ALI - Numero 33

 

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Novembre 2017

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L’acqua terrestre viene da Giove? Nel periodo più movimentato del Sistema solare, cioè durante la formazione dei pianeti, Giove e Saturno avrebbero scagliato planetesimi e bolidi pieni di acqua verso la parte interna più vicina al Sole. Il disco protoplanetario era già carico di acqua prima della nascita della Terra. Questa le conclusioni di due ricercatori presentate in un articolo sulla rivista Icarus Di Eleonora Ferroni - www.media.inaf.it Da dove sarà mai venuta tutta l’acqua della Terra? Si pensa dagli asteroidi o dalle comete e ne abbiamo diverse prove, grazie alla missione Rosetta, ma i modelli fisici potrebbero suggerire una diversa soluzione al mistero. Quale? Oggetti sparsi nella regione interna del Sistema solare e scagliati come proiettili durante il violento e scoppiettante periodo di espansione del pianeta Giove avrebbero portato la maggior parte dell’acqua che oggi si trova sulla Terra. A fare questa ipotesi sono stati un giovane ricercatore brasiliano, André Izidoro della Scuola di Ingegneria della Sao Paulo State University, e il suo collega Sean Raymond, che lavora presso il Bordeaux Astrophysics Laboratory. Nell’articolo pubblicato sulla rivista Icarus, i due scienziati raccontano il loro esperimento: «Ciò che abbiamo fatto è stato associare il contributo degli asteroidi alla formazione di Giove. Sulla base di questo modello abbiamo poi “consegnato” alla Terra quantità di acqua in linea con i valori attualmente stimati», ha detto Izidoro. I due esperti lasciano in secondo piano la teoria che siano state le comete a portare l’acqua sul pianeta: pur riconoscendo l’importanza di questi impatti, i due scienziati ritengono che in termini percentuali non siano stati così significativi. Izidoro ha aggiunto: «La maggior parte della “nostra” acqua è giunta nella regione attualmente occupata dall’orbita terrestre prima della formazione del pianeta». L’acqua si sarebbe accumulata in una particolare regione del disco protoplanetario, miliardi di anni fa, a diverse unità astronomiche (Ua) dal Sole. Izidoro ha spiegato: «Nella regione interna, più vicina alla stella, la temperatura era troppo alta perché l’acqua potesse accumularsi, tranne forse in quantità molto piccole sotto forma di vapore». La Ua è attualmente (o Fascia oggetti che tra 1,8 Ua e 2,5 Ua sono ne sono spiegare regione compresa tra 1,8 Ua e 3,2 occupata dalla cintura asteroidale principale), con centinaia di migliaia di orbitano tra Marte e Giove. Gli asteroidi situati molto poveri di acqua, mentre quelli situati oltre 2,5 Ua particolarmente ricchi. Il processo di formazione di Giove può l’origine di questa divisione: quando il Sistema solare era molto giovane si è verificata la formazione dei pianeti giganti gassosi e la rapida crescita di Giove avrebbe “disturbato” le preesistenti orbite di questi oggetti ricchi di acqua scagliandoli più in là e

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allungando le loro orbite verso la regione dove si sono formati, più tardi, i pianeti rocciosi (Terra compresa). Izidoro ha commentato: «La regione del disco in cui si stava formando il nostro pianeta conteneva già grandi quantità di acqua, portata dai planetesimi espulsi da Giove e da Saturno. Una piccola parte dell’acqua della Terra potrebbe essere arrivata più tardi attraverso gli impatti cometari e asteroidali. Una proporzione ancora più piccola può essere stata formata localmente attraverso processi fisico-chimici endogeni. Ma la maggior parte dell’acqua è stata portata dai planetesimi». I due astronomi hanno utilizzato delle simulazioni ai supercomputer per provare la loro teoria, ricreando le interazioni gravitazionali tra numerosi corpi. Al modello numerico hanno introdotto delle variabili «includendo l’effetto del gas presente nel mezzo interstellare durante l’era della formazione planetaria perché, oltre a tutte le interazioni gravitazionali in corso, i planetesimi sono stati influenzati anche dall’azione di quella che è nota come “resistenza del gas”, che è fondamentalmente un vento che soffia nella direzione opposta del loro movimento. L’effetto è simile alla forza percepita da un ciclista in movimento, mentre le molecole d’aria si scontrano con il suo corpo». A causa di questo fenomeno, le orbite inizialmente molto allungate dei planetesimi espulsi da Giove sono state gradualmente “rimodellate” e costrette nell’attuale orbita nella Fascia principale.

