Srt, in ascolto del cosmo dall’altopiano del sangue

Dopo Medicina con la stazione radioastronomica omonima, Asiago con i telescopi Galileo, Schmidt e Copernico, e l’isola di La Palma con Magic e il Telescopio nazionale Galileo, lo “Speciale telescopi” di Media Inaf oggi vi porta nell’entroterra del sud della Sardegna, più precisamente a San Basilio, un piccolo comune di poco più di mille abitanti a circa 35 chilometri da Cagliari. In questo territorio, a 600 m s.l.m, si trova una distesa di terra dove la leggenda vuole sia avvenuta un’epica lotta tra San Giorgio e il drago. Drago il cui sangue – versato dopo esser stato trafitto dalla spada d’oro del cavaliere – avrebbe reso quelle terre aride, capaci di far crescere solo un’erbetta dalle foglie color rosso brillante, da cui il nome di Pranu ‘e Sàngùni che viene dato all’altipiano. La specie della pianta in questione è caeruleum, che in latino significa celeste: come il cielo scrutato dal Sardinia Radio Telescope, l’enorme parabola che sorge proprio al centro di questa vallata silenziosa. Un silenzio rotto soltanto dalle ruote azionate dagli otto motori che permettono alle sue tremila tonnellate di muoversi in azimut alla ricerca di oggetti come pulsar, quasar e nebulose.

Il radiotelescopio è gestito dall’Inaf, che è anche co-finanziatore insieme al Miur, all’Agenzia spaziale italiana e alla Regione autonoma della Sardegna. E il responsabile delle operazioni è Sergio Poppi, dell’Osservatorio astronomico dell’Inaf di Cagliari. Nato ad Argenta, in provincia di Ferrara, dopo la laurea in astronomia e un periodo di ricerca ai radiotelescopi di Medicina, nel 2006 si trasferisce in Sardegna. Oggi vive a Serdiana, un piccolo paese di duemila abitanti a 20 km da Cagliari e 30 km da Srt. Lo abbiamo raggiunto per chiedergli un aggiornamento sullo stato di operatività del radiotelescopio.

Dottor Poppi, com’è messo Srt? È in funzione?

«Attualmente Srt è operativo, naturalmente tenendo conto delle normative che ci sono state date per ridurre la diffusione del coronavirus. A questo scopo abbiamo limitato al massimo la presenza in situ, giusto al minimo indispensabile per poter fare sia le osservazioni che la manutenzione. Al momento nel sito ci sono infatti solo due persone. Entrambe lavorano con guanti e mascherine in locali le cui superfici vengono frequentemente sanificate con prodotti a base di cloro da parte di aziende specializzate. Srt è quindi in funzione, ma mantenendo tutte le precauzioni degli operatori che attualmente vi lavorano».

Chi sono queste due persone?

«Una è l’astronomo che sta in control room per fare le osservazioni, l’altra è il site manager, che si occupa della manutenzione, della supervisione del sito e del controllo della strumentazione. Proprio qualche giorno fa, ad esempio, è dovuto intervenire per un problema».

Di che problema si trattava?

«Srt ha 12 motori che servono per orientare la parabola durante le osservazioni: 8 per i movimenti in azimut e 4 per quelli in elevazione. La settimana scorsa a un certo punto qualcosa ha smesso di funzionare correttamente nell’elettronica che controlla il raffreddamento di uno di questi motori, che si è surriscaldato ed è andato in blocco. Il site manager, accortosi del problema, è sceso giù in antenna attivando le procedure del caso per risolverlo. Capita però che alle volte debba svolgere anche compiti non previsti.

Di che genere?

«L’altro ieri mi hanno mandato una e-mail dicendo che c’era un problema logistico: era entrato un gregge di capre nel sito. È stato lui a fare le veci del mandriano per accompagnarle gentilmente fuori dal sito».

Quali sono le osservazioni attualmente in corso?

«Sono quelle già approvate dal time allocation commitee in risposta alla call for proposal iniziata lo scorso 6 marzo. In particolare, il comitato valuta le proposte che arrivano per i radiotelescopi italiani – proposte che possono essere fatte per singola antenna oppure per più telescopi: Srt partecipa infatti al consorzio Evn (European Vlbi Network), all’interno del quale funge da service insieme a tutte le altre antenne che fanno parte della rete».

E per le altre call che richiederanno tempo osservativo con Srt, invece, cosa succederà?

