Square Kilometre Array: differenze tra le versioni

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{{F|osservatori astronomici|ottobre 2015}}Lo '''Square Kilometre Array (SKA)''' è un progetto internazionale<ref>{{Cita web|url=https://www.skatelescope.org/participating-countries/|titolo=Paesi partecipanti - collaborazioni|lingua=en|accesso=31 dicembre 2017}}</ref> di rilevamento di [[Onda radio|onde radio]] mediante un [[radiotelescopio]] che saràin costruitocostruzione in [[Australia]] e in [[Sud AfricaSudafrica]] per sondare lo spazio profondo. Lo SKA avrà un'apertura totale di un chilometro quadrato, opererà su un ampio spettro di frequenze e le sue dimensioni lo renderanno 50 volte più sensibile di un qualsiasi altro radiotelescopio. Richiederà una centrale elaborativa ad altissime prestazioni e collegamenti a lungo raggio con una capacità maggiore dell'attualedi tutto il traffico internet globale del 2015. Il radiotelescopio sarà capace di analizzare il cielo piùcon diuna velocità diecimila volte velocementesuperiore dia quanto sia mai stato fatto prima.

Grazie a stazioni riceventi che si estendono per una distanza di almeno 3000 chilometri da un nucleo centrale, metterà alla prova la capacità dei radioastronomi fornendo le immagini a maggior risoluzione di tutta la [[storia dell'astronomia]]. Lo SKA verràsarà costruito sia nell'emisfero australe, sia in stati sub-Saharianisubsahariani, con undue centrocentri principaleprincipali in siaSudafrica in Sud Africa chee in Australia, dove la vista della [[Via Lattea]] è la migliore e vidove sono minori le interferenze radio.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=Amos, Jonathan (25 May 2012)|titolo="Africa and Australasia to share Square Kilometre Array"|rivista=|volume=|numero=|url=https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-18194984}}</ref>

Il 28 aprile 2017 è stato ufficializzato l'inizio dei lavori,<ref>{{Cita web|url=https://skatelescope.org/news/construction-begins-on-headquarters-for-the-worlds-largest-radio-telescope/|titolo=Construction Begins On Headquarters For The World’s Largest Radio Telescope}}</ref> ed a dicembre 2017 è stata completata<ref>{{Cita web |url=http://www.media.inaf.it/2017/12/18/ska-aavs1/ |titolo=Viaggio tra le antenne Ska |editore=media.inaf.it |data=18 dicembre 2017}}</ref> la piattaforma di test AAVS1, costituita da 256 prototipi delle 130000 antenne che costituiranno LFAA (Low Frequency Far Array).<ref>{{Cita web |url=https://italy.skatelescope.org/2014/09/11/nuovo-test-per-ska-con-un-drone-guida-italiana/ |titolo=Nuovo test per SKA con un drone a guida italiana |accesso=19 dicembre 2017}}</ref>

La costruzione dello SKA è programmata per iniziare nel 2018 e dovrebbe fornire le prime osservazioni nel 2020.

Lo SKA sarà costruito in due fasi. La Fase 1 (2018-2023) rappresenterà circa il 10% delle potenzialità dell'intero telescopio. I costi della fase uno sono stati limitati nel 2013 a 650 milioni di euro, mentre non è stato ancora stabilito un tetto di spesa per la Fase 2. Il quartier generale del progetto è stato collocato allo [[Jodrell Bank Observatory]], nel Regno Unito, che è prevalso sull'altro candidato: il [[Castello Carrarese]] a Padova.

