DAL 2024 I TEMPORALI forti potranno finalmente essere maggiormente monitorati e si potrà comprendere di più il cambiamento climatico in atto. Non solo. Gli aerei voleranno più sicuri. Tutto questo grazie al “Lighting Imager“, strumento che, situato a bordo del più recente e avanzato satellite meteorologico europeo, il Meteosat di terza generazione dell’Esa ed Eumetsat, riesce a rilevare costantemente fulmini e lampi di luce nell’atmosfera terrestre, sia di giorno che di notte, a una distanza di 36mila chilometri dalla terra. Il “fulminometro“, primo in Europa e unico al mondo nel suo genere, è stato sviluppato nella sede toscana, a Campi Bisenzio, del gruppo Leonardo, dove l’azienda si occupa della progettazione e produzione di sistemi elettro-ottici per applicazioni terrestri e spaziali, di radar navali e di apparati per le comunicazioni professionali sicure. Lo strumento (nella foto a destra) è dotato di quattro telecamere che coprono l’Europa, l’Africa, il Medio Oriente e parti del Sud America. Ogni telecamera può acquisire fino a mille immagini al secondo e osservare costantemente l’attività dei fulmini dallo spazio.
I dati del Lightning Imager, che funzionerà a regime nel 2024, consentiranno ai meteorologi di proporre previsioni di forti temporali più realistiche, in particolare nelle aree remote e negli oceani dove le capacità di rilevamento dei fulmini sono limitate. Inoltre, svolgeranno un ruolo chiave nella sicurezza del traffico aereo, dato che i fulmini rappresentano un rischio elevato per la strumentazione di bordo degli aerei. L’Esa, in collaborazione con Eumetsat, cioè l’organizzazione europea per l’esercizio dei satelliti meteorologici, ha rilasciato già le prime animazioni del fulminometro. Ogni animazione contiene una sequenza di immagini create raccogliendo un minuto di misurazioni dei fulmini, sovrapposte a una singola immagine della Terra dal Lightning Imager.
"I forti temporali – spiega il direttore generale di Eumetsat, Phil Evans – sono spesso preceduti da bruschi cambiamenti nell’attività dei fulmini. Osservando queste variazioni, i dati del Lightning Imager consentiranno ai meteorologi di fruire di ulteriori dati di previsione di forti temporali". "Quando questi dati vengono utilizzati insieme ai dati ad alta risoluzione del “Flexible combined imager“, i meteorologi – aggiunge – possono monitorare con maggiore efficacia lo sviluppo di forti temporali, concedendo loro più tempo per diramare avvisi alle autorità e alle comunità". "Il Lightning Imager – svela il meccanismo che sta dietro al “fulminometro“ Guia Pastorini (nella foto in basso), project engineering manager di Leonardo – è dotato di quattro sensori, ciascuno dei quali è in grado di catturare mille immagini al secondo, giorno e notte, e di rilevare anche un singolo fulmine più veloce di un battito di ciglia. Grazie alla capacità di calcolo a bordo del satellite, i dati vengono processati in modo da mandare sulla Terra solo le informazioni più utili, per il miglioramento delle previsioni meteorologiche".
Insieme ad Esa ed Eumetsat, coordinando un team industriale internazionale, Leonardo ha lavorato per dieci anni a questa tecnologia innovativa, che raccoglierà i dati di oltre l’80% dell’emisfero terrestre, in particolare per l’Europa, il Nord Africa, parti del Medio Oriente e del Sud America. "Siamo davvero orgogliosi – conclude Pastorini - di presentare le immagini del primo cacciatore di fulmini europeo, l’unico al mondo a offrire queste prestazioni straordinarie". Una delle sfide più grandi per la realizzazione delle ottiche è stata quella di sviluppare un sistema in grado di “vedere“ il breve lampo di un fulmine anche in situazioni di luce riflessa. Per esempio, quando nello Spazio il sole riflette direttamente sullo strumento o quando sulla Terra il sole riflette sugli oceani. Questo ostacolo è stato superato grazie ad un sistema complesso di filtri che oscurano solo la luce di contorno e riconoscono invece quella del fulmine, insieme a un’elettronica di bordo in grado di calibrare la luminosità degli scatti e di “autoregolarsi“ in base allo scenario osservato. Tra le funzioni più all’avanguardia dello strumento c’è anche la capacità di selezionare autonomamente le immagini utili associabili a fulmini, grazie ad algoritmi proprietari e sistemi di “data processing“. Leonardo realizzerà un totale di 4 lightning imager, uno per ogni satellite Mtg imager. A seguito del lancio di Mtg-1, Leonardo ha supportato Esa, Eumetsat e Thales Alenia Space durante le fasi di accensione, di test dello strumento in volo e sta attualmente seguendo le fasi di commissioning. Intanto, nello stabilimento alle porte di Firenze, sono iniziati i lavori sui successivi tre fulminometri ,che avranno le stesse caratteristiche del primo e saranno consegnati nel 2024 e 2025.
Leonardo partecipa al programma Mtg anche attraverso la fornitura dei sensori di assetto stellare A-Str e con i pannelli fotovoltaici per tutti e sei i satelliti di nuova generazione. Thales Alenia Space (67% Thales, 33% Leonardo) è l’azienda responsabile del progetto che costruisce i satelliti Meteosat da più di trent’anni. Telespazio (67% Leonardo, 33% Thales), invece, si occupa dei servizi di lancio emessa in orbita per due satelliti e del segmento di terra, sia per la parte relativa all’acquisizione dei dati sia per le operazioni di comando e controllo dei satelliti. Le animazioni del fulminometro rilasciate di recente dall’Esa sono solo un primo risultato iniziale del Lightning Imager: attualmente, infatti, è in corso la messa in servizio del Meteosat Third Generation Imager. In questa fase, è prevista la calibrazione degli strumenti e la convalida dei dati. I dati del Lightning Imager saranno disponibili per l’uso operativo all’inizio del 2024.