Al largo di Portopalo: inizia la Campagna Oceanografica per lo studio di particelle cosmiche e monitoraggio ambientale

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Dal 11 al 25 settembre, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare di Catania condurrà una campagna di misurazioni nella zona marittima situata a 34 miglia nautiche al largo delle acque territoriali a SudEst di Portopalo di Capo Passero. Questa zona, precedentemente dichiarata pericolosa per la navigazione, la pesca e altre attività legate all’uso del mare, sarà al centro di un importante progetto europeo: KM3NeT.

Il progetto KM3NeT, basato sull’esperienza accumulata da Antares, mira a costruire due grandi apparati per la rivelazione di neutrini. Il primo di questi, noto come KM3NeT/ARCA (Astroparticle Research with Cosmics in the Abyss), è attualmente in fase di costruzione a circa 100 km al largo della costa di Portopalo di Capo Passero in Sicilia. ARCA sarà costituito da due blocchi di rivelatori, ciascuno composto da 115 unità di rilevamento chiamate Detector Units (DU). Ogni DU avrà una lunghezza di circa 1 km e sarà ancorata a una profondità di circa 3.500 metri sul fondale marino.

Il secondo rivelatore, chiamato KM3NeT/ORCA (Oscillation Research with Cosmics in the Abyss), sarà posizionato al largo di Tolone, in Francia. Le infrastrutture in Italia e in Francia ospiteranno anche strumentazione per il monitoraggio a lungo termine e in tempo reale dell’ambiente marino profondo. Questi dati verranno utilizzati per condurre studi di geofisica e biologia marina.

I rivelatori utilizzati in entrambi i progetti sono i moduli ottici digitali (DOM), che sono sfere di vetro resistenti alla pressione contenenti 31 fotomoltiplicatori (PMT) da 3 pollici, insieme ai dispositivi elettronici necessari per la digitalizzazione e la trasmissione dei dati, nonché la strumentazione di calibrazione. Le DU, che sono sequenze verticali di 18 DOM, sono ancorate sul fondo del mare e mantenute in tensione da boe sommerse nella parte superiore. Un cavo verticale lungo l’intera lunghezza della DU fornisce l’alimentazione e la trasmissione dei dati.

Questo cavo, riempito d’olio per mantenere la stessa pressione dell’acqua, contiene fili elettrici e fibre ottiche, con una scatola di derivazione verso ciascun DOM. Un blocco è composto da 115 DU disposte in modo approssimativamente circolare e collegate a scatole di derivazione sottomarine, per poi essere connesse a terra tramite un cavo elettro-ottico principale.

Durante il processo di immersione, ogni DU è arrotolata in un telaio sferico in alluminio con un diametro di 2 metri chiamato Launcher of Optical Modules (LOM). In questa configurazione compatta, la DU viene immersa sul fondo del mare e collegata alla rete del fondale marino. Successivamente, la LOM viene rilasciata, consentendo alla DU di dispiegarsi mentre ruota verso l’alto. Una volta in superficie, la LOM viene recuperata per un ulteriore utilizzo.

Il progetto KM3NeT promette di portare importanti contributi alla ricerca scientifica nel campo della fisica delle particelle e dell’astrofisica, sfruttando le profondità marine per rivelare i segreti dei neutrini e studiare l’ambiente marino.