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Il premio innovazione Leonardo 2017 Presentato anche Il nuovo laboratorio per la Matematica Di Stefano Pioppi – airpress Tredici edizioni, 25mila partecipanti, oltre 9mila progetti. Sono questi i numeri del Premio Innovazione di Leonardo di cui oggi, al Museo nazionale della Scienza e della Tecnologia di Milano, si è tenuta l’edizione 2017. Il campione nazionale della difesa e aerospazio premia ogni anno i progetti di dipendenti, studenti e dottorandi che hanno dimostrato un particolare valore in termini di innovazione. L’evento Molto più di una semplice premiazione: il 23% dei brevetti in portfolio del Gruppo nasce dal Premio. “Sviluppare e promuovere la cultura dell’innovazione è fondamentale per un’azienda come Leonardo che opera in settori in cui l’avanzamento tecnologico è imprescindibile”, ha detto l’ad Alessandro Profumo. Oltre a lui, sono intervenuti il presidente della Regione Lombardia Roberto Maroni, il direttore del Museo, Fiorenzo Galli, il presidente di Leonardo, Giovanni De Gennaro, il chief technology officer Luciano Marcocci, il rettore del Politecnico di Milano, Ferruccio Resta, e il professore di Matematica numerica, Alfio Quarteroni. Le parole di Profumo “L’innovazione è un approccio mentale, un’intuizione creativa che ripensa in modo diverso ciò che conosciamo da sempre. È coraggio di rischiare, senza il quale difficilmente sceglieremmo di sperimentare”, ha spiegato l’ad Alessandro Profumo. Per Leonardo, ha aggiunto, “l’innovazione è il pane per sopravvivere”. D’altronde, “oggi stiamo ragionando su quali saranno le tecnologie nelle quali il settore dell’aerospazio, difesa e sicurezza si confronterà tra dieci, quindici e vent’anni”. Per farlo, ha detto il manager, “vogliamo rafforzare il senso di comunità dell’innovazione che consente a noi di avere un interscambio continuo con università e centri di ricerca, italiani e non, con cui collaboriamo”.

