Installazione di un sensore EFM sulla vetta del Monte Cimone
Un temporale improvviso, la finestra dimenticata aperta… È capitato a tutti, nonostante le previsioni del tempo siano sempre più affidabili. Poco male: al rientro, ci si arma di secchio e stracci e tutto si risolve. Ci sono però situazioni in cui un forte temporale, o peggio ancora un fulmine, può causare danni ben più seri: impianti industriali, ponti radio, stazioni di broadcasting, radar, aeroporti e funivie, per esempio. Soprattutto se i siti dove sorgono questi impianti si trovano in luoghi incustoditi e difficili da raggiungere in tempo utile.
Un dispositivo in grado di rilevare in anticipo, e in modo automatico, l’approssimarsi del maltempo risolverebbe il problema: potrebbe avviare procedure d’emergenza, o disattivare temporaneamente le apparecchiature elettroniche più a rischio. È ciò che riesce a fare EFM (Electric Field Meter), il misuratore di campo elettrico atmosferico progettato e realizzato presso la Stazione radioastronomica di Medicina dal personale dell’INAF-IRA di Bologna, in collaborazione con la MTX srl di Padova. Misurando le variazioni del campo elettrico atmosferico ad alta frequenza (fino a centinaia di kHz) e ad alta intensità (fino a 15 kV/m), EFM riesce ad anticipare e seguire lo sviluppo di un temporale in tutte le sue fasi, dalle prime avvisaglie all’allontanamento.
Non è un caso che uno “scansa-saette” del genere sia nato proprio in ambito astronomico. Puntate verso il cielo per captare segnali debolissimi dai più lontani oggetti dell’universo, le “orecchie elettroniche” dei radiastronomi – gigantesche e ultra-sensibili – devono fare regolarmente i conti con i fulmini. E sempre più spesso, in caso di fenomeni atmosferici avversi, sono costrette a trarsi d’impaccio in modo del tutto autonomo, come ci spiega Federico Perini, dell’INAF-IRA di Bologna, leader del gruppo che ha messo a punto EFM: «Mi occupo della progettazione di radiotelescopi in array, ovvero schiere di antenne che lavorano insieme. In particolare, lavoro a un progetto internazionale che si chiama SKA, lo Square Kilometer Array, che prevede antenne distribuite su un’area di diverse migliaia di chilometri e in siti molto remoti. Siti totalmente isolati, posti in mezzo al deserto, nei quali è impensabile tenere del personale. Abbiamo sviluppato EFM proprio per salvaguardare questo tipo di strumentazione».
Per collaudare il prototipo, Perini e colleghi hanno scelto un luogo dove in maltempo è pressoché la norma, il Monte Cimone. I risultati sono stati più che soddisfacenti. E buone notizie arrivano anche sul versante economico. «In caso di produzione industriale», stima Perini, «riteniamo che il costo si potrebbe collocare fra i 1000 e i 2000 euro. Un prezzo decisamente competitivo: dispositivi commerciali analoghi possono arrivare anche a 2500-3000 euro».
Non solo: oltre a mettere in sicurezza gli apparati elettronici, se equipaggiato in modo opportuno EFM potrebbe far gola anche a chi si occupa di ambiente. Con una rete di più sensori sincronizzati fra loro tramite un GPS integrato, per esempio, si riesce a determinare la direzione di arrivo della cella temporalesca. Ampliando così il campo d’applicazione di EFM alla meteorologia e al monitoraggio dei fenomeni di inquinamento atmosferico.
Per saperne di piu:
Federico Perini ai microfoni di Media Inaf sull’Electric Field Meter