== Quartier generale ==

{{Telescopio

|nome = Square Kilometre Array (SKA)

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|paese =[[Australia]], [[Sudafrica]]

|localizzazione = [[Australia]] / [[Sudafrica]]

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|costruito nel = <small>Fase 1</small> 2018-2023<br /><small>Fase 2</small> 2023-2030<br /><ref>{{Cita web |url=https://skatelescope.org/frequently-asked-questions/ |titolo=SKA: frequently-asked-questions|editore=SKA Organisation |accesso=28 ottobre 2017}}</ref>

|prima luce nel = 2027 (prevista)

|tipo = Apparato di antenne fasate

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}}

Il quartier generale del progetto è stato collocato allo [[Jodrell Bank Observatory]], nel [[Regno Unito]]. Queste sede ha prevalso sull'altro candidato, il [[Castello Carrarese]] di [[Padova]], a conclusione di un processo decisionale condizionato, nelle sue fasi finali, da opache interferenze politiche e pesanti pressioni esterne esercitate dal [[Primo ministro del Regno Unito|premier britannico]] [[David Cameron]]<ref>{{cita pubblicazione | url = https://www.nature.com/news/an-array-of-problems-1.17073 | titolo = An array of problems | rivista = [[Nature]] | volume =519 | numero = 129 | doi = 10.1038/519129a | giorno = 12 | mese = marzo | anno = 2015 | lingua = en | accesso = 26 giugno 2016}}</ref>.

== Organizzazione ==

Lo SKA, progetto globale con diecitredici stati membri, punta a rispondere ad alcune domande fondametalifondamentali riguardanti l'origine e l'evoluzione dell'[[Universo]]. Nel novembre del 2011 si è passati da una collaborazione internazionale a un'azienda indipendente e no-profit, la "SKA Organisation", i cui membri, al 2019 sono:

* Australia: DipartimendoDipartimento dell'Industria e della Scienza

Nel Novembre del 2011 si è passati da una collaborazione internazionale ad un'azienda indipendente e no-profit, la "SKA Organisation".

* Canada: [[National Research Council (Canada)|Consiglio Nazionale delle Ricerche]]

I membri della SKA Organisation sono:

* Cina: [[Osservatorio astronomico nazionale della Cina|Osservatorio Astronomico Nazionale]] dell'Accademia Cinese delle Scienze

* Australia: Dipartimendo dell'Industria e della Scienza

* Canada: Consiglio Nazionale delle Ricerche

* Cina: Osservatorio Astronomico Nazionale dell'Accademia Cinese delle Scienze

* Germania: Ministro Federale dell'Educazione e della Ricerca (ritiratasi nel 2014)

* India: Centro Nazionale per la Radio Astrofisica

* Italia: [[Istituto nazionale di astrofisica|Istituto Nazionale di Astrofisica]]

* Nuova Zelanda: Ministero dello Sviluppo Economico

* Sud AfricaSudafrica: Fondazione Nazionale di Ricerca

* Svezia: [[Osservatorio Spazialespaziale Onsala]]

* Paesi Bassi: [[ASTRON]] (Istituto olandese di [[radioastronomia]])<ref>{{Cita web |url=https://www.astron.nl/netherlands-will-partner-build-largest-radio-telescope-world |titolo=THE NETHERLANDS WILL PARTNER TO BUILD THE LARGEST RADIO TELESCOPE |data=28 gennaio 2019 |lingua=en |accesso=17 febbraio 2019 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20190218081916/https://www.astron.nl/netherlands-will-partner-build-largest-radio-telescope-world |dataarchivio=18 febbraio 2019 |urlmorto=sì }}</ref>

* Olanda: Organizzazione Olandese per la Ricerca Scientifica

* Regno Unito: Consiglio per le Strutture Scientifiche e Tecnologiche

* Spagna: Istituto di astrofisica dell’Andalusia (Iaa) e Consiglio nazionale delle ricerche spagnolo (Csic).<ref>{{Cita web |url=http://www.media.inaf.it/2018/06/20/la-spagna-si-unisce-al-progetto-ska/ |titolo=La Spagna si unisce al progetto Ska |sito=media.inaf.it |data=20 giugno 2018}}</ref>

* Francia<ref>{{Cita web |url=https://www.skatelescope.org/news/french-consortium-joins-skao/ |titolo=French Consortium Joins SKA Organisation |sito=skatelescope.org |accesso=26 luglio 2018}}</ref>

