Magnetometri sentinella

Strumenti utilizzati per applicazioni geofisiche possono essere utilizzati in ambiti diversi al servizio del cittadino.

di Maurizio Soldani, Osvaldo Faggioni, Alessandro Carbone, Marco Gemma, Rodolfo Zunino

In seguito agli eventi terroristici che hanno caratterizzato l’inizio di questo millennio, è nato un filone di ricerca tecnologica che ha come obiettivo lo sviluppo di sistemi volti alla difesa delle cosiddette infrastrutture critiche, cioè quelle ritenute maggiormente a rischio di attacchi (impianti industriali, basi militari, porti e aeroporti, ecc.). Quest’area di studio coinvolge enti di ricerca, forze armate, istituzioni e industrie di tutto il mondo.

In particolare, in ambito marittimo, si è recentemente sviluppata quella che viene chiamata port protection, che ha come obiettivo l’individuazione dell’eventuale presenza di una minaccia in zone portuali e costiere. I sistemi tradizionalmente utilizzati in questo campo in ambito subacqueo prevedono l’utilizzo di apparati sonar, i quali tuttavia perdono di efficacia quando devono operare in prossimità del fondale o delle banchine, a causa delle riflessioni subite dagli impulsi acustici emessi.

L’INGV si dedica da ormai 15 anni allo sviluppo di un sistema di difesa subacqueo basato sulla misura del campo magnetico in mare, per lo più nell’ambito di progetti finanziati dal Ministero della Difesa – Piano Nazionale della Ricerca Militare e tecnologica. Tale sistema, costituito da una catena di magnetometri (sensori che non emettono alcun segnale), è complementare ai sistemi acustici poiché funziona al meglio là dove le prestazioni dei sistemi sonar decadono. La catena magnetica viene generalmente dispiegata sul fondo del mare ed è in grado di individuare, ad esempio, la presenza di un subacqueo che nuoti in prossimità dei sensori, distinguendo il segnale generato dall’equipaggiamento del diver (“anomalia”) dal rumore magnetico ambientale. 

Recentemente, si sono svolti nel golfo della Spezia i test operativi sul sistema magnetometrico LAMA, sviluppato da un consorzio costituito da INGV, SkyTech Srl (La Spezia) e Università di Genova e finanziato del Ministero della Difesa. L’esperimento prevede la stesura di 5 magnetometri. Nel filmato seguente il subacqueo, equipaggiato con bombola di acciaio (che genera un segnale rilevabile dai magnetometri), ha generato il segnale magnetico riportato nel grafico del video. Nel grafico sono sovrapposti i segnali dei 5 magnetometri, ciascuno con un colore diverso. Il passaggio del diver viene rilevato da ciascun magnetometro man mano che il sub si sposta lungo la catena di magnetometri.

Il sistema è in grado di rivelare anche la presenza di sorgenti magnetiche molto più deboli, come nel caso riportato nel grafico sottostante, in cui il subacqueo era equipaggiato con bombola di alluminio.

grafico

L’impulso nell’ovale rosso viene ritenuto rumore di fondo poiché tutti e 5 i magnetometri vengono “disturbati” allo stesso modo. L’impulso nell’ovale blu invece viene rilevato e segnalato poiché si discosta dal rumore di fondo essendo rilevato da un unico magnetometro (segnale verde).

Il test ha dato esiti molto soddisfacenti, ed il prototipo è stato consegnato al Ministero della Difesa. Sulla scia del successo di questo primo prototipo, il consorzio ha progettato e sottomesso al Ministero della Difesa un sistema analogo destinato all’uso su terraferma.  


In copertina il golfo della Spezia