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È “assolutamente fondamentale – ha aggiunto – alimentare introno a noi un brodo di cultura” e “punti di eccellenza che siano attrattivi per i giovani”. Difatti, “Leonardo vive di questo. Ogni anno spendiamo l’11% del fatturato (circa 1,4 miliardi) in ricerca e sviluppo. Siamo un’azienda che vive di alta tecnologia e che vuole essere motore dello sviluppo del Paese”. Al centro di questo processo, ha detto ancora Profumo, “ci sono le persone, siano esse dipendenti del Gruppo, con professionalità ed esperienza, o giovani universitari, con passione, creatività e il coraggio di abbracciare il valore dell’innovazione come idea vincente”. Collaborazione tra pubblico e privato “Investiamo sulla sinergia tra università, centri di ricerca e industria”, ha affermato il governatore della Lombardia Maroni, rivendicando il varo della prima legge per Innovazione e ricerca, con 32 progetti ammessi per 206 milioni di euro. Nel 2018, ha aggiunto Maroni, l’investimento della regione Lombardia nell’innovazione sarà pari al 3% del Pil. “Le grandi aziende – gli ha fatto eco il rettore Resta – hanno la responsabilità di tracciare le visioni relative all’innovazione e quindi ai percorsi di ricerca”. Secondo il presidente di Leonardo Gianni De Gennaro, “l’innovazione tecnologica non è più un fatto tecnico ma economico, culturale e sociale che sottende processi articolati e relazioni inscindibili tra ricerca, sviluppo e industrializzazione”. Il prefetto ha poi illustrato i numeri di questa edizione del Premio Innovazione: “700 progetti, 7.800 contatti registrati sulla piattaforma dedicata e 10 premi”. Il nuovo laboratorio per la Matematica Nel corso dell’evento è stato inoltre presentato alla stampa “i.lab Matematica”, il nuovo laboratorio interattivo dedicato alla Matematica, nato dalla partnership tra Leonardo e il Museo milanese. “È stato concepito per essere un laboratorio confortevole dove poter affrontare temi matematici in un ambiente amichevole”, ha spiegato il direttore del Museo Fiorenzo Galli. “Grazie alla matematica oggi riusciamo a concepire dei sistemi che risolvono problemi”, ha aggiunto il cto di Leonardo Luciano Marcocci, che guida i 10mila ingegneri che lavorano nel Gruppo. “Il nuovo i.lab Matematica – ha spiegato l’azienda in una nota – realizza il comune intento sia del Museo che di Leonardo di creare uno strumento unico per avvicinare il pubblico alla materia in modo informale e divertente, con un focus particolare sulla fluidodinamica e i modelli matematici applicati al volo”. Tutto ciò, ha aggiunto il prefetto De Gennaro, “è la dimostrazione dell’impegno di Leonardo per la divulgazione della cultura scientifica e uno strumento per avvicinare i veri protagonisti della trasformazione tecnologica del futuro: i giovani”. Anche il campione olimpico di ciclismo Elia Viviani si è unito all’apertura del laboratorio, montando in sella a una bici fissa per dimostrare, con tre diverse posizioni, i flussi aerodinamici grazie alla galleria del vento virtuale.

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Abbiamo appena inviato un nuovo messaggio agli alieni (e forse non era il caso) Un gruppo di ricercatori ha inviato un messaggio verso la Stella di Luyten, lontana 12,4 anni luce. La risposta potrebbe arrivare in meno di 25 anni. Davide Lizzani – www.focus.it ET, se ci sei batti un colpo. O meglio, rispondi al nostro messaggio, appena inviato dal METI (Messaging ExtraTerrestrial Intelligence), la controparte "attiva" del SETI, che si occupa di comunicare con forme di intelligenza aliena. Il messaggio si basa su un linguaggio matematico, considerato universale, e vuole segnalare la presenza di vita intelligente (noi) al potenziale ET. Il destinatario è il pianeta nella fascia abitabile della stella GJ 273, conosciuta anche come Stella di Luyten, lontana 12,4 anni luce. L'esopianeta è stato scoperto da poco ed è subito entrato nella lista di quelli più vicini e potenzialmente in grado di sostenere la vita. TEMPO AL TEMPO. La risposta sarebbe «un risultato improbabile, ma sicuramente gradito», ha commentato Douglas Vakoch, presidente del METI. Infatti, anche se il pianeta contenesse acqua allo stato liquido, non è detto che anche lì la vita sia nata, si sia evoluta fino a creare organismi intelligenti, con una tecnologia in grado di ricevere il nostro messaggio, interpretarlo e rispondere. L'eventuale risposta, comunque, non arriverà prima del 2042: servono 12,4 anni al segnale per arrivare a destinazione e altri 12,4 per ricevere una risposta. Comunque molti meno rispetto ai 50.000 anni necessari per avere una risposta al complesso messaggio di Arecibo, inviato esattamente 43 anni fa verso un lontano ammasso di stelle. SIAMO PROPRIO SICURI? Il messaggio del METI è stato inviato per un tempo totale di 8 ore da un'antenna in Norvegia ed è molto più semplice del suo storico predecessore. E quindi, secondo Vakoch, più facilmente identificabile da una razza aliena. Contiene informazioni trigonometriche sulla stessa onda che lo trasporta e sul calcolo dello scorrere del tempo. Tuttavia il 98% dei ricercatori del SETI (e molti altri scienziati come Stephen Hawking) è contrario a questo genere di messaggi. Dan Werthimer, un astronomo dell'Università della California a Berkley ha commentato infatti: «è come gridare in una foresta senza sapere se ci sono leoni, tigri, orsi o altre bestie pericolose». Ma per sapere con certezza quanto è amichevole il potenziale ET, dovremo attendere almeno 25 anni.