*Germania: [[Società Max Planck]], entrata come tredicesimo membro ad aprile 2019<ref>{{Cita web|url=https://www.skatelescope.org/news/germany-max-planck-newest-skao-member/|titolo=Germany’s Max Planck Society Becomes Newest Member Of SKA Organisation|sito=skatelescope.org|lingua=en|accesso=9 maggio 2019}}</ref>

== Descrizione ==

Lo SKA combinerà i segnali ricevutoricevuti da migliaia di piccole antenne sparse su una distanza di oltre 3000km3000&nbsp;km per simulare un radiotelescopio gigante capace di sensibilità e risoluzione angolare estremamente altealtissime. Lo SKA avrà anche un [[campo visivo]] molto ampio, con un picco di 200 gradi quadrati a frequenza inferiori ada 1 &nbsp;GHz die 200un gradicampo quadrati edi più di un grado quadrato (circa 5 Lune piene) a frequenze maggiori. Un'idea innovativa è l'uso di matrici sul [[piano focale]] utilizzando antenne in fase per ottenere punti di vista multipli. Questo incrementerà moltissimo la velocità di analisi dello SKA e consentirà a più utenti di osservare differenti parti di cielo simultaneamente. La combinazione di un campo di vista molto ampio con l'alta sensibilità fa immaginare che lo SKA trasformerà lo studio dell'Universo.

La combinazione di un campo di vista molto ampio con l'alta sensibilità fa immaginare che lo SKA trasformerà lo studio dell'Universo.

Lo SKA fornirà una copertura continua su frequenze comprese tra i 50MHz50&nbsp;MHz e i 14GHz14&nbsp;GHz nelle prime due fasi della sua costruzione. Una terza fase estenderà la gamma di frequenze fino a 30GHZ30&nbsp;GHz.

La gamma di frequenze da 50MHz50&nbsp;MHz a 14GHz14&nbsp;GHz non può essere coperta utilizzando un solo tipo di antenna, dal momento che essa varia di più di due ordini di grandezza,. non può essere coperta utilizzando un solo tipo di antennaPertanto, e pertanto lo SKA comprenderà apparati dicostituiti da tre tipi di antenna, che formeranno lo SKA-low, lo SKA-mid, e i raggruppamenti di parabole.

# SKA-low array: un raggruppamento fasato di semplici antenne a dipolo ed amplificatori, per coprire lo spettro di frequenze più basse a cui operano i radiotelescopi di SKA, dai 50 ai 350MHz350&nbsp;MHz. Queste saranno raggruppate in stazioni di 100m100 metri di diametro contenenti circa 90 elementi ciascuna. La rete sarà costituita da oltre {{formatnum:250000}} antenne a banda larga che verranno posizionate in Australia secondo un particolare schema: circa il 75% delle antenne verranno localizzate in un’area di meno di 2 km di diametro e il resto verranno posizionate a spirale estendendosi per circa 50 km.<ref>{{Cita web |url=https://www.skatelescope.org/lfaa/ |titolo=Low-Frequency Aperture Array |sito=skatelescope.org |lingua=en |accesso=19 dicembre 2017}}</ref>

# SKA-mid array: un apparato formato da diverse antenne paraboliche per coprire le frequenze dai 350MHz350&nbsp;MHz ai 14GHz14&nbsp;GHz. Ci si aspetta che il progetto dell'antenna seguirà quello dello [[Allen Telescope Array]], utilizzando un'antenna offset gregoriana avente un 'altezza di 15 metri e una larghezza di 12 metri.

# SKA-survey array: uno schieramento compatto di antenne paraboliche di 12-15 metri di diametro ciasunaciascuna per frequenze a medio raggio, ciascunaognuna equipaggiata con innovativi sistemi fasati multi-beam con un punto di vista molto ampio.

# SKA-mid array: un apparato formato da diverse antenne paraboliche per coprire le frequenze dai 350MHz ai 14GHz. Ci si aspetta che il progetto dell'antenna seguirà quello dello [[Allen Telescope Array]], utilizzando un'antenna offset gregoriana avente un altezza di 15 metri e una larghezza di 12 metri.

