno il progresso tecnologico trova soluzioni a problematiche esistenti da secoli e, per la prima volta nella storia, sono proprio le azioni dell’uomo a causare il maggior numero di morti. Nonostante ciò, la natura, su cui l’umanità pensa di avere il controllo, può da un momento all’altro mettere in ginocchio intere città. Eventi catastrofici come terremoti e tsunami ne sono la testimonianza.
Un evento catastrofico
Alle ore 14:46 dell’11 marzo 2011 al largo delle coste giapponesi si originò un sisma di magnitudo corrispondente a 9 gradi della scala Richter. La distruttiva scossa generò un violentissimo tsunami con onde superiori in altezza ai dieci metri che sommerse l’entroterra fino a 20 chilometri dalla costa. La gravità degli eventi aumentò considerevolmente in seguito all’impatto delle acque con l’impianto nucleare di Fukushima. Le morti accertate furono oltre 15.000 e i danni alle infrastrutture di entità impressionanti. L’evento fu captato utilizzando per la prima volta il sistema DART II, formato da una rete di boe in superficie collegate a sensori di pressione posti a basse profondità. Le informazioni ottenute furono inviate tramite satellite ai centri di allerta tsunami. Ciò permise al governo giapponese di avvertire i cittadini con circa 90 secondi di anticipo attraverso le emittenti televisive e gli smartphone. All’allerta seguì l’interruzione dell’approvvigionamento di energia elettrica alle industrie e lo stop immediato dei mezzi di trasporto pubblici. Fu quindi un sistema di prevenzione creato dall’uomo ad evitare danni di gran lunga peggiori.
Lo sforzo scientifico
Gli studi sulla prevenzione di questi eventi catastrofici hanno interessato gli ambienti scientifici di tutto il mondo. Significativi risultati sono stati ottenuti da ricercatori dell’università La Sapienza di Roma, che hanno sviluppato due innovativi approcci denominati VADASE e VARION. Entrambi fanno uso del Sistema Satellitare Globale di Navigazione (GNSS) formato da una fitta rete di satelliti artificiali orbitanti intorno alla terra e da una serie di trasmettitori al suolo. Ciò permette a specifici apparecchi elettronici di determinare le proprie coordinate geografiche dovunque sulla superficie terrestre. Ne fanno parte il GPS statunitense, il GLONASS russo e il GALILEO europeo.
VADASE
Il sistema VADASE, ideato dal gruppo diretto facente riferimento al Professor Crespi del “Dipartimento di ingegneria civile, edile e ambientale” della Sapienza, fu presentato alla comunità scientifica nel 2011 e successivamente brevettato nel 2014. VADASE rappresenta il primo metodo al mondo in grado di captare movimenti ad alta velocità in tempo reale di strutture naturali o artificiali con precisione millimetrica. Il sistema è installato su ricevitori autonomi e al contrario dei sistemi tradizionali di monitoraggio tramite GNSS non richiede infrastrutture per la correzione dei dati. Questo permette a ricercatori ed ingegneri di identificare immediatamente spostamenti strutturali rilevanti. Ciò rende possibile prendere decisioni al fine di mitigare danni e potenzialmente salvare vite umane. Il sistema viene affiancato dai metodi tradizionali di analisi ed elaborazione a lunga durata di dati provenienti dalle reti GNSS ad alta precisione. VADASE è divenuto realtà grazie alla collaborazione con la società svizzera LEICA GEOSYSTEMS che ha adoperato l’algoritmo in alcuni suoi ricevitori autonomi.
VARION
Il ricercatore Giorgio Savastano dell’università La Sapienza di Roma, usufruendo di un approccio differente a VADASE, ha ideato l’algoritmo VARION. L’informazione sfruttata non è più la posizione del ricevitore, ma la quantità di elettroni incontrati dal segnale durante il percorso tra satellite a ricevitore. L’algoritmo è stato testato tramite una collaborazione con il laboratorio JPL della NASA a Pasadena in California. Il nuovo sistema riesce ad individuare le perturbazioni generate dagli tsunami nella ionosfera della terra, una regione dell’atmosfera ad alta densità di elettroni e ioni, permettendo di captare la posizione questi ultimi prima che il maremoto raggiunga le coste. Per le sue caratteristiche VARION può integrarsi in maniera efficace ai sistemi di allerta precoce, che si occupano della rilevazione di eventi potenzialmente dannosi.
Scritto da Cristian Tentella 5A
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