Blog

Grandi occhi scrutano (sotto) la Terra

Un'immagine dello shuttle Endeavour in orbita durante la missione di rilevamento topografico SRTM nel 2000. Fonte: www.nasa.gov

L’uso di radar in orbita intorno alla Terra, in grado di penetrare alcuni tipi di suolo per scoprire cosa si nasconde al di sotto, ha non solo rivoluzionato la pratica dei rilevamenti geografici, ma ha avuto ricadute in campi inaspettati come lo spionaggio militare e l’archeologia.

Alcuni giorni fa l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) hanno annunciato la realizzazione del prototipo di un nuovo tipo di radar che utilizza onde a bassa frequenza. Installabile su aerei ed elicotteri, il nuovo strumento ha l’inedita capacità, grazie proprio al tipo di onde utilizzate che oltrepassano alcuni ostacoli per essere riflesse dai materiali più densi, di “vedere” attraverso le nuvole e, caratteristica ancora più importante, di penetrare attraverso coperture come quella degli alberi, oppure lo strato di ghiaccio di un ghiacciaio, per rivelare ciò che si nasconde sotto di esso. L’uso del nuovo radar potrebbe quindi aprire prospettive interessanti in molti campi riguardanti gli studi sulla Terra, dalla climatologia alla geologia, per esempio per scoprire fenditure nel terreno o cavità sotterranee poste a poca distanza dalla superficie, oppure per misurare lo spessore dello strato di ghiaccio dei ghiacciai, permettendo così di studiare la loro modificazione a causa dei mutamenti climatici, come il riscaldamento globale.

In realtà un tipo di radar analogo esiste già, ed è in uso, da oltre vent’anni, ma è utilizzabile in condizioni non proprio comode: bisogna infatti lanciarlo nello spazio. Si tratta dei cosiddetti Interferometric Synthetic Aperture Radar (radar interferometrici ad apertura sintetica, o InSAR), installati per la prima volta a bordo di alcuni satelliti artificiali lanciati negli anni Ottanta. Uno strumento che prevedere l’uso di due radar di questo tipo appaiati permette di scansionare un tratto di suolo terrestre e, grazie all’effetto stereoscopico ottenuto dal confronto delle due immagini fornite dai differenti radar, di ottenere immagini radar tridimensionali del territorio esaminato. Questa capacità ha permesso di usare gli Insar per realizzare modelli digitali dell’altitudine (Digital Altitude Model, o DEM), mappe tridimensionali del suolo la cui precisione surclassa drasticamente quella delle tradizionali carte geografiche, e che pertanto hanno rivoluzionato i metodi e le prospettive del rilevamento geografico. Il più importante rilevamento di questo tipo è stato effettuato dallo Space Shuttle Endeavour nel corso di due missioni, una effettuata nel 1994 e l’altra nel 2000, che facevano parte del programma della NASA denominato SRTM (Shuttle Radar Topography Mission). Lo shuttle, dotato di due radar con un’antenna estraibile lunga 60 metri, ha così mappato con grande precisione, nell’ordine di poche decine di metri, tutta la superfice terrestre compresa tra i 56° di latitudine sud i 60° di latitudine nord.

Una ricostruzione delle operazioni di rilevamento effettuate dallo shuttle nell'ambito della missione SRTM, che prevedeva l'uso di due radar, uno vicino alla navicella e l'altro montato all'estremità di un'antenna, per realizzare un modello tridimensionale della superfice terrestre. Fonte: www.nasa.gov

Una simile precisione, che è ancora maggiore nei radar di ultima generazione come quelli di cui sono dotati i satelliti tedeschi TerraSAR-X e TanDEM-X (lanciati rispettivamente nel 2007 e nel 2010), unita alla capacità di questi radar di rilevare la densità del suolo esaminato (se si tratta per esempio di roccia solida o sabbia) permette di indagare fenomeni prima assai difficili da misurare. Gli InSar possono per esempio misurare gli spostamenti di pochi centimetri che si verificano negli elementi di un territorio a causa dei terremoti, oppure l’innalzamento del suolo causato dall’attività vulcanica presente sotto di esso, o ancora la stabilità di una certa superfice di terreno. Alcuni possibili usi degli InSar sono ancora più sorprendenti: la loro capacità di “penetrare” in alcuni tipi di terreno consente infatti di rilevare, per esempio, strutture nascoste sotto un fitto manto di foresta, oppure cavità sotterranee poste appena sotto il suolo, siano esse grotte naturali oppure… bunker segreti. I dettagli sono ovviamente top secret, ma tutto fa pensare che gli InSar siano usati anche, o forse soprattutto, per lo spionaggio militare, e che strumenti del genere siano installati sui satelliti spia messi in orbita dalle maggiori potenze mondiali. Installazioni militari nascoste nella jungla, bunker sotterranei, sottomarini nemici che viaggiano appena sotto la superfice degli oceani: tutto questo potrebbe, in teoria, essere rilevato degli InSar.

