2.2 Geodesia spaziale e telerilevamento
La compresenza di tutte le metodologie osservative nel Centro di Geodesia Spaziale fa si che il centro possa essere considerato come una delle più importanti stazioni della rete mondiale di geodesia spaziale, di importanza critica per la comprensione della tettonica del bacino del mediterraneo e di un gran numero di parametri geofisici e geodinamici.
L'antenna del VLBI misura 20 metri di diametro
Presso il Centro di Geodesia Spaziale sono operative tutte le tecniche di posizionamento di altissima precisione (dell'ordine di 1 mm su 1000 km), tra esse in particolare:
una stazione di Satellite Laser Ranging (SLR) per la telemetria laser di satelliti geodetici;
un osservatorio radioastronomico di interferometria su base lunghissima o Veri Long Baseline Interferometry (VLBI);
un ricevitore Global Position System (GPS) fisso oltre che numerosi ricevitori trasportabili per campagne locali;
due stazioni ricetrasmittenti Precision Range And Range-rate Equipment (PRARE).
Il satellite ERS-2 mentre orbita sul polo ripreso dallo Space Shuttle
Il Centro di Geodesia Spaziale è inoltre dotato di strumentazione e software di calcolo per l'effettuare studi continuativi su diversi parametri geofisici e geodinamici come ad esempio:
la tettonica delle placche;
il moto del polo;
il geoide;
il campo gravitazionale terrestre.
Il Centro di Geodesia Spaziale ospita inoltre una serie di apparecchiature di misurazione del tempo (orologi atomici) che compongono con ogni probabilità la migliore scala del tempo nazionale. I dati acquisiti vengono messi in linea sul server dedicato GeoDAF, che li rende disponibili alla comunità scientifica internazionale. Un peculiare aspetto che caratterizza l'operatività del Centro di Geodesia Spaziale è la continua attività di manutenzione e calibrazione della strumentazione imposta dagli elevatissimi livelli di precisione applicabile ad ogni fase del ciclo di produzione dei dati. Il ciclo operativo del CGS comprende attività di acquisizione, di controllo qualità, di archiviazione, di distribuzione, di analisi tecnico-scientifica dei dati trattati.
Attività di telerilevamento presenti nel Centro di Geodesia Spaziale Nel 1991 l'ASI e l'Agenzia Spaziale Europea (ESA) hanno collocato a Matera il sistema I-PAF (Italian Processing and Archiving Facility) per l'archiviazione e l'elaborazione di precisione dei dati acquisiti dai satelliti ERS-1 e ERS-2, i satelliti per il telerilevamento interamente europei.
Tale sistema produce numerose tipologie di immagini sintetiche sulla superficie terrestre, per mezzo delle quali è possibile effettuare un grandissimo numero di studi di tipo scientifico (geologia, archeologia), applicativo (uso del suolo) ed ambientale (fonti di inquinamento).
Il satellite ERS-1 nella configurazione di lancio
Geoide marino ricostruito in base ai dati forniti da ERS
L'analisi dei dati a bordo delle missioni ERS sta permettendo, tra le altre cose, di ricostruire un geoide marino di elevata precisione, mentre altri dati sono, ad esempio, alla base del sistema Nettuno che è in grado di determinare con precisione il regime delle onde su una vasta zona di mare.
I sensori sui satelliti della missione ERS permettono di ottenere una stima quantitativa di variazioni, anche centimetriche, di una vasta zona della superficie terrestre, con il controllo di fenomeni quali ad esempio frane, spostamenti post-sismici, deformazioni. Sempre in ambito PAF è stato avviato l'attività di analisi del sensore Global Ozone Monitoring Experiments (GOME): I dati registrati sono utilizzati per ottenere una immagine dettagliata del contenuto dell'atmosfera; è infatti possibile monitorare la presenza di gas come l'ozono, il biossido di azoto, il vapore acqueo, l'ossigeno, ecc. L'orbita del satellite ERS-2 copre tutta la superficie terrestre ogni tre giorni fornendo una vista dettagliata sulla regione polare.
Significativa è infine la partecipazione del Centro di Geodesia Spaziale alla missione Cassini-Huygens nell'ambito del quale i sottosistemi dell'antenna ad alto guadagno (HGA), lo strumento di radioscienza (RFIS) e la sezione a radiofrequenza del radar (RFES) sono gestiti direttamente dal personale del centro.
Nata dallo sforzo congiunto Nasa, Esa ed Asi, la missione Cassini-Huygens è il più sofisticato e completo sistema di esplorazione planetaria mai realizzato ed è in grado di fornire una quantità di dati scientifici senza precedenti sulla formazione non solo di Saturno, delle sue lune e del sistema di anelli, ma sulla formazione del Sistema Solare e sull'origine della vita. Cassini è diventata oggi il primo satellite artificiale di Saturno e nel gennaio 2005 la sonda dell'Esa Huygens, si è sganciata dalla sonda madre per immergersi nell'atmosfera della più grande e misteriosa luna del pianeta, Titano.
La sonda interplanetaria Cassini sgancia il modulo Huygens verso Titano