02 Novembre 2008
Domenico Cambareri
Coinvolti l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e il MIUR, l’Unione Europea con il Foro Strategico per la Ricerca e l’Innovazione, l’Unione Internazionale dei Fisici Puri ed Applicati”. Il governo italiano deve svolgere un ruolo primario nella realizzazione del progetto sin da adesso: la ricerca ricade nelle scelte strategiche prioritarie
Durante una recente conversazione con Marcello Lattuada dell’Istituto di Fisica Nucleare di Catania e responsabile dei laboratori di fisica nucleare dell’Italia meridionale, ho appreso che un progetto su cui avevo sentito parlare molto tempo addietro è stato completato dai suoi colleghi. Esso prevede di realizzare un particolare sistema di rilevazione delle particelle solari da dispiegare al largo di uno dei punti più incantevoli dei mari siciliani, la punta sudorientale della provincia di Siracusa, l’antico Capo Pachino (nei cui pressi oggi sorge l’omonima città di Pachino) e la cui propaggine estrema è conosciuta anche come Portopalo di Capo Passero. Punto geografico che con l’isoletta delle Correnti segna l’incontro del Mar Jonio e del Mediterraneo centrale, il “canale di Sicilia”, geograficamente collocato più a sud di Tunisi, ricchissimo di mitologia, storia, aree protette e turismo, di fronte a cui si specchiano l’arcipelago maltese, a meno di cinquanta miglia, e ad oriente, oltre la linea dell’orizzonte, la penisola greca. Pachino ha anche costituto per anni un centro d’interesse per gli astronomi per la trasparenza del cielo nel dì e nella notte e per l’alta quantità di giornate di piena irradiazione solare nell’arco dell’anno. Il mare scende rapidamente in direzione sud-est sino a toccare le maggiori profondità di tutto il Mediterraneo, in direzione di Creta e dell’Egitto. Questa grande depressione sottomarina costituisce la “fossa” di Messina, ed è a queste profondità che dovrà essere realizzato il nuovo centro di ricerca, il nome del cui progetto è “Nemo”. Con questo nuovo centro di ricerche fisiche, si intende battere un’ulteriore strada nello studio delle particelle, differente dagli studi che vengono condotti al Gran Sasso per rilevare l’interazione tra i raggi cosmici primari ad alta energia e l’atmosfera terrestre, e quindi gli sciami estensivi di particelle; oppure quelli che studiano i neutrini, prodotti soprattutto dal sole e dalle supernove, la loro natura il loro comportamento nell’attraversamento di grandi strati di copertura rocciosa, la ricerca della materia oscura e le implicazioni nucleari ed astrofisiche. Riprendiamo direttamente quanto scrivono gli scienziati nella “Scheda sintetica” di presentazione: “Il progetto NEMO prevede la realizzazione di un osservatorio sottomarino multidisciplinare per la rivelazione di neutrini cosmici di alta energia provenienti dalle sorgenti extragalattiche. Il progetto consiste in una rete di sensori ottici da installare ad elevate profondità marine (circa 3500 metri), che instrumenta un volume di circa 1 km3 di acqua. Il sistema sarà collegato mediante un cavo elettro ottico sottomarino alla stazione di terra per l’acquisizione dei dati rilevati e la gestione della potenza elettrica necessaria per il funzionamento.
Un “telescopio” di questo tipo permetterà di rivelare per la prima volta neutrini provenienti dallo spazio. I neutrini sono la sonda più penetrante esistente in natura in quanto interagiscono poco con il mezzo attraversato e pertanto permetteranno di ottenere informazioni sull’Universo più distante, aprendo una finestra di osservazione su fenomeni fino ad ora inesplorati.
A livello internazionale lo IUPAP (International Union for Pure and Applied Physics) ha raccomandato la realizzazione al mondo di due osservatori di questo tipo, uno nell’emisfero meridionale e l’altro nell’emisfero boreale da collocare nel Mare Mediterraneo. Gli USA hanno inserito la realizzazione di un telescopio per neutrini astrofisici di alta energia nella loro “Road Map to the Future” avviandone la costruzione nell’Antartide.
L’ESFRI – European Strategic Forum for Research and Innovation dell’UE ha inserito il telescopio km3 tra i dieci progetti strategici per il 7° Programma Quadro (2007-2013). Infatti nell’ambito del 7° P. Q. è stato recentemente approvato e finanziato un progetto di ricerca internazionale che rappresenta la Fase Preparatoria che precede immediatamente la realizzazione dell’osservatorio, con leadership attribuita alla parte italiana e segnatamente ai Laboratori Nazionali del Sud dell’INFN – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.” La ricerca dunque si indirizza a livello mondiale anche nello studio di osservatori sottomarini. Il grado di importanza e di sofisticazione del progetto risalterà evidente agli occhi di tutti, anche di noi non esperti in queste discipline. Preferisco lasciar parlare il documento dei fisici che, nella sua scarna precisione, chiarifica senza equivoci ruolo, portata, finalità e sviluppi del progetto “Nemo”, che, se realizzato, confermerà ancora una volta il ruolo svolto a livello internazionale dai fisici italiani, quale è anche il caso del Cern di Ginevra, dove lo staff multinazionale degli scienziati e dei tecnici vede una consistente fetta, non inferiore al 19%, rappresentata dagli italiani. Ecco dunque cosa scrivono: “ Il MIUR, l’INFN e la Comunità Europea hanno finanziato nelle fasi precedenti una parte (diversi milioni di Euro a tutt’oggi) del progetto, in relazione alla fase di studio di fattibilità, di costruzione di prototipi di rivelatori e di ricerca del sito più adatto del Mar Mediterraneo, per la collocazione dell’Osservatorio. Occorre infatti che il luogo in cui verrà installato questo strumento (lo chiamiamo così, ma si tratta in realtà di un insieme di alcune migliaia di rivelatori che verranno collocati in un volume di mare di circa 1 Km3) abbia particolari caratteristiche morfologiche, sismiche, di trasparenza dell’acqua, di alta profondità, di bassa attività biologica, ecc..