«Coloro che hanno fatto domanda e che, per fare le osservazioni, devono venire da fuori al momento non possono raggiungere la Sardegna. O meglio, potrebbero farlo, ma è molto complesso. È possibile quindi che alcuni progetti non si riescano a fare. L’osservatore ora presente finirà il suo tempo di osservazione, successivamente ci adegueremo via via considerando l’evoluzione della situazione. C’è un costante dialogo tra me, il direttore dell’osservatorio astronomico di Cagliari (colui che ha la responsabilità ultima di dichiarare l’operatività del telescopio), la direzione generale e la presidenza dell’Inaf. La ricerca scientifica è una di quelle attività poste dall’ultimo Dpcm nell’elenco di quelle fondamentali: questo mi riempie di orgoglio e mi dà forza. Ma la situazione è complessa, valutiamo costantemente la situazione per operare nelle migliori condizioni possibili».

Ci parli un po’ del Sardinia Radio Telescope. Quand’è stato costruito?

«L’idea di Srt come grande single dish nasce negli anni ’90. Il kick off del progetto è stato nel 2002. La sua costruzione è cominciata nel 2005 con il basamento, ed è andata avanti fino al 2011, l’anno in cui è stato completato. Poi, nel 2013, l’inaugurazione. È seguita quindi una fase di messa a punto e infine, all’inizio del 2015, l’operatività con i primi progetti osservativi. Successivamente è seguito un fermo per manutenzione straordinaria, dopo il quale l’attività è ripresa con l’Asi, che ha fatto il tracking della sonda Cassini, e con le osservazioni in risposta alle call for proposal».

Lei Srt lo ha visto nascere. Qual è stato il momento più emozionante?

«Il “tiro del cesto”: il momento in cui, per la prima volta per un radiotelescopio di questa classe, la struttura di quasi 500 tonnellate che costituisce la “parabola” è stata collocata sulla cosiddetta alidada in un unico “tiro”, come si dice in gergo. È stata una bella sfida. Una sfida tecnica senza precedenti avvenuta con successo nel maggio del 2010. Per farlo è stata necessaria una gru portata lì a pezzi da 40 tir e poi montata: la più grande gru d’Europa. Mi ricordo che è iniziata a giungere molta gente dai paesi vicini per seguire l’operazione, parlando sottovoce per paura di disturbare questa delicata e complessa operazione. Uno dei momenti chiave e più emozionanti della costruzione di Srt».

E il ricordo che più la lega al telescopio, invece?

«Adesso lavoriamo all’interno di una struttura che ha uffici, una control room e tutto il necessario. Ma questi spazi sono stati disponibili solo a partire dal 2017. Prima di allora tutte le operazioni venivano fatte in una sorta di container. In un box non particolarmente grande. Era sia control room che locale mensa. In un altro box c’erano gli apparati scientifici e in un altro ancora i bagni. Lì dal 2011 al 2017, oltre alle operazioni di installazione e commissioning, abbiamo portato avanti diversi progetti, compreso quello del programma early science. È stata una sfida anche questa, che però mi ha dato come l’impressione di partecipare alla costruzione di Srt, di essere vivo, presente, anche in quei momenti. Oggi una nuova struttura si trova a circa 300 metri da Srt e contiene una control room, una camera schermata e una stanza con pavimento, pareti e soffitto di metallo, chiusa tipo caveau in modo che tutta la radiazione dovuta alla strumentazione scientifica rimanga confinata e non interferisca con le osservazioni di Srt. Ci sono gli uffici dove lavorano gli osservatori e il personale tecnico, c’è il centro visite e la foresteria con dieci posti letto».

Che scienza produce Srt? 

«Srt è uno strumento versatile, che nasce per poter affrontare diverse tematiche scientifiche. Al momento ha quattro ricevitori, due in bassa frequenza (300 MHz e 1.4 GHz), uno attorno ai 6 GHz e uno che va dai 18 ai 26 GHz. A queste frequenze può studiare oggetti celesti come le pulsar, può studiare il mezzo interstellare, può fare spettroscopia – ovvero andare a vedere la composizione chimica del mezzo interstellare – e fare space weather per il monitoraggio del Sole. E viene usato anche per il monitoraggio radar dei detriti spaziali».

Come ci riesce?

«Ci sono fenomeni fisici che, invece di emettere nel visibile o in un’altra lunghezza d’onda, emettono nel radio. Srt ha uno specchio principale tassellato da 64 metri di diametro e uno specchio secondario subriflettore da 8 metri. Gli specchi convogliano la luce al ricevitore che converte l’onda elettromagnetica in segnali elettrici. Un rilevatore misura poi la potenza del segnale e determina se l’onda elettromagnetica ha una direzione privilegiata, cioè se è polarizzata, mentre gli spettrometri ne misurano l’intensità in base alla frequenza. Tutto questo ci permette di capire quanto è forte l’emissione dell’oggetto, quanto è forte il campo magnetico, di derivare la provenienza della sorgente e di fare spettroscopia, che vuol dire cercare quegli elementi chimici che emettono a determinate frequenze e capire se in una determinata nube c’è quell’elemento chimico. L’ammoniaca, per esempio: è una molecola con una determinata frequenza di emissione, circa 23 GHz. Quindi quando noi vediamo quella frequenza sappiamo che lì c’è ammoniaca. Volendo fare una similitudine, Srt funziona come lo specchio della parabola satellitare che abbiamo sul tetto di casa. Ci sono infatti radioamatori e radioastronomi amatoriali che usano la parabola di casa come fosse un radiotelescopio».