# SKA-survey array: uno schieramento compatto di antenne paraboliche di 12-15 metri di diametro ciasuna per frequenze a medio raggio, ciascuna equipaggiata con innovativi sistemi fasati multi-beam con un punto di vista molto ampio.

== Obiettivi principali ==

Le potenzialità di SKA serviranno a cercare una risposta a molte domande in [[astrofisica]], [[fisica fondamentale]], [[Cosmologia (astronomia)|cosmologia]] e [[astrofisica delle particelle]], oltre che ampliare l'orizzonte dell'universo osservabile. Una serie di progetti-chiave che sono stati selezionati per essere implementati attraverso lo SKA sono elencati a seguire.

=== Prove estreme della relatività generale ===

Per almeno cento anni, la teoria della [[relatività generale]] di [[Albert Einstein]] ha predetto accuratamentein modo accurato il risultato di qualsiasi [[falsificazionismo|esperimento pensato per metterla alla prova]].

Molti di questi esperimenti, inclusi i più stringenti, sono stati portati a termitetermine utilzizandoper mezzo di misurazioni radioastronomiche. Utilizzando [[pulsar]] come rilevatori di [[onde gravitazionali]] cosmiche, o pulsar periodiche scoperte a orbitare attorno a [[buchi neri]], gli astronomi saranno in grado di esaminare i limiti della relatività generale, come il comportamento dello [[spazio-tempo]] in regioni di spazio estremamentecon curvatocurvature estreme. L'obiettivo è quello di rilevare se Einsteinla avevateoria descrittodi correttamenteEinstein loè spazio,una ildescrizione tempocorretta dello [[spaziotempo]] e ladella [[gravità]], oppure se sono necessarie teorie alternative alla relatività generale sono necessarie per spiegare questii fenomeni osservati.

=== Galassie, cosmologia, materia oscura ed energia oscura ===

La sensibilità dello SKA nella [[Riga a 21 cm dell'idrogeno neutro]] consentirà di mappare un miliardo di galassie oltresino ial confiniconfine dell'[[Universo osservabile]]. La rilevazione della struttura a larga scala del cosmo fornirà vincoli per determinare i processi risultanti la formazione e l'evoluzione delle galassie. Visualizzare l'idrogeno attraverso l'Universo fornirà un disegno tridimensionale delle prime ondulazioni delle strutture che hanno formato le singole galassie e i raggruppamenti. Questo potrà anche consentire la misurazione degli effetti causati dall'[[energia oscura]] che stanno provocando l'incremento del tasso di espansione dell'universo.

Le misurazioni cosmologiche consentite dalle analisi della galassia effettuata dallo SKA includono modelli di prova per energia oscura, gravità, universo primordiale e cosmologia fondamentali. Questi esperimenti sono tutti riassunti in una serie di articoli disponibili in rete.

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Non è ancora possibile rispondere alle domande fondamentali riguardanti l'origine e l'evoluzione dei [[campi magnetici cosmici]], ma è chiaro che si tratta di componenti molto importanti nello spazio interstellare e intergalattico. Mappando l'effetto del magnetismo sulla radiazione di galassie molto distanti, lo SKA analizzerà la forma del magnetismo cosmico e il ruolo che ha giocato nell'evoluzione dell'Universo

=== CercaRicerca di vita extraterrestre ===

Questo programma scientifico chiave, chiamato "Cradle of Life" (letteralmente''culla "rastrello didella vita"''), si focalizzerà su tre obiettivi: [[disco protoplanetario|dischi protoplanetari]] in [[Zona abitabile|zone abitabili]], ricerca di materiale chimico [[prebiotico (chimica)|prebiotico]], e [[SETI|ricerca di vita extraterrestre intelligente]] ([[SETI]]).

