SOLARIS: solar radio images from the new italian observatory in Antarctica
The Solaris Observatory is an innovative scientific and technological project, aimed at developing a continuous monitoring system of the Sun at high radio frequencies for studies of fundamental physics, space climatology and Sun-Earth interactions.
Thanks to the collaboration of several national scientific institutions, it was possible to obtain the first results just over a year after the project approval.
In fact, after the splendid work carried out in the field by Francesco Cavaliere and Luca Teruzzi (UNIMI) and Andrea Passerini (UNIMIB), during the 40th Italian expedition in Antarctica, it was possible to put the OASI telescope of the Italian Mario Zucchelli station back into operation, succeeding to obtain the first solar maps at 95 GHz. One of the phenomena observed was the active region that produced the New Year’s aurora, also visible at our latitudes.
“The ability to monitor, understand and predict the mutable solar phenomena and their significant impact on the space environment and our planet is a challenge that is becoming increasingly important,” says Alberto Pellizzoni, INAF astrophysicist and scientific director of the Solaris project, who continues: “To address this challenge, it is necessary to invest in transforming and improving existing instruments […] to develop space weather dedicated services.”
The project is in the framework of the National Antarctic Research Program (PNRA) and is being supported by various INAF offices (Cagliari, Bologna, Trieste, Milan), the University of Milan, the University of Milan-Biccocca, Sapienza University of Rome, Roma Tor Vergata, Roma Tre, Ca’ Foscari University, the Italian Space Agency, the Italian Air Force and the CNR. It pertains the installation of radio receivers on small 2.6-meter single-dishe antennas already present in Italian bases in Antarctica, with which it will be possible to study solar activity by monitoring, for example, coronal flares and helping to forecast possible geomagnetic storms.
Francesco Cavaliere and Marco Potenza, from the Physics Department of the University of Milan, say: “We are finally seeing the first results of a long project that we have been working on for almost ten years, after the PNRA asked us to take charge of the infrastructures at the two bases. […] The success of this first phase confirms also the importance of the activities carried out here in Milan, where we have a prototype telescope with which to validate all the procedures and solve most of the problems before goiing to the Pole”.
For Massimo Gervasi, professor at the University of Milan-Bicocca and member of the Physical Science Group of the SCAR (Scientific Committee on Antarctic Research), “Solaris represents one of the PNRA’s flagship projects in the field of astrophysical research and one of the most promising astrophysical programs operating in the polar areas at an international level”. And continues “it will help to better understand the physical phenomena that underlie solar energetic emissions”.
Thanks to optimal sky visibility conditions such as those in Antarctica, Solaris will be the only installation to offer continuous solar monitoring at high radio frequencies, allowing to observe the chromospheric activity, searching for flares and coronal mass ejections. The continous monitoring system will allow to identify precursor signals of geomagnetic storms, which could interfere with ground-based and space technologies. Furthermore, the strategic position of Solaris will allow us to observe our star for over 20 hours per day during the Antarctic summer. In order to offer continuous solar monitoring throughout the year, Solaris will use the antenna at the Testa Grigia Climate Observatory of the CNR, at 3500 meters above sea level, in the Aosta Valley and others at various stations in Scandinavia and other Arctic regions.
A Marco Potenza il premio Focus “Raymond Zreick”
Prendete pellicola da cucina, cartoncino, una lente d’ingrandimento, spilli, collant, lamette da barba… Insomma, materiali che si possono trovare facilmente in casa. E, con un po’ di fantasia, mettete in piedi un laboratorio di ottica di livello universitario. È quello che ha fatto durante la pandemia Marco Potenza, professore associato al Dipartimento di Fisica dell’Università Statale di Milano per gli studenti del suo Laboratorio di Ottica, insegnamento della laurea triennale di Fisica. In questo modo i ragazzi hanno potuto svolgere a casa propria, in autonomia e in sicurezza, gli esperimenti del corso.
Messi alla prova. E proprio per questa capacità di inventiva e per la visione di una scienza che deve essere accessibile a tutti, anche nei momenti di difficoltà, che quest’anno abbiamo assegnato a Potenza il II Premio Focus “Raymond Zreick” per la tecnologia e l’innovazione, che gli è stato consegnato dal direttore Raffaele Leone domenica 5 novembre nel corso di uno dei moltissimi eventi del Focus Live 2023. «Il fatto che i ragazzi abbiano dovuto “arrangiarsi” e fare tutto da soli con pochi mezzi ha fatto nascere in loro un’inventiva che spesso in un laboratorio più organizzato rimane nascosta, portando a una comprensione molto più profonda dei concetti», ha spiegato Potenza, che è anche direttore del centro di eccellenze per le nanotecnologie CIMaINa.