Una veduta delle impenetrabili foreste della regione di Petén, in Guatemala, che nascondono strutture edificate dai maya e scoperte grazie alle immagini satellitari della NASA. Fonte: www.nasa.gov

Le grandi potenzialità degli InSAR si sono tuttavia rivelate anche in una disciplina meno segreta, ma non meno entusiasmante, dello spionaggio: l’archeologia. Grazie ai dati ricavati dalle missioni SRTM e da altre immagini satellitari, l’archeologo della NASA Tom Sever ha scoperto città e strade precedentemente sconosciute, risalenti alla civiltà maya, nella regione di Petén, nel nord del Guatemala. Caratterizzata da un territorio estremamente impervio, coperto da un’impenetrabile jungla tropicale, quest’area è praticamente impossibile da esplorare sistematicamente con i metodi tradizionali. Ma il risultato più strabiliante ottenuto finora dall’uso dei radar satellitari in campo archeologico è sicuramente la scoperta della perduta città di Ubar nella Penisola Arabica, compiuta nel 1992. Chiamata Iram “delle mille colonne” nel Corano, era secondo le leggende arabe una grande e favolosa città mercantile sorta nel mezzo del vasto deserto del Rub’ al-Khali, nella parte meridionale della Penisola Arabica. Non essendoci alcuna traccia della città oltre alle dubbie testimonianze di storie e racconti, per secoli si è creduto che l’esistenza di Ubar fosse puramente leggendaria, e anche i pochi che credevano nella sua storicità si trovavano di fronte, per provarla, a difficoltà insormontabili. Il Rub’ al-Khali è infatti uno dei più grandi e inospitali deserti del mondo, praticamente impossibile da esplorare con sistematicità. Per di più, qualsiasi oggetto o struttura abbandonata tra le sue dune viene immancabilmente sepolta delle sabbie nel giro di pochissimo tempo. Era peggio che cercare il proverbiale ago nel pagliaio. Tutto questo cambiò con l’avvento delle nuove, avveniristiche tecnologie di rilevamento satellitare. Negli anni Ottanta un gruppo di ricercatori cominciò a indagare sulla regione nella quale si diceva fosse sorta Ubar, scandagliando, fra le altre fonti, immagini satellitari ottenuti dai satelliti Landsat, foto scattate dallo space shuttle e dati ricavati da un prototipo di InSar utilizzato durante una missione dello shuttle Challenger effettuata nel 1985. Esaminando questa grandissima mole di informazioni, i ricercatori scoprirono una rete di antiche piste sommerse della sabbia che convergevano in un’area dell’attuale Oman. Successive campagne di scavo condotte direttamente sul posto a partire dal 1990 hanno confermato che le piste viste dallo spazio erano ciò che rimaneva delle antiche vie carovaniere che percorrevano l’Arabia in tempi remoti, e lungo le quali si trasportavano merci preziose come il celebre incenso. Nel sito identificato furono scoperte, semisepolte dalla sabbia, le rovine di un’antica fortezza con ciò che rimaneva di grandi torri. I reperti trovati sul posto hanno confermato che si trattava di un grande insediamento commerciale fiorito tra il 2800 a.C. e il 300 d.C. Si trattava probabilmente delle leggendaria città Ubar, che riemergeva dalle sabbie del tempo. Il sito era stato abbandonato probabilmente a causa di un crollo che aveva ostruito l’accesso a riserve d’acqua sotterranee, provocando così un prosciugamento dell’oasi che circondava l’insediamento.

E le “mille colonne” della leggendaria Iram? Non sono state trovate, e probabilmente non sono mai esistite. Forse erano solo un termine poetico per riferirsi ai pali delle grandi tende erette dalle carovane mercantili che giungevano in città.