L’osservatorio Solaris è un progetto scientifico e tecnologico innovativo nato dalla collaborazione tra diverse istituzioni di ricerca italiane, coordinate dall’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf), dall’Università di Milano e dall’Università di Milano-Bicocca, nell’ambito del Pnra (Piano nazionale di ricerca in Antartide). L’obiettivo principale è sviluppare un sistema di monitoraggio continuo del Sole alle alte frequenze radio, con applicazioni che spaziano dalla fisica fondamentale alla climatologia spaziale e allo studio delle interazioni tra il Sole e la Terra.
Nonostante sia operativo da poco tempo e ancora nelle fasi iniziali di sviluppo – è trascorso appena un anno dalla sua istituzione – il progetto Solaris ha già fornito dati scientifici di grande interesse. Tra i risultati più rilevanti figurano le prime mappe solari ottenute in banda radio a 95 GHz, che hanno permesso di analizzare l’evoluzione della regione attiva responsabile delle tempeste solari che hanno generato l’aurora boreale di Capodanno, visibile anche a latitudini inusuali. Le immagini, acquisite nelle scorse settimane, sono attualmente in fase di analisi da parte di un team multidisciplinare di esperti.
Un passo avanti nello studio della fenomenologia solare
«La capacità di monitorare, comprendere e prevedere la complessa attività solare e il suo impatto sull’ambiente spaziale e sulla Terra è una sfida sempre più cruciale», afferma Alberto Pellizzoni, astrofisico dell’Inaf e responsabile scientifico del progetto. «Per affrontare questa sfida, è essenziale investire nel potenziamento delle infrastrutture esistenti e nello sviluppo di nuovi strumenti, integrati in una rete solare internazionale. Questo è possibile anche grazie agli accordi tra diverse istituzioni italiane, tra cui Inaf, Ingv, Asi, Aeronautica militare e varie università, per implementare servizi dedicati allo space weather e comprendere meglio come il Sole influenzi la nostra tecnologia e la nostra vita quotidiana».
Il progetto Solaris prevede l’uso di radiotelescopi da 2,6 metri di diametro, già operativi nelle basi italiane in Antartide – Mario Zucchelli e Concordia – e adattati per osservazioni solari ad alta frequenza, nell’ordine delle decine di gigahertz. Questo sistema consente di captare le onde radio solari, con lunghezze d’onda che variano da pochi centimetri a pochi millimetri, aprendo una nuova finestra di osservazione sulla nostra stella. Grazie a questi dati, gli scienziati possono misurare con precisione la temperatura della corona solare, rilevare brillamenti e prevedere l’arrivo di possibili tempeste geomagnetiche.
Al progetto partecipano, oltre alle sedi Inaf di Cagliari, Bologna, Trieste e Milano, anche le università di Milano, Milano-Bicocca, Roma Sapienza, Tor Vergata e Roma Tre, l’Agenzia spaziale italiana, l’Aeronautica militare, l’Università Ca’ Foscari di Venezia e il Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr).
Un decennio di lavoro per i primi risultati
«Stiamo finalmente vedendo i primi frutti di un lungo progetto, su cui abbiamo lavorato per quasi dieci anni», spiegano Francesco Cavaliere e Marco Potenza, ricercatori del Dipartimento di fisica dell’Università di Milano. «Dopo che il Pnra ci ha affidato la gestione delle infrastrutture nelle due basi antartiche, abbiamo affrontato numerose difficoltà. Il lavoro da fare è ancora molto, ma i risultati iniziali sono estremamente soddisfacenti, soprattutto considerando le risorse limitate a nostra disposizione».
Uno degli elementi chiave del successo di Solaris è la sua connessione con Milano, dove è stato installato un radiotelescopio prototipo che permette di testare procedure e strumenti prima di trasferirli in Antartide. Questo approccio ha consentito di risolvere molte problematiche prima di operare direttamente nelle condizioni estreme del Polo Sud.
L’osservatorio Solaris e il futuro dello space weather
Secondo Massimo Gervasi, docente all’Università di Milano-Bicocca e membro del Physical Science Group dello Scar (Scientific Committee on Antarctic Research), Solaris è «uno dei progetti più importanti del Pnra nel campo dell’astrofisica e uno dei programmi più promettenti a livello internazionale nelle aree polari». L’analisi delle immagini ottenute sarà fondamentale per correlare i dati radio con quelli forniti dai satelliti che osservano il Sole a energie più elevate, contribuendo a una migliore comprensione delle emissioni solari più energetiche.
Grazie alla purezza atmosferica dell’Antartide, con una bassa umidità che evita l’assorbimento delle onde radio ad alta frequenza, Solaris è l’unico osservatorio al mondo in grado di garantire un monitoraggio continuo del Sole in questa banda. Ciò permette di osservare con grande precisione la cromosfera solare, la regione in cui si generano eventi ad alta energia come brillamenti ed espulsioni di massa coronale. L’osservazione di queste variazioni in banda radio consente di identificare segnali precursori di tempeste geomagnetiche, fenomeni che possono interferire con le tecnologie terrestri e satellitari.
Espansione del progetto nell’emisfero settentrionale
La scelta dell’Antartide per ospitare Solaris non è casuale: oltre alla qualità dell’atmosfera, la sua posizione garantisce un lungo periodo di illuminazione solare durante l’estate australe, permettendo osservazioni per oltre venti ore al giorno. Tuttavia, per ottenere un monitoraggio solare ininterrotto durante tutto l’anno, il progetto sarà espanso anche nell’emisfero settentrionale.
Una nuova stazione di osservazione sarà installata sulle Alpi, presso l’Osservatorio climatico Testa Grigia del Cnr, a 3500 metri di altitudine in Valle d’Aosta. Inoltre, altre installazioni sono previste in Scandinavia e nelle regioni artiche, grazie al crescente interesse internazionale per questo tipo di ricerca.
