HISPEC (1999/2000)
(HIgh resolution SPECtrometer)

Tecniche e Metodi Integrati di Telerilevamento per le Osservazioni di Aree Vulcaniche

Il progetto HISPEC è stato finanziato dall' Agenzia Spaziale Italiana nell'ambito delle attività della ricerca scientifica nel settore spaziale. Lo scopo della ricerca è stato la progettazione e realizzazione di uno spettrometro da aereo operante nella regione dell'ultravioletto. Lo strumento può essere utilizzato per il monitoraggio di aree vulcaniche italiane a rischio, quali l'Etna, insieme a strumenti simili ma operanti in diverse bande spettrali.

CO.RI.S.T.A. è partito dai risultati ottenuti durante il "Programma di ricerca per l'analisi e lo studio di emissioni gassose in siti vulcanici mediante l'uso di sistemi di telerilevamento aerospaziale", condotto per conto dell'Agenzia Spaziale Italiana nel 1993. Sulla base dei risultati ottenuti in quella occasione, ha continuato nello stesso ambito con lo studio dedicato ad una missione spaziale per l'osservazione di siti vulcanici, lo sviluppo dei relativi programmi di simulazione e l'analisi dei comportamenti critici di un prototipo da aereo durante la missione.

L'utilizzo dei metodi tradizionali di osservazione e controllo presenta notevoli difficoltà, sia da un punto di vista economico che di sicurezza, poichè risulta difficile monitorare da terra su scala globale le aree vulcaniche, soprattutto durante le fasi eruttive. I sistemi usati comunemente si basano su osservazioni puntuali, forniscono dati relativi solo a zone ristrette ed hanno modalità di esecuzione ad alto indice di rischio.

In particolare il perfezionamento delle tecnologie elettroottiche ha consentito un evolversi di queste tecniche, che possono essere utilizzate proficuamente al fianco dei metodi tradizionali.


Gli aspetti più interessanti da controllare in questo settore sono le variazioni del regime termico e delle emissioni gassose. In particolare il monitoraggio delle emissioni gassose con sensori elettroottici offre uno strumento valido per prevedere il rischio vulcanico.
Nelle fasi precedenti l'eruzione si verifica infatti un aumento significativo dell'emissione di gas quali l'anidride solforosa, per cui variazioni nel livello dell'SO2 forniscono indicazioni circa i movimenti del magma al di sotto della superficie terrestre.
Il sensore che è stato oggetto della ricerca consente il monitoraggio dell'anidride solforosa emessa dai vulcani per mezzo di tecniche di spettrofotometria. La misura della concentrazione di questo gas può essere effettuata per mezzo di un'analisi spettrometrica della radiazione nel range spettrale dell'ultravioletto, laddove l'anidride solforosa presenta forti bande di assorbimento. Effettuando le misurazioni nella regione dell'ultravioletto, si può ovviare ad un inconveniente presente nell'utilizzo dei metodi precedenti come ad esempio del COSPEC (Correlation Spectrometer). Infatti in questo caso é necessario eseguire misure sorvolando più volte il vulcano nel pennacchio, circostanza che compromette notevolmente la sicurezza della missione.


lI sistema oggetto di questo studio ha risposto in pieno alle caratteristiche prefissate.




Per approfondimenti contattare:

Stefania Mattei
stefania.mattei@corista.eu
tel. 081 5935101













Immagine US Geological Survey








Immagine del prototipo in laboratorio








Particolare dell'interno del sensore