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Sembra un buco nero ma è un grattacielo (grazie a una sostanza che assorbe la luce) Si chiama Vantablack la sostanza create dall’uomo che più si avvicina al nero assoluto. Sviluppata e brevettata dall'azienda britannica Surrey NanoSystems un servizio della Cnn Di Sonia Montrella - www.agi.it L’anno prossimo, all’ingresso del parco olimpico dei Giochi invernali che si terranno in Corea del Sud, i visitatori si ritroveranno di fronte a un buco nero. O almeno questa è l’impressione che vuole ottenere l’architetto britannico Asif Khan, autore del grattacielo in costruzione a PyeongChang, che verrà rivestito in Vantablack: la sostanza create dall’uomo che più si avvicina al nero assoluto. Sviluppata e brevettata dall'azienda britannica Surrey NanoSystems, Vantablack è una sostanza composta da nanotubi di carbonio che assorbe fino al 99,96% delle radiazioni. Detto in parole più semplici, è talmente nera che l’occhio umano non riesce a decifrare quello che vede. Se non si posizioneranno a una certa prospettiva, dunque, i visitatori del parco olimpico non riusciranno a individuare il profilo ondulato del grattacielo e non vedranno altro che il nero assoluto. Questo perché – spiega la CNN – Vantablack non è un colore, ma il suo esatto opposto: è assenza di colore. Se usato come copertura, la sostanza cambia le dimensioni degli oggetti, che da 3d diventano piatti. Ed è proprio qui la sua forza: “Rompe le regole della percezione perché assorbe la luce anziché rifletterla. Ed è una cosa potentissima nel campo dell’architettura”, sostiene Khan che chiama la sua creazione “uno scisma dell’universo”. E proprio come accade al di la dell’orbita terrestre, il grande nero (delle facciate del palazzo) la sera verrà illuminato da migliaia di luci che ricordano le stelle. L’obiettivo di Khan è quello di offrire ai visitatori un’esperienza magica di “vuoto di profondità”. Pensato per essere applicato nell’ingegneria spaziale, Vantablack – Vanta sta per Vertically Aligned NanoTube Arrays - ha svariate potenziali applicazioni, inclusa la prevenzione dell'effetto straylight nei telescopi e il miglioramento delle prestazioni delle termocamere ad infrarossi sia sulla Terra che nello spazio. Dal 2014 ne è già stata programmata la produzione per soddisfare le richieste degli acquirenti nei settori aerospaziale e della difesa. I primi ordini sono già stati consegnati pochi giorni dopo la scoperta. Nel febbraio del 2016 i diritti di utilizzo del Vantablack in ambito artistico sono stati acquisiti, in esclusiva, dall’architetto Anish Kapoor.