Può anche produrre immagini?

«Sì, ma rispetto ad altri telescopi, ad esempio quelli ottici, che hanno un sensore digitale come quello di una macchina fotografica (nell’immagine che producono, a ogni punto corrisponde un pixel), i radiotelescopi lavorano con un solo pixel. Come fai allora per avere un’immagine della sorgente? Ti sposti. Muovi il radiotelescopio attorno alla sorgente. Fai una sorta di mappa attraverso la cosiddetta tecnica on-the-fly, che acquisisce mentre il telescopio si muove permettendo di ricostruire una struttura piuttosto grande. In pratica, a ogni direzione viene associata l’intensità dell’emissione radio. Questa viene poi convertita in segnali digitali che, infine, al computer rappresenta l’immagine dell’oggetto».

C’è qualche aspetto che contraddistingue Srt rispeto agli altri radiotelescopi?

«Una particolarità riguarda i 1008 tasselli che compongono il suo specchio principale. Ciascuno di questi tasselli può essere mosso in modo indipendente grazie a oltre 1100 attuatori. Questo è importante per recuperare le deformazioni cui inevitabilmente è soggetto Srt durante i movimenti, vuoi per il peso (3000 tonnellate), vuoi per la gravità o per l’irraggiamento del Sole. Questo fa sì che la superficie sia quanto più possibile ideale per le osservazioni. Poi c’è quella che riguarda la “parabola”: tra virgolette, perché in realtà non è una parabola. La forma è un profilo calcolato in maniera analitica sulla base di determinate equazioni in modo da aumentarne l’efficienza. Si chiama profilo shaped ed è una caratteristica di Srt utile per migliorare le sue prestazioni. Infine, sebbene come single dish Srt si collochi solo al terzo o quarto posto tra i radiotelescopi orientabili più grandi al mondo, per le sue dimensioni e frequenze di esercizio – fino a 100 gigahertz – Srt è uno dei telescopi più all’avanguardia che esistano. Oltretutto, a breve ci sarà un potenziamento che lo renderà ancora più performante».

Di che potenziamento si tratta?

«Abbiamo partecipato a un progetto Pon che Srt ha vinto. Si sta procedendo quindi con i bandi di gara per acquistare ricevitori per poter arrivare fino a 115 GHz di frequenza. Saranno acquistati anche nuovi sistemi di acquisizione dati e di metrologia per misurare con maggiore accuratezza le deformazioni dei singoli tasselli e correggerle. Un potenziamento che dovrebbe completarsi entro il 2022, e che sfruttando una più alta frequenza permetterà lo studio di molecole più complesse che si trovano nelle regioni di formazione stellare. Diciamo che con questo upgrade si apre una nuova finestra nel cielo per lo studio di diversi fenomeni. Anche perché, aumentando la risoluzione angolare dello strumento, possiamo vedere maggiori dettagli nelle strutture osservate».

Quali sono stati i principali risultati scientifici di Srt?

«Sicuramente la detection dell’emissione “anomala” di polvere nella galassia di Andromeda. Ma anche quello ottenuti a seguito degli studi sui campi magnetici  in ammassi di galassie, che hanno confermato la teoria sulla loro formazione. E quelli ottenuti con gli studi sulle supernove, per citarne alcuni».

Quale di questi le ha dato più soddisfazioni?

«Il primo. Un risultato frutto del lavoro fatto durante il progetto “Mapping the microwave emission of Andromeda: filling the gap between radio and IR emission”, nell’ambito del programma early science. Il principal investigator era Elia Stefano Battistelli della Sapienza di Roma. È stata un’occasione per confrontarsi con qualcuno che non è stato nel radiotelescopio sin dall’inizio, nel senso che seguire tutte le fasi evolutive del radiotelescopio dà un vantaggio, ma a volte si rischia di non vedere bene i problemi che ci sono. Lavorare con il professor Battistelli è stato molto stimolante, perché ha messo in evidenza alcune problematiche ma anche alcuni punti forti di Srt. Quando è partito, il progetto era piccolo, ma adesso si è evoluto, ampliandosi ulteriormente con l’ultima proposal. Un progetto al quale ho partecipato in prima persona e che mi ha dato molte soddisfazioni».

