Chang 1

Tonda ed eterea, la Luna accompagna le vicissitudini del nostro pianeta dall’alba dei tempi e lo suggestiona con il suo fascino misterioso. Da milioni di anni la curiosità che quel punto di luce suscita nell’uomo non si è mai affievolita e nei secoli ha influenzato la letteratura, il cinema e l’arte. Per Saffo la Luna era diventata la confidente più intima e leale, Ariosto aveva immaginato che lì fossero perduti i senni di chi diventava folle, Melies nel suo film più famoso la mostrava come terra di odalische simili a sirene dello spazio. Tra poco, a soddisfare la curiosità dell’uomo, sarà anche un atlante dettagliato della Luna alla cui realizzazione partecipano anche gli studiosi dell’Università di Parma.
Studiata per scandire il tempo, i cicli fecondi della terra e della donna, la sua influenza sulle maree, dal 1969 – quando l’uomo per la prima volta calpestò il suolo lunare inviando sulla Terra immagini di infinita desolazione – la Luna, infatti, è oggetto di indagini scientifiche possibili grazie alle missioni spaziali che hanno dato risultati straordinari. E oggi ci si appresta a disegnare una mappa dettagliata dell’intera superficie del satellite naturale della Terra.

IL PROGETTO E IL CONTRIBUTO DI PARMA– La Luna resta un po’ il campo di prova per le nazioni “al debutto” con missioni spaziali. Dopo quelle giapponesi, la Cina ha inviato dal 2007 una serie di satelliti denominati Chang’e. Con i dati di questi strumenti, tra cui camere stereo con le quali sono state riprese immagini di tutta la superficie, sarà possibile produrre il modello digitale del terreno.
Il progetto che vede coinvolto l’Ateneo di Parma nasce da un’intesa di cooperazione su iniziative scientifiche firmata nel 2011 tra i ministeri della Ricerca e Università italiano e cinese. Si tratta quindi anzitutto di un’iniziativa di significato politico, che segnala l’interesse della Cina ad aprirsi a collaborazioni scientifiche più strette con altri paesi.
Della durata di tre anni, fino al dicembre 2017, l’iniziativa vede al momento coinvolto il Dipartimento DICATeA (Ingegneria civile, dell’ambiente del territorio e architettura) dell’Università degli Studi di Parma e in particolare il gruppo di Topografia e Fotogrammetria composto dal professor Gianfranco Forlani, Riccardo Roncella e tre dottorandi. Gli obiettivi, come racconta il docente e coordinatore del progetto Forlani, sono realizzare la carta geologica strutturale, la mappa della distribuzione degli elementi del suolo (principalmente derivata dai dati dello Imaging Interferometer, un sistema di visualizzazione 3D della Luna), la mappa dell’intensità di radiazione nel campo delle microonde (utile per studiare indirettamente la distribuzione delle temperature e la distribuzione dei flussi di calore all’interno del satellite) e una visualizzazione dei flussi temporali e spaziali di particelle cariche (derivanti dall’interazione tra vento solare e campo magnetico).“Noi ci occupiamo prevalentemente di metodi automatici di ricostruzione di superfici da immagini per cui siamo interessati a confrontarci coi colleghi cinesi sulle tecniche che loro adottano in questo ambito. Da qualche anno stiamo lavorando anche sulla produzione di Dtm da immagini dallo spazio”, aggiunge Forlani.

Dtm Luna

Da parte cinese è stato proposto di lavorare sui dati delle sonde Chang’e, con obiettivi su più livelli: costruire un moderno atlante della Luna, promuovere la formazione tecnica nell’esplorazione spaziale, attivare una piattaforma per scambi di studenti tra Università italiane e cinesi che permetta di approfondire la collaborazione tra i due Paesi nella formazione e nella ricerca scientifica. “Lo scambio tra studenti – spiega Gianfranco Forlani- è un requisito fondamentale per la partecipazione al progetto. Tra le attività previste, infatti, un certo numero di studenti dovrà trascorrere un periodo in Cina per partecipare a seminari e a visite alle università coinvolte e ai centri di ricerca spaziale”. Essendo una iniziativa ministeriale, l’Asi (Agenzia Spaziale Italiana) è stata incaricata di coordinare e gestire il progetto come ente scientifico agendo su mandato del Governo in forza dell’accordo politico tra i due Stati, anche se i fondi stanziati da parte italiana, però, sono al momento veramente modesti.

COME REALIZZARE UNA MAPPATURA? – “Storicamente una mappa è una rappresentazione cartografica di una porzione della superficie terrestre frutto di una operazione di rilievo topografico o, oggigiorno, fotogrammetrico. È cioè un disegno in cui ogni particolare riportato ha associata una posizione geografica e, nelle carte che riportano l’altimetria, anche la quota sul livello del mare” spiega Forlani. La cartografia odierna, tuttavia, non è un disegno, bensì un prodotto archiviato e gestito informaticamente. Il risultato delle operazioni di rilievo è infatti di tipo numerico: per ogni oggetto rilevato si ottiene la posizione, ossia le coordinate in un sistema di riferimenti geodetico-cartografico. L’andamento del terreno è ricostruito con un Modello Digitale del Terreno (Dtm). Come sfondo della rappresentazione viene usata una ortofoto, cioè un’immagine scattata da un aereo o un satellite, nella quale ad ogni pixel è associata la posizione geografica. Il passaggio a un formato digitale, quindi, permette di inserire i punti rilevati in archivi informatici, che sono alla base dei Sistemi Informativi Territoriali (Gis).

TECNOLOGIE IMPIEGATE – L’obiettivo è certamente di andare verso una struttura di dati gestita con un Sistema informativo territoriale. Per quanto riguarda le tecnologie impiegate per il progetto, per produrre il Dtm e l’ortofoto si usa la fotogrammetria. Utilizzando immagini della medesima zona riprese da punti diversi e conoscendo la posizione e l’orientamento nello spazio della camera quando ha scattato, si riesce a ricostruire in 3D la forma del terreno ripreso (ovvero a generare il Dtm). Le difficoltà sono molte – come spiegano gli addetti ai lavori –  tra queste, quella di conoscere con precisione sufficiente i dati di posizione della camera dalla telemetria (non c’è il Gps a disposizione). Inoltre, l’assenza di atmosfera rende i contrasti luce ombra molto più netti; molte zone poi sono coperte di regolite, il prodotto dell’alterazione dello strato di roccia superficiale che ha una tessitura piuttosto uniforme che mette in difficoltà le tecniche di correlazione di immagine.

L’obiettivo è senza dubbio molto arduo. Le conquiste della scienza forse permetteranno all’uomo di svelare ogni mistero sul ‘lato oscuro della Luna’, ma noi, figli del nuovo millennio, dovremmo ricordarci di alzare più spesso lo sguardo dai nostri schermi verso il cielo, per lasciarci ancora affascinare dalla Luna.

di Letizia Cicchitto, Stefano Frungillo, Alessia Tavarone