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I computer hanno imparato a riconoscere le emozioni Presentato il primo sistema in grado di farlo Redazione ANSA Non solo il riconoscimento vocale: i computer stanno imparando a riconoscere anche le emozioni nella voce umana. La Scuola Superiore di Economia (HSE) russa ha realizzato il primo sistema in grado di farlo e lo ha presentato alla conferenza internazionale Neuroinformatics-2017. Da tempo i computer hanno convertito con successo le parole che 'ascoltano' in un testo, trascurando tuttavia la componente emotiva, importante per la trasmissione del significato di una frase. Ad esempio, per la stessa domanda "è tutto ok?", le persone possono rispondere: "Naturalmente!" con intonazioni diverse e dare così alla risposta un significato diverso: provocatorio, allegro o tranquillo. I ricercatori hanno messo a punto una rete neurale, ossia una rete di processori collegati tra loro e capaci di apprendere, e l'hanno addestrata a riconoscere otto emozioni diverse, distinguendo fra espressioni neutre e calme, felici o tristi, arrabbiate, spaventate, disgustate o sorprese. Nel 70% dei casi il sistema è riuscito a cogliere, nella voce, la sfumatura giusta, identificato correttamente l'emozione in modo più efficiente rispetto agli algoritmi tradizionali. Ha distinto con successo i toni neutri e tranquilli, mentre felicità e sorpresa non sempre sono stati riconosciute: la felicità è stata spesso percepita come paura e tristezza e la sorpresa interpretata come disgusto. Nell'industria 4.0 robot operai sempre più intelligenti I robot 'operai' dell'industria 4.0 diventano sempre più intelligenti: grazie a una nuova generazione di sensori, hanno 'occhi', 'orecchie' e 'dita' per adattarsi istantaneamente ai cambiamenti dell'ambiente circostante e interagire con gli operatori umani in sicurezza. L'obiettivo è migliorare la velocità e la qualità dei processi di produzione, come spiegano gli esperti riuniti a NIDays 2017, l'evento organizzato dalla National Instruments per fare il punto sulle nuove tecnologie e le sfide dell'ingegneria. "Nei prossimi 10-15 anni, l'industria vivrà una profonda trasformazione", spiega Giovanni Miragliotta, del dipartimento di ingegneria gestionale del Politecnico di Milano. "Grazie all'Internet delle cose e all'automazione - sottolinea l'esperto - si avrà una forte integrazione tra tecnologie dell'informazione e il mondo della trasformazione fisica del prodotto". . Un esempio viene dall'impresa marchigiana Loccioni che, grazie alle tecnologie National Instruments, ha sviluppato con il colosso dell'aeronautica Airbus un nuovo robot operaio che esegue in autonomia la fase finale di assemblaggio della fusoliera degli aerei. "Il sistema si chiama Melo, Modular Extensible Lightweight robot-Outside - spiega Cristina Cristalli, direttore Ricerca e Innovazione della Loccioni - ed è un robot a intelligenza diffusa: ciò significa che ogni suo sensore, dalla telecamera 3D al microfono, è dotato di un 'mini-cervello' capace di acquisire ed elaborare i dati per consentire una reazione in tempo reale. Il progetto è nato due anni fa per supportare gli operatori umani nelle mansioni più faticose e ripetitive, ed ora è già in fase di validazione".

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Oumuamua, il primo asteroide extrasolare Scoperto per la prima volta un asteroide che proviene dallo spazio profondo, dove avrebbe viaggiato per milioni di anni prima di incontrare il sistema solare. Lungo 800 metri circa, ha una forma affusolata, è probabilmente roccioso e sta viaggiando a 95.000 chilometri all'ora www.lescienze.it Si chiama Oumuamua il primo visitatore interstellare del sistema solare mai scoperto, ed è un asteroide rossastro, dalla forma affusolata, lungo almeno 800 metri e con un raggio medio di 80 metri. La scoperta è di un gruppo di astronomi dell'Institute for Astronomy di Honolulu, dell'ESO e dell'ESA (fra i quali l'italiano Marco Micheli), ed è descritta in un articolo pubblicato su "Nature". Nessuno dei circa 750.000 asteroidi o comete conosciuti ha un'orbita che ne indichi la provenienza dall'esterno del nostro sistema solare. In effetti, gli astronomi stimano che un asteroide interstellare simile a Oumuamua attraversi il sistema solare interno circa una volta all'anno, ma poiché sono deboli e difficili da rilevare finora non erano mai stati identificati. La prima osservazione di Oumuamua è avvenuta il 19 ottobre 2017, grazie al telescopio Pan-STARSS 1, sull'isola di Maui, nelle Hawaii (da qui viene il suo soprannome Oumuamua, un vocabolo hawaiano che significa "messaggero"; il nome ufficiale dell'asteroide è 1I/2017 U1). All'inizio, i ricercatori avevano ipotizzato che quell'oggetto in rapidissimo movimento - circa 95.000 chilometri all'ora - fosse una cometa proveniente dalle regioni più remote del sistema solare. Tuttavia, durante il suo avvicinamento al Sole non produceva alcuna coda, a dimostrazione che la sua superficie non conteneva quantità significative di acqua o ghiaccio, a differenza delle comete. La successiva osservazione con il Very Large Telescope (VLT) dell'ESO ha permesso di scoprire che la luminosità dell'asteroide varia fortemente, addirittura di dieci volte, durante la sua rotazione sul proprio asse ogni 7,3 ore. Le osservazioni hanno indicato che Oumuamua è un oggetto denso, inerte, probabilmente roccioso o con un contenuto elevato di metalli, e che la sua superficie è scura e arrossata a causa dell'irradiazione da parte dei raggi cosmici nel corso di milioni di anni. La sorpresa più rilevante però è venuta dal calcolo della sua orbita, che ha permesso di stabilire che l'oggetto non è originario del sistema solare, dove è arrivato provenendo dalla direzione approssimativa della brillante stella Vega, nella costellazione settentrionale della Lira. Tuttavia, spiegano i ricercatori, Oumuamua non viene da quella stella, perché 600.000 anni fa - il tempo che l'asteroide avrebbe impiegato per arrivare fino a noi - Vega si trovava in tutt'altra posizione. E' più verosimile invece che l'asteroide abbia vagato per la Via Lattea per centinaia di milioni di anni senza essere legato a nessun sistema stellare, prima di incontrare per caso il nostro sistema solare. "Stiamo continuando a osservare questo oggetto unico nel suo genere - ha concluso Olivier Hainaut, coautore dello studio – e speriamo di riuscire a identificare con maggior precisione il suo luogo di origine e la prossima destinazione del suo viaggio galattico".

