Quest’anno ho avuto l’opportunità di andare come scienziato in Antartide, in particolare nella base americana di McMurdo. Sono arrivato il 12 Novembre e starò qui dai 2 ai 3 mesi. Cercherò di raccontare qui su Lega Nerd la mia esperienza in questo continente.
Perché in Antartide
La prima cosa che vorrei introdurre è il perché sono qui in Antartide. Da Maggio 2018 mi sono spostato all’University of Pennsylvania per lavorare nel gruppo di cosmologia sperimentale come postdoc. Il mio lavoro si divide su due esperimenti, Simons Observatory e BLAST.
Adesso mi concentro su quest’ultimo che è il motivo che mi ha portato ad essere qui in Antartide.
BLAST-TNG (The Balloon-Borne Large Aperture Submillimeter Telescope – The Next Generation) è un osservatorio astronomico su pallone stratosferico il cui scopo scientifico è lo studio della emissione della polvere interstellare nella nostra galassia.
Grazie allo studio di questo elemento è possibile tracciare il campo magnetico nella galassia. Quest’ultimo è ritenuto uno dei possibili motivi del perché la formazione stellare osservata è significativamente inferiore a quella teorizzata.
La stazione americana di McMurdo
L’idea di fondo è che il campo magnetico nella galassia contrasta la forza gravitazionale, costringendo i granelli di polvere a muoversi lungo le linee di forza di campo invece che seguire la forza gravitazionale (e quindi collare e formare strutture gravitazionalmente legate).
Lo studio della polvere è anche essenziale per comprendere la polarizzazione della radiazione cosmica di fondo (CMB). Infatti, l’assorbimento e la riemissione dei fotoni della CMB modifica la polarizzazione, per cui il segnale primordiale può essere confuso con il segnale prodotto dalla polvere (ad esempio BICEP2).
La necessità di avere un telescopio su pallone è dovuta dal fatto che il pallone vola a 40km circa di altitudine, quindi sopra il 99% dell’atmosfera. Nelle bande di osservazione di BLAST l’atmosfera è completamente opaca per un telescopio a terra, per cui il segnale di interesse astrofisico è tutto assorbito.
A 40km solo una minima parte è assorbito (circa lo 0.5%) per cui vediamo il segnale che è stato emesso senza contaminazione (almeno non atmosferica).
La nave cargo americana American Tern si fa strada tra i ghiacci grazie alla rompighiaccio russa Krasin verso la Stazione McMurdo durante l’operazione Deep Freeze del 2006. Sul fondo si vede il monte Erebus.
Adesso la domanda con cui ho iniziato questa sezione, perché per lanciare un pallone devi andare in Antartide al freddo e senza Netflix (Spotify, Amazon e posso continuare all’infinito) a disposizione? I motivi principali sono tre:
- l’Antartide è deserto, a parte poche migliaia di persone concentrate in pochissime zone non vi è nessun insediamento umano. Per cui in caso di problemi catastrofici, le 3 tonnellate di BLAST-TNG cadono in mezzo al nulla e non sopra a qualche grattacielo in nord America,
- l’Antartide è un blocco di ghiaccio, neve e roccia unico, non esistono laghi per cui dovunque atterri il pallone è possibile recuperarlo. Inoltre, il fatto di essere quasi tutto a 80 gradi sud, fa si che 15 giorni di volo permettano una circumnavigazione del continente completa (dipende dai venti e da molto altro, ma in media succede questo), per cui possiamo osservare diverse porzioni di cielo senza essere danneggiati dal sole in poco tempo,
- infine il motivo più importante è che in Antartide in questo periodo è sempre giorno (il tramonto è previsto il 20 febbraio 2019) per cui il pallone aerostatico è sempre esposto al sole e quindi ad una temperatura costante. Per questo motivo l’elio contenuto nel pallone (circa 800000 m3) non si compima/espanda cambiando l’altitudine del pallone.
Per finire, vorrei sottolineare che a differenza di tutti gli altri esperimenti astrofisici su pallone, per BLAST-TNG è stato deciso di allocare il 25% di tempo di osservazione (circa 5 giorni) alla comunità scientifica.
Abbiamo ricevuto richieste per più di 10 giorni, direi quindi che il nostro esperimento (quello di offrire il nostro telescopio ad altre persone) è stato un successo.
