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16 Luglio 2003 SCIENZA
boston.com
Il mondo sommerso di David Mindell
tempo di lettura previsto 6 min. circa

WOODS HOLE - Alla fine di giugno, dopo una notte in bianco trascorsa tra saldature e aggiustamenti dell´ultimo minuto, David Mindell, direttore del Gruppo di Ricerca DeepArch del MIT (Massachusetts Institute of Technology), e tre dei suoi studenti di dottorato si sono diretto all´Istituto Oceanografico di Woods Hole a Falmouth. Si trovavano lì per il test finale di posizionamento sul fondo dell´oceano della tecnologia che hanno sviluppato. Più avanti nel corso dell´estate, il ritrovato offrirà una visione senza precedenti di antichi relitti, seppelliti da strati di sedimenti, a più di 1000 piedi di sotto del livello del mare, troppo profondi per essere esplorati dai sommozzatori.

Completati gli esami preliminari, l´attrezzatura verrà trasportata nel Mediterraneo per una missione di ricerca di sei settimane guidata da Robert Ballard, lo scopritore del relitto del Titanic. Un team di oceanografi, archeologi ed ingegneri, userà l´equipaggiamento per scansionare nel dettaglio due vascelli fenici datati all´800 a.C., i più antichi naufragi conosciuti al mondo.

L´innovazione nelle immagini di Mindell sono parte di un´avanzante rivoluzione tecnica riguardante il modo di condurre la ricerca archeologica. Picconi e vanghe saranno in questo caso sostituiti da braccia robotizzate, schermi di computer, e veicoli con il comando a distanza, che riescono a raggiungere luoghi che gli umani non potrebbero raggiungere altrimenti: non è necessario che gli archeologi siano fisicamente presenti.

A bordo del veicolo di ricerca Asterias, il gruppo di Mindell sta ancora stringendo viti e raccordando elementi con cavi di tiraggio. Una volta nell´acqua a 50 piedi di profondità, trascinano la pesante sorgente fino al margine del ponte e con estrema cautela lo calano sul fondo oceanico, unendovi un galleggiante per segnare la sua posizione. Il membro del gruppo Brian Bingham abbassa il transponder, una ricetrasmittente sonar, poche iarde di sotto alla fiancata della barca, e verifica per sicurezza che il computer portatile di Mindell stia ricevendo il segnale. Il capitano riduce il motore e l´imbarcazione lentamente scivola via.

Il transponder inizia ad inviare segnali sonar, o impulsi, perché il beacon - una ricevente sottomarina in grado di captare ed elaborare gli impulsi radio - li possa ricevere e rispondere. L´obbiettivo del giorno è semplice: vedere a quale distanza il transponder può comunicare con il beacon; l´obbiettivo minimo è 100 metri di raggio. Questa combinazione è il cuore di un sistema di locazione che metterà in condizione la nuova apparecchiatura di Mindell di evidenziare la posizione relativa di un oggetto di interesse sul fondo dell´oceano. Questa strumentazione è progettato per lavorare insieme al fine di creare mappe topografiche accurate di relitti sepolti

Gli impulsi iniziano a tornare indietro e Mindell e Bingham si attaccano al computer per osservare sottili colonne di numeri scivolare sullo schermo.

"Siamo a 100" dice Bingham "... 105... 110 metri... 130... 135... 135... perso."

Il motore della nave rallenta e la barca inizia a puntare i direzione del beacon.

"Bene, abbiamo superato il nostro primo obbiettivo, possiamo andare a casa felici" dice Mindell.

Ma una volta aumentata la potenza del segnale, il test migliora, e si confida di mantenere la comunicazione per almeno 300 metri, ben oltre le aspettative.

Un suadente parlatore, umile, prodigo di sorrisi ironici, intelligenti spiegazioni, e occasionale sarcasmo, Mindell deve partire domenica per il Mediterraneo, dove è parte della spedizione di Ballard, e finalmente potrà testare sul campo il suo nuovo equipaggiamento.

Visivamente, il beacon è un tozzo e allungato blocco solido nero, in realtà "solo un grande altoparlante e microfono sottomarino" spiega Mindell.

"Il beacon invia un raggio sonar molto sottile nei fondali sabbiosi, quel che vi è seppellito lo riflette indietro, e si può così verificare la differenza tra ciò che è sedimento e ciò che è qualcosa di consistente come legno o metallo" ha dichiarato.

I geologi hanno usato tecnologie simili per decenni per mappare i fondali oceanici, ma hanno sempre usato impulsi sonar a raggio molto ampio poiché penetravano centinaia di volte più in profondità nei sedimenti, rispetto al raggio usato da Mindell.

"I raggi ampi non hanno risoluzione per individuare niente che sia più piccolo di un campo di calcio, il che è perfetto per la mappatura di aree immense; in archeologia però, una tale limitazione li rende virtualmente inutili."

Con la sua ultima tecnologia, Mindell dice di attendersi che la risoluzione sia elevata abbastanza per tratteggiare la forma di oggetti di diametro minimo di 6 pollici -- circa lo spessore di molti dei fasci di supporto delle vecchie navi.

Ma Mindell ha una previsione perfino più dettagliata per il futuro.

"Se si può vedere il volto di un bambino nel grembo di sua madre, o si possono immaginare la parti del cervello in 3 dimensioni senza necessità di entrare nella scatola cranica, potremo un giorno o l´altro essere in grado di immaginare in dettaglio quale genere di materiale è sepolto nel fango. Questo è il primo passo".

Naturalmente, essere in grado di far rimbalzare impulsi sonar sui fianchi di navi sepolte non sarebbe molto utile senza il sistema per assemblare le decine di migliaia di impulsi in una mappa coesiva di quel che si trova sul fondo dell´oceano, una missione che richiede incredibile precisione in tre dimensioni, ovvero dove il trasponder ed il beacon entrano in gioco.

Un paio di beacon alimentati a batteria saranno posti con attenzione sul fondo dell´oceano, su lati opposti del relitto. Il transponder unito alla Hercules 2 invierà impulsi ai beacon parecchie volte al secondo. Il computer misurerà l´intervallo di tempo per ogni impulso, affinché sia determinato quanto lontano il veicolo si trova da ogni beacon. Il veicolo ha un sensore molto sensibile al suo interno, ed il computer combina la lettura di profondità con i segnali dei due beacon per triangolare la sua posizione, entro una frazione di pollice.

Questo livello di precisione rende possibile guidare il veicolo avanti e indietro in una sorta di percorso a zig zag, passando sull´intera area del naufragio. Saranno necessarie circa 4 ore per scansionare l´area completa, che è circa due o tre volte la dimensione di un campo di calcio.

In questo viaggio, Mindell conta di scansionare almeno quattro siti – i due naufragi fenici nel Mediterraneo, e due siti nel Mar Nero. Mindell ha già visitato i vascelli fenici, ma mai con questo tipo di equipaggiamento avanzato. E guardando avanti, egli invoca i vantaggi di continuare a rivisitare e ri-mappare siti importanti.

"Si dovrebbe tornare ogni anno sullo stesso sito, per registrare come sta decadendo o mutando la sua conformazione per lo spostamento dei sedimenti. Quando si effettuano mappe tanto precise, vi sono riferimenti biunivoci, così da poter notare i più piccoli cambiamenti nel tempo."

Per Mindell, l´archeologia subacquea sta sollevando grandi ed interessanti domande circa i fini ed i mezzi della ricerca scientifica con il cambiare della tecnologia. Questi siti nel profondo oceano saranno mappati da sensori computerizzati, e in seguito dissotterrati da braccia robotizzate senza che occhi d´uomo abbiamo mai visto gli artefatti direttamente, dal momento che la maggior parte dei relitti rimarrà sul fondo dell´oceano. Ma Mindell vede lo scopo della scoperta – e non l´evoluzione tecnologica – come fondamentale. "L´archeologia ha molto a che vedere con il tatto" dice Mindell "e molti archeologi sono piuttosto nervosi all´idea che non potranno mai essere fisicamente presenti ai siti esplorati. Ma non è questo che conta, quanto le informazioni che possiamo derivarne, e le conoscenze che possiamo acquisire."

Mindell, che tiene a precisare di non essere un archeologo, ha spiegato che, avanzata com´è "questa tecnologia non fa niente più che digitalizzare il fondo marino... possiamo avere una visione innovativa di zone altrimenti irraggiungibili, ma avremo sempre necessità degli archeologi perché le interpretino nel modo più adeguato".