Scienza democratica. L’idea del premio è nata lo scorso anno. Quando dopo la scomparsa nel settembre del 2022 del nostro amico e collega Raymond Zreick, per tanti anni una delle colonne portanti del sito di Focus, abbiamo deciso di ricordarlo con un premio da assegnare a personaggi del mondo della scienza che avessero qualcosa di “focusiano” in più. Potenza si occupa dello sviluppo di strumentazioni ottiche e di tecniche innovative basate sullo scattering della luce e applicabili nei campi più vari, dalla medicina all’analisi delle carote di ghiaccio, dalla fisica dell’atmosfera all’astrofisica, come ha raccontato nel suo intervento al Focus Live. Ma sono state la sua curiosità e la sua visione “democratica” della scienza che ci hanno indotto a premiarlo. Una visione che si sposa perfettamente con gli interessi del nostro Raymond, che amava la tecnologia ma era sensibile anche alle tematiche dell’ambiente, dell’energia e del sociale.
Link: Il premio Focus a un laboratorio di ottica fai-da-te – Focus.it
Così facciamo luce sulle polveri in Artico – La Statale in missione nella stazione “Dirigibile Italia“ del CNR
“Il clima è primaverile, siamo intorno ai -10-15 gradi centigradi: tra pochi giorni il sole non tramonterà più. Ci sono dei colori stupendi: montagne che si accendono di rosso, l’azzurro del mare e del cielo in contrasto con le montagne innevate”. A rispondere in diretta dall’Artide e da Ny Alesund – l’avamposto abitato più settentrionale del Pianeta, a quasi 79 gradi di latitudine a Nord della Norvegia e a mille chilometri dal Polo – è Marco Potenza, professore del dipartimento di Fisica Aldo Pontremoli della Statale di Milano. È al timone della spedizione, nonché inventore della strumentazione – realizzata in collaborazione anche col laboratorio Eurocold della Bicocca – che sono andati a installare lì, in quella terra abitata da duemila anime (solo temporaneamente, non possono restare tutta la vita) e da tremila orsi bianchi (al punto che vige l’obbligo di girare con fucile al seguito per sicurezza, sperando di non usarlo mai) . “Qui si trova la stazione Artica “Dirigibile Italia” del Cnr che ci ospita, e che è stata fondata 25 anni fa per svolgere importanti studi, insieme a una quindicina di stazioni di altri Paesi, che condividono spazi e infrastrutture di ricerche”, spiega Potenza.
C’è chi studia il cambiamento climatico, fronte atmosfera, ghiacciai e mare, chi i movimenti millimetrici della crosta terrestre, giorno per giorno, per capire poi la posizione dei satelliti in orbita. Potenza è al lavoro col dottorando della Statale Luca Teruzzi e col tecnico del laboratorio Eurocold, Claudio Artoni, nella stazione che prende il nome dal dirigibile del Generale Nobile, con cui nel 1928 sorvolò per la seconda volta il Polo Nord prima di finire distrutto non lontano dalle Svalbard: tra i dispersi, storia vuole, vi era il fisico Aldo Pontremoli, fondatore del dipartimento della Statale. “Siamo qui per misurare atmosfera e neve con questo strumento – racconta Potenza –: un’unità illumina con un laser le polveri sottili per capire come si comportano, come agiscono sul bilancio energetico del pianeta, se riflettono e lo raffreddano o se, al contrario, assorbono la luce, scaldandolo”. L’ipotesi è che le polveri siano responsabili del maggiore riscaldamento globale che si riscontra in Artico. Tra un anno – confrontando la mole di dati, precisi al millisecondo – si potranno tirare le fila. Lo stesso strumento, basato sulla metodologia innovativa chiamata “Spes“ (sviluppata tutta a Milano), tre anni fa è stato posizionato da Potenza in Antartide, nella base Concordia: presto mostrerà i primi risultati. C’è stata la pandemia in mezzo, a rallentare e interrompere anche le spedizioni. “Oggi siamo qui in tantissimi, tanto è il desiderio e la necessità di recuperare”, conferma lo scienziato senza nascondere un’altra sfida: “Mi piacerebbe cominciare a formare persone pronte a questo tipo di spedizioni”.
