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La dotazione di Aeolus

Pagina 2: La dotazione di Aeolus

Aeolus volerà in un'orbita sincrona al Sole a 350 chilometri di altitudine ed effettuerà le misurazioni grazie alla nuova tecnologia rivoluzionaria Aladin. Tutte le informazioni verranno trasmesse alla stazione di terra a Svalbard, in Norvegia, da qui i dati verranno elaborati, e i profili del vento ricavati saranno inviati a vari uffici meteorologici che li useranno per fare le previsioni meteorologiche.

L'antenna che riceverà le informazioni da Aeolus
L'antenna che riceverà le informazioni da Aeolus. Crediti: ESA

La sonda misurerà i profili globali del vento fino a un'altitudine di 30 km; arriverà a una precisione di 1 m/s nello strato limite planetario (fino a un'altitudine di 2 km), misurerà il vento con una precisione di 2 m/s nella troposfera (fino ad un'altitudine di 16 km).

Come detto, l'asso nella manica di Aeolus è Aladin (Atmospheric LAser Doppler INstrument), un lidar che sfrutta il "light scattering" e l'effetto Doppler per raccogliere dati sul vento. Il lidar in questo caso è un radard che invia impulsi laser anziché radio, grazie a un trasmettitore costruito in Italia negli stabilimenti di Leonardo, situati a Campi Bisenzio e a Pomezia.

Sistema di misurazione di Aeolus
Sistema di misurazione di Aeolus. Crediti. ESA/ATG medialab

Una volta che Aeolus sarà operativo, il lidar emetterà attraverso l'atmosfera brevi impulsi luminosi nello spettro ultravioletto a 355 nm. Gli impulsi luminosi sono invisibili a occhio nudo; viene usato l'ultravioletto perché la retrodiffusione da molecole atmosferiche a questa breve lunghezza d'onda è particolarmente forte.

Aeolus quindi raccoglierà la luce "rimandata indietro" dalle particelle di gas e polvere e dalle goccioline d'acqua nell'atmosfera. Il tempo che intercorrerà tra l'invio dell'impulso luminoso e la ricezione del segnale di risposta determinerà la distanza dagli "scatterers", quindi l'altitudine.

Lidar concept
Il concept del lidar. Crediti: ESA

Dato che le particelle di scattering si muovono nel vento, mentre la lunghezza d'onda della luce diffusa viene determinata dalla velocità, verrà usato il windblock Doppler per determinare la velocità del vento.

Oltre al laser, Aeolus ha in dotazione un ricevitore molto sensibile e un grande telescopio che misura 1,5 m di diametro. Quest'ultimo è indispensabile per raccogliere la luce retrodiffusa dall'atmosfera e indirizzarla al ricevitore. Da notare che nonostante le dimensioni, questo telescopio pesa solo 55 Kg perché è realizzato in materiale ceramico leggero. Il ricevitore ha il compito di analizzare lo spostamento Doppler del segnale retrodiffuso rispetto alla frequenza dell'impulso laser trasmesso.

A questo punto entrano in gioco due analizzatori ottici: il Rayleigh che misura lo spostamento Doppler della dispersione molecolare, e il Mie che misura la dispersione da aerosol e goccioline d'acqua. Fotorivelatori altamente sensibili trasformano quindi i segnali luminosi in segnali elettronici.

Non vediamo l'ora che Aeolus sia operativo, e che i meteorologi possano darci previsioni del tempo precise grazie ai suoi dati.