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Viaggio (quasi) al centro della Terra. Così la Nasa esplorerà il cuore dei vulcani

Al Jet Propulsion Laboratory di Pasadena è nata una nuova famiglia di robot per sondare l'interno delle cavità. Positivi i primi test, che fanno pensare a futuri sviluppi nel campo dell'esplorazione spaziale

Viaggio (quasi) al centro della Terra. Così la Nasa esplorerà il cuore dei vulcani 
E PENSIAMO alla Nasa ci vengono in mente le missioni spaziali e i viaggi su altri pianeti. Eppure all'agenzia spaziale americana c'è chi pensa a guardare nelle profondità del nostro, di pianeta. Al prestigioso Nasa Jet Propulsion Laboratory (JPL) di Pasadena, in California, un gruppo di scienziati ha infatti sviluppato il primo VolcanoBot, piccolo robot dedicato allo studio dei vulcani. Grande poco più di una mano, questo robottino può infatti intrufolarsi nelle fessure eruttive da dove fuoriesce il magma dei vulcani. Questi piccoli dispositivi possono così esplorare strutture sotterranee che spesso sono troppo piccole per essere visitate direttamente dall'uomo.
Come annunciato sul sito del JPL, la prima campagna di test di VolcanoBot, condotta al vulcano Kilauea nelle isole Hawaii, è stata un successo. I dati raccolti da VolcanoBot 1 stanno infatti aiutando gli scienziati a costruire mappe 3D delle fessure vulcaniche con un dettaglio mai raggiunto prima, di grandissima importanza per capire la struttura dei vulcani e i processi che causano le eruzioni.

Nasa: dallo spazio alla Terra, fino in fondo ai vulcani

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Carolyn Parcheta, giovane ricercatrice al JPL fra i responsabili del progetto VolcanoBot, presso il vulcano Kilauea alle Hawaii  (a cura di Massimiliano Razzano - Image Credit: NASA/JPL-Caltech)

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Carolyn Parcheta, giovane ricercatrice al JPL fra i responsabili del progetto VolcanoBot, presso il vulcano Kilauea alle Hawaii (Image Credit: NASA/JPL-Caltech)

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VolcanoBot 1, il nuovo robot sviluppato al Nasa Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, California per esplorare le fessure eruttive dei vulcani (Image Credit: NASA/JPL-Caltech)
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I primi due esemplari di VolcanoBot, 1 a destra e 2 a sinistra, grandi rispettivamente 30 e 25 cm (Image Credit: NASA/JPL-Caltech)

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Immagine satellitare del vulcano Kilauea alle Hawaii (NASA)

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Immagine satellitare del vulcano Kilauea alle Hawaii (USGS)


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Il satellite di Giove Io, uno dei corpi del Sistema Solare con la maggiore attività vulcanica, con più di 100 centri vulcanici attivi (NASA)
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Il monte Olimpo su Marte, alto  circa 22 chilometri, è il più grande vulcano del Sistema Solare. Immagine costruita a partire dalle osservazioni della sonda Viking 1 nel 1978 (NASA)
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 Immagine di un criovulcano su Encelado, una delle lune di Saturno. Al contrario dei normali vulcani, i criovulcani eruttano acqua e gas ghiacciati come metano o ammoniaca (NASA)
Nella pancia dei vulcani. "Non sappiamo esattamente come i vulcani eruttino. Abbiamo dei modelli, ma sono tutti molto, molto semplificati. Questo progetto mira ad aiutare a rendere quei modelli più realistici", sottolinea Carolyn Parcheta, una delle menti dietro ai VolcanoBot. Parcheta, che ora lavora come giovane ricercatrice al JPL, è sempre stata affascinata dai vulcani, ed è stata una delle prime a proporre l'idea di esplorarli con i robot. Un'idea senza dubbio innovativa, che le ha permesso anche di arrivare in finale al concorso Expedition Granted bandito dal National Geographic. Per realizzare questa idea, Parcheta ha lavorato sotto la supervisione di Aaron Parness e Karl Mitchell, esperti di robotica al JPL. Insieme, i tre hanno deciso di "riciclare" alcune parti del progetto Durable Reconnaissance and Observation Platform (DROP), un piccolo robot capace di scalare pareti verticali e di resistere a cadute dall'alto. È nato così l'anno scorso il primo prototipo della serie, chiamato VolcanoBot 1, che è largo 30 centimetri e si può muovere grazie a due ruote grandi circa 17 centimetri.

Un robot al guinzaglio. Dopo i primi test, VolcanoBot 1 è stato subito messo alla prova nel maggio dell'anno scorso. I ricercatori lo hanno fatto scendere lungo una fessura del Kilauea, uno dei vulcani oggi attivi alle isole Hawaii. Per cinque giorni il piccolo robot ha esplorato la fessura, al momento inattiva, scendendo a 25 metri di profondità e comunicando con la superficie attraverso un cavo dati. "Per poter capire come predire le eruzioni e condurre delle stime di rischio, dobbiamo capire come il magma arriva al suolo. Questa è la prima volta che siamo stati capaci di misurarlo direttamente, dall'interno, con una precisione a livello dei centimetri", ha ricordato Parcheta. Questi primi risultati raccolti da VolcanoBot 1 sono certamente all'altezza delle aspettative, e stanno aiutando a costruire una mappa 3D della fessura, che sembra continuare più in profondità anche dove il robot non è arrivato. La principale limitazione, ricordano gli scienziati, è infatti stata la lunghezza del "guinzaglio" di comunicazione dati, che non ha permesso di scendere più in basso. 

Una nuova generazione. Incoraggiati dai risultati di questi primi test, Parcheta e colleghi hanno deciso di spingersi oltre, sviluppando la seconda generazione di VolcanoBot, leggermente più piccola della prima. VolcanoBot 2, completato di recente, misura 25 centimetri e ha delle ruote da 12 centrimetri, più robuste di quelle di VolcanoBot 1. Inoltre il nuovo prototipo ha un sistema per memorizzare su disco i dati e le immagini raccolte. Inoltre, il nuovo robot è dotato di un sistema di "occhi" elettronici ancora più sofisticati, per riprendere meglio le strutture interne delle fessure vulcaniche. VolcanoBot 2 dovrebbe avere il suo primo "battesimo del fuoco" il prossimo marzo, quando Parcheta e colleghi torneranno al Kilauea per continuare le esplorazioni condotte da VolcanoBot 1. Ma nel frattempo, alla Nasa c'è già di chi pensa ai vulcani su altri pianeti. Sulla Terra le fessure sono il principale canale che porta il magma in superficie, e lo stesso vale probabilmente anche per i vulcani che sono stati attivi nel passato nel Sistema Solare, ad esempio su Marte, Mercurio o sui satelliti naturali come la nostra Luna, Encelado, o Europa. Come potessero avvenire queste eruzioni vulcaniche extraterrestri resta ancora un mistero, e magari i VolcanoBot ci aiuteranno a svelarlo: "Negli ultimi anni, le sonde della Nasa hanno inviato immagini incredibili di caverne, fessure e ciò che sembrano camini vulcanici. Non abbiamo ancora la tecnologia per esplorarli, ma sono così allettanti!", aggiunge Parness. Nel frattempo, VolcanoBot 2 si prepara alla sua prossima discesa nelle viscere del vulcano. Un vulcano terrestre ma, non per questo, meno misterioso.

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