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Un anno in orbita lunare: il piano della Nasa Un gruppo di astronauti trascorrerà un lungo periodo nello spazio cislunare per addestrarsi a futuri viaggi verso Marte: accadrà forse già nel 2027. Focus Il viaggio dell'umanità verso Marte inizierà dalla Luna, con missioni lunghe (forse anche un anno) in orbita lunare, al termine del decennio del 2020. Lo ha chiarito la Nasa durante lo Humans to Mars Summit a Washington, il 9 maggio scorso. PARTIAMO DA QUI. L'agenzia spaziale aveva recentemente annunciato l'intenzione di allestire, nella zona cislunare (la regione di Spazio tra la Terra e la Luna) uno spazioporto (il Deep Space Gateway) dotato di moduli abitativi e sistemi di attracco per veicoli spaziali, da usare come avamposto per future missioni nello Spazio profondo, su Marte in primo luogo. Ora la Nasa ha fornito maggiori dettagli sulle prime due fasi di questa road map, che prevede l'invio di un equipaggio in orbita lunare attorno al 2027, dove stazionerà per un anno. TRASLOCO ORBITALE. Prima di questa missione di lunga durata ne sono previste almeno altre cinque tra il 2018 e il 2026, quattro delle quali con equipaggio, per trasportare tra la Terra e la Luna materiali e attrezzature, come il modulo propulsivo e di generazione di potenza per garantire l'energia necessaria alle manovre orbitali e alle comunicazioni. Bisognerà poi portare in orbita un'unità abitativa per gli astronauti, un modulo logistico per la ricerca scientifica e un airlock (un attracco) per altri eventuali veicoli spaziali. TEST ABITATIVO. La seconda fase, dal 2027 in poi, prevede il lancio del Deep Space Trasport nello spazio cislunare, seguito da quello dell'equipaggio che in questo veicolo destinato al trasporto nello Spazio profondo trascorrerà un anno, testandone limiti e potenzialità. La fase due servirà proprio per collaudare lo spazio Terra-Luna come polo logistico per i viaggi verso Marte, e svincolarsi sempre di più dalla necessità di partire dalla Terra. Le missioni sfrutteranno il vettore di lancio pesante della Nasa, lo Space Launch System (SLS), e la capsula Orion, che è già stata testata senza equipaggio. Ma la strada verso Marte sarà costellata anche di accordi con compagnie private, da SpaceX a Blue Origin.

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