Si può visitare Srt?

«Sì, organizziamo visite guidate e c’è un centro visite che ci permette di accogliere visitatori. Abbiamo cominciato già da parecchi anni, anche prima che fosse inaugurato Srt, ad accogliere scolaresche e presentare il radiotelescopio al pubblico. Il gruppo che si occupa di divulgazione fa un lavoro costante con attività nelle scuole che riguardano Srt e l’osservatorio. In questo periodo, però, non può ovviamente venire nessuno. Chi vorrà potrà comunque visitare virtualmente il sito attraverso un tour a 360 gradi disponibile online».

Nonostante le limitazioni imposte per il coronavirus, le capita di andare alla stazione osservativa, in questi giorni?

«A volte si rende necessario, sì. In questi casi prendo tutte le precauzioni necessarie. Ma il grosso lo faccio da casa, dove controllo da remoto cosa succede al telescopio. Stavo giusto monitorando il problema di cui abbiamo parlato, relativo a uno dei motori che muove Srt. I motori hanno dei sensori di temperatura. Ogni 10 minuti viene pubblicato il suo valore in un log. Il problema aveva portato la temperatura sopra i 30 °C. Oggi il valore è di 26 °C, che è la temperatura di esercizio. Da casa programmo inoltre manutenzioni, faccio reportistica e videoconferenze per vedere se gli osservatori o i colleghi che si occupano della parte tecnica hanno esigenze o necessità. L’unica persona con la quale non faccio le riunioni in teleconferenza è mia moglie, che si occupa della parte informatica di Srt».

Sul suo profilo Facebook ha condiviso la playlist Astronomy, “45 brani che ha in sottofondo mentre lavora da casa”, scrive. “Il tema è l’astronomia, tutto quello che gira sopra le nostre teste a partire da qualche centinaio di chilometri fino al termine dell’universo”. Se dovesse descrivere Srt con una di queste canzoni, quale sceglierebbe?

«Astronomy Domine. Mi piace il suo ritmo, sembra quasi che descriva le operazioni e le attività frenetiche della costruzione del telescopio. Mi ricorda qualcosa che si muove, che opera e lavora. E poi è una di quelle canzoni incentrata sull’immensità dell’universo».

Ho anche letto che ha un alveare…

«Sì, ho adottato un alveare. Un’adozione a distanza. Ogni tanto vado a controllare come stanno le api tramite un’apposita app. Mi piace molto il miele. Quando ero piccolo mio padre per un periodo di tempo ha fatto l’apicoltore, quindi appena ho visto che c’era questa possibilità mi sono detto: perché non farlo? È un modo per dare un supporto agli apicoltori.

È in Sardegna da 14 anni. Come ci è arrivato?

«Per circa cinque anni ho lavorato ai radiotelescopi di Medicina, lavorando prima al progetto Sport-Iss (Sky Polarization Observatory) – un esperimento selezionato per andare sulla Stazione spaziale internazionale volto a misurare tramite ricevitori la polarizzazione del cielo a diverse frequenze – poi a un suo spin-off, Bar-Sport (Balloon-borne Radiometers for Sky Polarisation Observations), volto a rilevare la polarizzazione della radiazione cosmica di fondo. Terminati i contratti, nel 2006 mi sono trasferito qui in Sardegna, dove ho iniziato a lavorare fin da subito al progetto Srt, occupandomi di sviluppo software di controllo e tecniche di metrologia per le misure delle deformazioni delle sue ottiche. E dove ho trovato anche l’anima gemella».

In merito all’emergenza Covid-19, com’è la situazione dalle sue parti?

«Qui in Sardegna viviamo un po’ di riflesso quello che sta succedendo, sebbene ci siano nel nord dell’isola alcuni punti abbastanza critici. Sono preoccupato, confido però che tutto si risolverà. Anche se credo che dopo non sarà più tutto come prima. Penso che cambieranno molte abitudini: avremo più coscienza di quello che è uno stato di malattia e di cosa significa il rispetto per il prossimo. Anche dal punto di vista lavorativo credo cambierà qualcosa. Forse quello che sarà possibile fare da remoto lo si farà. Vedo anche che in certi casi si è sbloccata la burocrazia. Tutto questo, se ben sfruttato, potrebbe darci una mano e proiettarci verso qualcosa di migliore».

---

Per leggere le altre interviste di questa serie dedicata ai telescopi:

• Vai alla pagina Viaggio fra i telescopi nei giorni del coronavirus

Per un tour virtuale del radiotelescopio:

• Vai alla pagina Srt Virtual Tour

Guarda su MediaInaf Tv il video del tiro in quota del paraboloide di Srt: