Il progetto

Lo Square Kilometre Array è un progetto internazionale di profilo scientifico e ingegneristico che ha come obiettivo la costruzione della più grande rete di radiotelescopi al mondo, in due location diverse: Australia e Sudafrica.

Essendo uno dei più grandi sforzi scientifici e ingegneristici della storia, lo SKA Observatory raggruppa alcune tra le più brillanti menti del pianeta e rivoluzionerà la nostra conoscenza dell’Universo e delle leggi fondamentali della fisica.

Dimensioni senza precedenti

Il progetto SKA conterà migliaia di radiotelescopi (parabole e fino a un milione di antenne a bassa frequenza) che permetteranno agli astronomi di monitorare il cielo con dettagli senza precedenti, migliaia di volte più velocemente rispetto ad altri telescopi già esistenti. La sua configurazione consentirà di superare ampiamente la qualità di risoluzione dell’immagine del telescopio spaziale Hubble.

SKA avrà la capacità di mappare vaste aree di cielo in parallelo, un’impresa che nessun telescopio ha mai raggiunto su questa scala e con questo livello di sensibilità. SKA si affiancherà alla già densamente popolata famiglia di grandi telescopi ottici e all’infrarosso che verranno costruiti e lanciati in orbita nei prossimi decenni. SKA farà da apripista ad una nuova era della ricerca scientifica.

Location

Sono due i siti selezionati per la costruzione della monumentale opera ingegneristica/scientifica di SKA: la regione di Karoo in Sudafrica e la regione di Murchison in Australia Occidentale. Si tratta di due luoghi scelti per diverse ragioni scientifiche e tecniche: dall’atmosfera sopra il deserto al silenzio radio, proprio perché sono due tra le località più remote della Terra.

Il deserto di Karoo ospiterà il cuore delle antenne ad alta e media frequenza, estendendosi poi a buona parte del continente africano. La contea di Murchison ospiterà le antenne a bassa frequenza.

Sforzo globale e Paesi membri

Visti gli elevati costi di progettazione e costruzione, al progetto partecipano circa 100 organizzazioni sparse in oltre 20 paesi in tutti i continenti. Il quartier generale dello SKA Observatory si trova presso l’osservatorio Jodrell Bank nel Regno Unito e coordina le nazioni che supportano l’organizzazione. Scienziati e ingegneri stanno lavorando a un sistema che richiederà due supercomputer ciascuno il 25% più potente del miglior supercomputer del mondo nel 2019 e una tecnologia che accoglierà un flusso di dati a una velocità 100 mila volte maggiore della banda larga media globale prevista nel 2022 (fonte: CISCO; novembre 2018).

Fasi del progetto

La fase di pre-costruzione del progetto SKA è iniziata ufficialmente nel 2013 ed è durata sette anni. Questa fase prevede la progettazione, il lavoro di ricerca e sviluppo, e la preparazione del contratto necessario per iniziare la vera e propria fase di costruzione, che dovrebbe iniziare nel 2021.

In Australia, il telescopio a bassa frequenza dello SKA dovrebbe inizialmente comprendere 512 stazioni disposte in un grande nucleo con tre bracci a spirale, distribuiti su una distanza di 65 km. Ogni stazione conterrà 256 antenne singole, che rappresentano più di 130 mila antenne in totale. In Sudafrica, 133 antenne paraboliche verranno aggiunte all’esistente telescopio precursore MeerKAT a 64 parabole, per un totale di quasi 200 parabole a media frequenza. La maggior parte dei piatti sarà concentrata in un nucleo, con tre bracci a spirale che si estendono per oltre 150 km.

A differenza dei telescopi a piatto singolo, SKA ha una natura scalabile il che significa che altre antenne possono essere aggiunte in futuro per aumentarne la potenza osservativa.

Il costo di SKA

Come per altri grandi progetti infrastrutturali, il costo previsto del progetto SKA si è evoluto nel corso degli anni, poiché i suoi requisiti scientifici e ingegneristici sono stati perfezionati. Nel 2020, il costo di SKA – compresa la costruzione e i primi 10 anni di operatività (2021-2030) – era stato stimato attorno ai 1,9 miliardi di euro.

Precursor e Pathfinder

Prima dell’effettiva costruzione del network di telescopi, una serie di telescopi dimostrativi e di sistemi noti come pathfinder e precursor, sono già operativi o in fase di sviluppo in tutto il mondo, per aprire la strada al tipo di tecnologia di cui SKA avrà bisogno nel futuro.

Gli obiettivi scientifici principali

SKA sarà in grado di rivoluzionare le osservazioni astronomiche e la ricerca scientifica. Gli scienziati si sono concentrati su cinque obiettivi scientifici fondamentali, ognuno dei quali ridefinirà la nostra comprensione dello spazio come lo conosciamo. Il più potente radiotelescopio mai concepito è una straordinaria arma per studiare l’evoluzione dell’Universo, la gravità, la materia oscura e gli enigmatici e vasti campi magnetici. Sfiderà la teoria fondamentale della relatività di Einstein e studierà come le primissime stelle e galassie si sono formate subito dopo il Big bang.

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