Autorizzazioni e compatibilità
Per andare sul continente ci sono diversi passaggi sia da compiere individualmente che come gruppo. Gli step di gruppo come vi potete immaginare sono le varie autorizzazioni da parte degli enti di ricerca coinvolti (nel nostro caso NSF e NASA-CSBF).
La parte più difficile è passare la compatibilità dei sistemi di volo sviluppati da noi con quelli che NASA ha a disposizione. Questo viene fatto a Palestine, Texas in luglio prima di andare in Antartide.
BLAST Team in Texas per la compatiilità con i sistemi NASA
Dal punto di vista personale si devono passare una serie di esami fisici (non psicologici a meno che non si passi l’inverno qui) e completare una lista di vaccinazioni (no nessuno di noi qui ha problemi dopo le vaccinazioni eseguite.
Come si arriva in Antartide
Be la risposta è semplice: in aereo (o in nave se le persone si vogliono male). I container con il materiale scientifico arriva in nave (parte ad inizio settembre dal Texas e per metà ottobre arriva a McMurdo). Per il personale la questione è un po diversa.
Il viaggio viene fatto su aerei commerciali fino a Christchurch in Nuova Zelanda (per chi va a McMurdo o anche a Dome C per l’Italia). USAP (US Antarctic Program) ha un accordo con United Airlines per cui il volo è stato Philadelphia-Houston-Auckland-Christchurch per un totale di 26 ore (alcuni voli sono stati su Air New Zealand che mi ha piacevolmente sorpreso, sia sul nuovo 787-9 che su un classico A319).
Arrivati a Christchurch, si ha tempo per un giro in città il pomeriggio e poi la mattina dopo l’arrivo si va tutti a ritirare l’equipaggiamento per il freddo estremo dell’Antartide (l’estate non è così estrema, ma i regolamenti sono severi).
Il giorno dopo il ritiro del materiale si parte in direzione McMurdo su un C17 dell’US Air Force. Se pensate che il volo su 787 sia bello, ecco il C17 è un altro livello. Dopo 5 ore circa si atterra sul continente e con 1 ora di bus a 10 miglia orarie si arriva a McMurdo città.
Vista dell’Antartide dalla cabina di pilotaggio del C17
Ovviamente ci possono essere diversi inconvenienti come maltempo o guasti meccanici.
Il maltempo quest’anno ha ritardato l’inizio della stagione di 2 settimane con oltre 600 persone bloccate a Christchurch per tutto il periodo (avevano riempito tutti gli hotel per cui i più fortunati se ne sono andati a oltre 1 ora di macchina).
Il mio volo è stato perfetto dal punto di vista della programmazione, ma alcuni colleghi con me sul volo erano a Christchurch da 1 settimana. Infine c’è l’incubo di tutte le persone che vanno in Antartide, il cosidetto boomerang. In pratica l’aereo raggiunge il continente, ma il clima cambia così rapidamente che non ci sono condizioni di sicurezza per cui si ritorna in Nuova Zelanda.
Ovviamente esistono anche alternative per andare in Antartide: paghi 10000$ e ti fai ben 12 giorni dall’Argentina/Cile al continente e ritorno. In genere questi sono viaggi con 4 giorni sul continente. Il problema di queste esplorazioni? Non lanci un telescopio su pallone.
Se riesco ad avere tempo cerco di tenere un diario di questa esperienza (come suggerito da itomi sul gruppo) che poi posso riassumere alla fine dell’esperienza (e se ci sono interessati posso anche parlare un po più in dettaglio della tecnologia dell’esperimento)
P.S. Internet qui è veramente lento:
Che bello il collegamento satellitare antartico (qui è uno dei momenti di massima velocità)
P.P.S. Ho scritto di corsa, visto che abbiamo parecchio lavoro da fare per cui mi scuso se l’articolo non è proprio il massimo. Scrivere però subito mi aiuta a riportare meglio l’esperienza che viviamo.
Aggiornare questo diario non sarà semplice. Viste le 2 settimane di ritardo e con il laboratorio definitivo che non è ancora pronto si potrebbe tranquillamente lavorare tra le 18 e le 20 al giorno per recuperare.
