I satelliti COSMO-SkyMed osservano Eco 40: la barca a impatto zero in viaggio intorno al globo.

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Fabiano Pippi
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2 I satelliti COSMO-SkyMed osservano Eco 40: la barca a impatto zero in viaggio intorno al globo. Ormai da 25 giorni, l eco-barca Eco 40 (di soli 12 m di lunghezza) a impatto zero sull'ambiente è in viaggio con a bordo il velista e navigatore romano Matteo Miceli e due galline, con l obiettivo di circumnavigare il globo in totale autosufficienza energetica e alimentare, senza scalo. Partita alle 11:55 del 19 Ottobre 2014 dal Porto Turistico di Riva di Traiano a Civitavecchia, da Roma a Roma, l imbarcazione è seguita dai satelliti della costellazione italiana radar COSMO-SkyMed dell Agenzia Spaziale Italiana, nella sua rotta. Ieri, 14 novembre 2014, alle 20,35 UTC Matteo ha attraversato l equatore dopo aver percorso circa miglia nautiche delle che deve complessivamente percorrere per completare il giro del mondo attraversando tutti gli oceani e circumnavigando l Antartide con venti portanti da ovest verso est doppiando i tre capi, ovvero Capo di Buona Speranza, Capo Leeuwin (Australia) e Capo Horn. Eco40 è la prima barca al mondo a tentare di fare il giro del pianeta senza combustibili fossili a bordo in totale autosufficienza energetica e in quasi autosufficienza alimentare. ECO 40 è equipaggiata di pannelli fotovoltaici, generatori eolici e due idroturbine in grado di convertire il movimento della barca in energia elettrica. Batterie al litio accumulano l energia prodotta e l illuminazione è assicurata da led ecologici. Per l alimentazione, invece, Matteo Miceli si affida - oltre alle due galline - alla pesca e a un orto irrigato con acqua di mare desalinizzata. Ovviamente Matteo per sicurezza ha a bordo una scorta di cibo che è stata certificata alla partenza e che cerca di usare il meno possibile. Durante la navigazione l attrezzatura elettronica a bordo dello scafo (praticamente un laboratorio galleggiante a tutti gli effetti), consente di misurare sia le condizioni meteo-oceanografiche del vento, delle correnti, della pressione atmosferica e di altri fattori ambientali, che di valutare l assetto e la posizione dello scafo nel tempo; inoltre permette di misurare i movimenti dell imbarcazione insieme a quelli delle onde con lo scopo di migliorare i parametri di progetto per questo tipo di imbarcazioni. Telespazio (Finmeccanica/Thales), attraverso la sua controllata e-geos (ASI/Telespazio) collabora con i team di tecnici e professori coordinati dal Prof. Ing. Paolo De Girolamo della Sapienza docente di Costruzioni Marittime, socio di Matteo Miceli, che hanno messo a punto la strumentazione di bordo e le comunicazioni satellitari di ECO 40 e guidano la traversata. E-GEOs fornisce informazioni derivate da osservazioni satellitari sulle condizioni del mare, in particolare sulla forza e direzione del vento e sulle onde, nonché sulla presenza di iceberg al momento in cui la barca navigherà intorno all Antartide. I professori e ricercatori coinvolti in questa impresa, oltre a quelli di e-geos coordinati da Luca Pietranera, sono: - il Prof. Mattia Crespi della Sapienza che cura con il suo gruppo le misure dei movimenti della barca eseguite tramite tre GPS ad altissima precisione forniti dalla Leica Geosystem; - i professori Alessandro Pezzoli e Andrea Boscolo, del Politecnico di Torino, che sulla base delle previsioni meteorologiche e dei dati registrati a bordo e trasmessi a terra via satellite (INMARSAT), forniscono a ECO 40 l ottimizzazione della rotta (il traffico dati e voce con ECO40 viene fornito da Telespazio); - il Dott. Alessandro Romano e i Professori Giorgio Bellotti e Leopoldo Franco di Roma TRE che si occupano, insieme al Prof. Ing. Marcello Di Risio e al Dott. Davide Pasquali del LIAM dell Università dell Aquila e al Prof. Paolo Sammarco di Roma TRE, di ottenere dai movimenti della barca le caratteristiche delle onde incontrate da ECO 40 nella sua navigazione e di correggere le misure

circumnavigare il globo in totale autosufficienza energetica e alimentare, senza scalo.