* Lo SKA sarà in grado di analizzare la [[zona abitabile]] di [[protostelle]] simili al [[Sole]], dovein cui corpi celesti (pianeti o lune) simili alla [[Terra]] avrannooffrono, con più facilmenteprobabilità, ambienti favorevoli allo sviluppo della vita;.<ref name=":0">{{Cita web|url=https://skatelescope.org/cradle-life/|titolo=SKA: programma "Cradle of life"}}</ref>

* Gli [[astrobiologia|astrobiologi | astrobiologia]] saranno in grado di utilizzare lo SKA per cercare [[composti organici]] complessi nello spazio profondo, inclusi [[amminoacidi]], identificando [[Riga spettrale|righe]] [[spettro atomico|spettrali]] a specifiche frequenze;.<ref name=":0" />

* Lo SKA sarà in grado di ricevere segnali radio estremamente deboli da eventuali [[civiltà extraterrestri, se]] esistenti.<ref name=":0" />

== Storia e sviluppi futuri ==

Lo SKA è stato concepito nel 1991 e organizzato da un gruppo di lavoro internazionale nel 1993, portandocon allala firma del primo Memorandum di Accordo nel 2000. Vi è stato in seguito un considerevole sviluppo inziale culminato con l'inizio di PrepSKA nel 2008, conclusosi con un progetto completo dello SKA nel 2012. La costruzione della Fase 1 prenderàavrà luogo dal 2018 al 2020, fornendoe fornirà un apparato in grado di portare a termine i primi esperimenti. La Fase due sarà completata nel 2025, fornendoquando si avrà la sensibilità completa sulla gamma di frequenze almeno fino a 14GHZ.

LoLa SKAprevisione èdi progettatospesa perdel costareprogetto SKA è di 2 miliardi di euro, includendocifra in cui sono compresi i 650 milioni necessari per il completamento della Fase 1 nel 2020.

=== Elaborazione dei dati prodotti ===

L'avvio del progetto pone una notevole sfida in termini di tecnologia e [[matematica applicata]]<ref>{{cita web | url = https://theconversation.com/monster-telescope-needs-mind-bending-mathematics-to-uncover-secrets-of-the-universe-34563 | titolo =

Monster telescope needs mind-bending mathematics to uncover secrets of the universe | lingua = en| sito = The Conversation | giorno = 24 | mese = novembre | anno = 2014 | accesso = 19 agosto 2016}}</ref> per il [[data mining|trattamento]] dell'[[Big Data|ingentissima quantità di dati]] prodotti dai sensori: saranno richieste enormi capacità di archiviazione e l'ausilio di algoritmi molto efficienti per ottenere un'[[signal processing|elaborazione dei segnali]] in [[Sistema real-time|tempo reale]], in modo da ridurre la quantità di informazione ai soli dati rilevanti.

A metà 2011 si stimava, per l'array di sensori, la capacità di generare un traffico di dati grezzi pari a un [[exabyte]] al giorno, che potrebbe essere compresso a circa 10 [[petabyte]]<ref name="ttgmd">{{cita web |url =http://www.computerworld.com.au/article/392735/ska_telescope_generate_more_data_than_entire_internet_2020/ |titolo =SKA telescope to generate more data than entire Internet in 2020 |giorno =7 \ mese = luglio |anno =2011 |sito =Computerworld |editore =IDG Communications |lingua =en |accesso =2 aprile 2015 |dataarchivio =2 aprile 2015 |urlarchivio =https://web.archive.org/web/20150402091345/http://www.computerworld.com.au/article/392735/ska_telescope_generate_more_data_than_entire_internet_2020/ |urlmorto =sì }}</ref>.

== Riferimenti normativi ==

* [http://www.normattiva.it/eli/id/2020/09/11/20G00133/ORIGINAL Legge 14 agosto 2020, n. 115] - Ratifica ed esecuzione della Convenzione istitutiva dell'osservatorio Square Kilometre Array, con Allegati, fatta a Roma il 12 marzo 2019.

== Note ==

<references />

== Altri progetti ==

{{interprogetto}}

== Collegamenti esterni ==

* {{en}}cita [httpweb|https://www.skatelescope.org/ |Sito web ufficiale del progetto]|lingua=en}}

{{Controllo di autorità}}

{{portale|astronomia|elettromagnetismo|fisica}}

[[Categoria:Radiotelescopi]]