di Gloria Nobile
L’Einstein Telescope è destinato a diventare uno degli strumenti più avanzati per lo studio delle onde gravitazionali, minuscole vibrazioni del tessuto spaziotemporale. Un’impresa non da poco, considerando che l’interazione gravitazionale è la più debole tra le forze fondamentali dell’universo.
Per far sì che l’esperimento funzioni è richiesta una precisione estrema, non solo nel rilevamento delle onde gravitazionali, ma anche nel posizionamento fisico della strumentazione scientifica, che verrà posta sottoterra tra i 100 e i 300 metri di profondità per isolarla dal rumore prodotto sia da fonti naturali (come attività sismiche), sia da fonti antropiche (come traffico e industrie), che potrebbero falsare il debole segnale generato dal passaggio delle onde gravitazionali. Per garantire e mantenere questa precisione, sia durante la costruzione che in fase operativa, è necessaria l’istituzione di una rete geodetica di riferimento, basata principalmente su stazioni permanenti GNSS (Global Navigation Satellite System; la sigla indica sistemi di posizionamento satellitari) opportunamente distribuite nei pressi del sito. In questo modo, si dispone di una serie di punti di riferimento con coordinate note e precise, che costituiscono la base per tutti i rilievi geodetici di alta precisione necessari per il posizionamento e il monitoraggio dell’infrastruttura.
«Nell’ambito dell’installazione e manutenzione di un’infrastruttura di ricerca complessa e sensibile come ET, disporre di un sistema di coordinate precise è importante non solo nella fase di costruzione, ma anche per il posizionamento e l’allineamento dei componenti strumentali», spiega Monica Marzario, ingegnere ambientale presso il Dipartimento di ingegneria civile, edile e ambientale (DICEA) della Sapienza Università di Roma. «Tale allineamento verrà sottoposto a verifiche regolari, per rilevare eventuali spostamenti e applicare di volta in volta le correzioni necessarie».
Sebbene la località sarda candidata ad accogliere l’infrastruttura (l’area attorno alla miniera dismessa di Sos Enattos, nel Nuorese) sia estremamente stabile dal punto di vista sismico, un sistema di controllo geodetico è essenziale per individuare eventuali movimenti del terreno ed evitare che questi compromettano le misurazioni dell’interferometro.
«Combinando i dati GNSS con quelli sismici e geofisici, è possibile ricostruire un quadro dettagliato delle deformazioni che si manifestano sulla crosta terrestre a seguito di eventi sismici», precisa Marzario. «Inoltre, analizzando la differenza tra le posizioni dei punti misurate nel tempo, è possibile rilevare le alterazioni del terreno dovute a fenomeni naturali».
La realizzazione di una rete geodetica di riferimento per Einstein Telescope si articolerà in due componenti principali. Grazie alla collaborazione tra il DICEA e l’Agenzia spaziale italiana, nell’ambito del progetto PNRR ETIC, è stata realizzata una rete primaria costituita da tre stazioni GNSS permanenti, installate vicino ai tre vertici preliminari dell’interferometro. Questo sistema costituisce il punto di partenza per creare una rete di densificazione, indispensabile per implementare la rete di controllo sotterranea, consentendo di monitorare le posizioni dei vari componenti dell’osservatorio anche in profondità.
Oltre a fornire supporto tecnico durante le fasi di installazione dell’esperimento, il GNSS e la rete geodetica di riferimento rappresentano componenti essenziali per il suo successo a lungo termine, garantendo che l’osservatorio possa operare – e continuare a farlo – con la precisione richiesta da un progetto così complesso.
Per saperne di più, guarda l’intervista a Monica Marzario sul canale YouTube di ET Italia.