3 anemometriche eseguite a bordo con gli stessi movimenti della barca al fine di ottenere le reali condizioni anemometriche incontrate da ECO40 durante la navigazione. Il Prof. Paolo De Girolamo insieme a Alessandro Romano si interfaccia quotidianamente con i ricercatori di e-geos per fornire a loro la previsione di rotta al fine di programmare le riprese di COSMO-SkyMed. I dati radar di COSMO-SkyMed vengono usati per supportare la navigazione di Matteo con informazioni sulle condizioni meteo, la presenza di piccoli blocchi di ghiaccio (growlers) difficilmente identificabili in mare anche con il radar di bordo e l andamento delle correnti lungo la rotta. Inoltre i risultati ottenuti delle acquisizioni satellitari verranno confrontate con i dati acquisiti dalla barca stessa al fine di calibrare i processori stessi delle immagini COSMO-SkyMed. Per raggiungere questi risultati, si è messa a punto una metodologia per pianificare le acquisizioni della costellazione COSMO-SkyMed basandosi sulla posizione prevista della barca che viene trasmessa dalla Sapienza a e-geos con un anticipo di circa 15 ore, utilizzando la previsione di rotta fornita da Pezzoli e Boscolo quattro volte a settimana, eventualmente modificata per tenere conto della navigazione effettiva seguita da ECO40 e delle reali condizioni meteo registrate a bordo che vengono inviate a terra da Matteo ogni 4 ore (6 volte al giorno). Di fatto ECO40 è una piccola stazione meteorologica che fa il giro del mondo misurando in modo molto preciso, le onde, il vento, le correnti marine, la temperatura dell acqua e dell aria e la pressione atmosferica. ECO 40 è la prima barca al mondo che è stata trasformata in una boa onda-metrica e in una stazione meteorologica molto precisa in navigazione perché le misure del vento eseguite a bordo vengono corrette tenendo conto dei movimenti della barca. Le applicazioni di queste misure sono molteplici. Oltre a quelle puramente oceanografiche e di confronto/verifica con le misure meteo eseguite da satellite radar COSMO-SkyMed dell Agenzia Spaziale Italiana, i movimenti della barca verranno usati anche per definire le azioni e gli urti che subisce lo scafo ad opera del moto ondoso. A bordo è presente anche una stazione inerziale (fornita da Idrogeotec) che misura le accelerazioni della barca nei suoi sei gradi di libertà. Queste informazioni sono utili per studiare il comportamento a fatica dei materiali che sono stati utilizzati per costruire ECO40. Nelle immaggini allegate è descritta una acquisizione eseguita da COSMO-SkyMed-3 l 11/11/2014 alle UTC mediante la quale, con una immagine a bassa risoluzione e quindi ad ampio campo (l area coperta è di circa 120x100 km), e-geos è riuscita ad identificare ECO40 che essendo lunga solo 12 m e larga circa 4,0 m costituisce un bersaglio molto piccolo ad esempio delle stesse dimensioni di un piccolo iceberg (growlers) o di un container galleggiante caduto da una nave.

I dati radar di COSMO-SkyMed vengono usati per supportare la navigazione di Matteo con informazioni sulle condizioni meteo, la presenza di piccoli blocchi di ghiaccio (growlers) difficilmente

4 Nella Fig. 1 è indicata la posizione geografica dell acquisizione da satellite che è avvenuta poco a nord dell Equatore, quasi al centro dell Oceano Atlantico. Nella Fig.2 è riportata l Immagine acquista l 11/11/2014. Si tratta di un immagine a bassa risoluzione ad ampio campo. La barca, lunga 12 metri produce un segnale contenuto in due pixel. Come anche

nord dell Equatore, quasi al centro dell Oceano Atlantico.

5 confermato da Matteo stesso, le condizioni meteo-marine sono caratterizzate da un vento sostenuto (superficie del mare chiara nell immagine) e numerose celle temporalesche (nuvolette brillanti). La Fig. 3 riporta la traccia delle posizioni GPS inviate a terra dalla barca (con l orario) e la posizione rilevata da COSMO-SkyMed. Il motivo della complessa traiettoria seguita dalla barca è dovuto ad una avaria (rottura del pilota automatico) che ha costretto Matteo Miceli ad una lunga sosta alla cappa di più di 12 ore.

3 riporta la traccia delle posizioni GPS inviate a terra dalla barca (con l orario) e la posizione rilevata da COSMO-SkyMed.

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