In questa fase è stato anche attrezzato un sito di test al largo del porto di Catania, a circa 2000 metri di profondità, dove sono stati installati dei rivelatori di prova e si sono sperimentate le condizioni di lavoro a tali profondità. Il sito è stato utilizzato inoltre per depositare sul fondo del mare una stazione sismica dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), che ha approfittato dell’occasione per estendere la propria rete nazionale di rilevazioni sismiche, dimostrando che la stazione sottomarina riveste un grande interesse anche per attività interdisciplinari, oltre che per la ricerca fondamentale
La ricerca del sito definitivo di installazione dell’Osservatorio è stata ed è tuttora condotta anche con la collaborazione di numerosi gruppi europei, cioè francesi, tedeschi, greci, olandesi ecc. ed ha portato alla caratterizzazione di alcune porzioni di mare al largo della costa francese, della costa greca e di quella italiana. I dati acquisiti in tali indagini hanno permesso di concludere che una regione marina al largo di Capo Passero (80-100 Km dalla costa) risulta essere quella ottimale per la collocazione dell’Osservatorio. Sulla base di questi risultati l’INFN ha attribuito ai LNS , Laboratori Nazionali del Sud, un finanziamento di circa 7 milioni di Euro con il quale è stato acquisito un edificio nel porto di Portopalo, attualmente in fase di ristrutturazione come laboratorio di terra dell’Osservatorio ed è stato acquistato e deposto sul fondo del mare il cavo sottomarino elettro-ottico lungo circa 100 Km che assicura il collegamento tra l’Osservatorio e ed il laboratorio, per una somma complessiva. Il cavo rappresenta un elemento cruciale del progetto in quanto ha il compito di portare l’alimentazione elettrica da terra ai rivelatori e di trasferire i segnali dai rivelatori a terra, correndo sul fondo del mare.
L’INFN ha inoltre attivato il progetto NEMO, coordinato dai Laboratori Nazionali del Sud, per l’individuazione ed il monitoraggio del sito e per lo sviluppo delle tecnologie necessarie alla realizzazione del telescopio.
Oltre all’osservatorio per neutrini di alta energia, il progetto NEMO prevede l’integrazione di diversi altri osservatori mirati allo studio di svariati aspetti del sistema marino. In particolare sono previste le seguenti stazioni scientifiche per:
q Monitoraggio sismico ed ambientale. L’INFN e l’INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia) hanno stipulato un accordo di programma per lo sviluppo di programmi comuni nell’ambito delle applicazioni sottomarine, con particolare riferimento al monitoraggio sismico ad elevate profondità. Nell’ambito di questo accordo è stata depositata sul fondo del mare e connessa con l’infrastruttura sottomarina realizzata dall’INFN al largo delle coste di Catania la stazione SN-1, la prima stazione abissale europea per il monitoraggio sismico on-line. Attività analoghe saranno realizzate nel sito del km3 per il monitoraggio sismico e per la prevenzione/allerta nel caso di eventi potenzialmente catastrofici (tsunami ed altri eventi naturali estremi). Queste avranno una grande importanza dal punto di vista della sicurezza per tutta l’area della Sicilia orientale, ed in genere per le regioni che si affacciano nel bacino del Mediterraneo Orientale;
q Monitoraggio oceanografico;
q Bioacustica e biologia marina, controllo dell’inquinamento ambientale e costiero. Attività in fase di svolgimento: – L’INFN ha avviato da anni una attività di R&S e di sperimentazione per la realizzazione del laboratorio sottomarino NEMO. Le attività condotte attualmente sono:
· Realizzazione di prototipi dei principali componenti dell’osservatorio km3 da testare in ambienti marini ad elevate profondità (test site al largo di Catania)
· Realizzazione delle infrastrutture principali presso il sito di Capo Passero, candidato dall’INFN per l’installazione del laboratorio.” Spetta ormai alle autorità degli organismi nazionali e internazionali preposte, scientifiche e politiche, passare alla ratifica definitiva del progetto e alla fase realizzativa. Così come in altri importantissimi e qualificatissimi progetti di rilievo internazionale e dalle molteplici ricadute, speriamo che il governo italiano in particolare si faccia promotore e attore sollecito e primario nei fori coinvolti. E nell’attivare le procedure dei finanziamenti, anche con anticipazioni speciali a copertura degli stanziamenti promossi dalle istituzioni internazionali. Siattende una definiva decisione della Regione Sicilia. Ci permettiamo di dire, non solo come impropri “cronisti”, che il governo regionale farebbe bene a partecipare attivamente al finanziamento di un così importante progetto, subito, fino quasi a sgomitare per diventare pure importante “sponsor” dello stesso . Ed affiancare il governo centrale, già parte comprimaria a livello interno e internazionale nella realizzazione del “Nemo” del XXI secolo.