fbpx Un superlaser per studiare l'atmosfera | Page 3 | Scienza in rete

Un superlaser per studiare l'atmosfera

Primary tabs

Read time: 3 mins

Studiare le scariche di fulmini e la generazione locale di particelle di acqua, analizzare il particolato atmosferico a distanza e a differenti altitudini, comprendere i meccanismi di interazione laser-atmosfera: sono alcuni dei risultati che si potrebbero ottenere con l’uso di impulsi laser ultra potenti nell’atmosfera.
Il superlaser FLAME, unico laser in Italia nel suo genere, è lo strumento fondamentale impiegato in queste ricerche, in corso ai Laboratori Nazionali di Frascati (LNF) dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), in collaborazione con il gruppo GAP-Biophotonics di fisica applicata dell’Università di Ginevra e i primi risultati sono pubblicati sulla rivista scientifica Applied Physics B -Laser and Optics.
Il laser FLAME fa parte dell’infrastruttura di ricerca denominata SPARC-LAB nella quale viene utilizzato principalmente negli esperimenti di interazione di laser con fasci di elettroni per lo studio dell’accelerazione di fasci di particelle nei plasmi e per la produzione di raggi X di alta intensità.
“La tecnologia laser ormai è conosciuta e impiegata comunemente, – spiega Massimo Petrarca, primo firmatario dell’articolo – si usa un laser quando si ascolta un CD o per correggere la miopia, per fare un paio di esempi, ma l’avvento di laser estremamente potenti, sempre più compatti e con particolari caratteristiche dell’impulso di luce, come FLAME, apre la porta a un dominio di utilizzi e applicazioni avanzate, come ad esempio agli acceleratori di particelle del futuro, e sarebbe bello se tra qualche anno questi strumenti altamente tecnologici e affascinanti potessero essere impiegati stabilmente per la risoluzione di problemi d’interesse sociale”, conclude Petrarca.

Come funziona

Il fascio da 100 terawatt (centomila miliardi di watt) di FLAME viene inviato nel cielo sovrastante il Laboratorio INFN di Frascati per studiare gli effetti dell’interazione del laser ultrapotente con i gas dell’atmosfera. Durante queste operazioni i ricercatori sono sempre in contatto con i controllori di volo dell’Aeroporto di Ciampino. Il fascio laser di FLAME propagando nell’atmosfera, a causa della sua enorme potenza di picco, si divide in circa 1000 microcanali di luce (fenomeno detto di filamentazione) che si estendono per centinaia di metri. Altri due fasci laser di diverso colore e di minor potenza vengono inviati insieme al laser principale per studiare gli effetti che quest’ultimo produce sull’atmosfera osservando con un telescopio equipaggiato con rivelatori molto sensibili (fotomoltiplicatori) la luce retrodiffusa dall’atmosfera.
Gli esperimenti condotti ai LNF grazie al superlaser FLAME stanno consentendo agli scienziati di ampliare le conoscenze sulla fisica delle interazioni tra gas e impulsi laser ultra potenti, nel caso della propagazione nell’atmosfera. Le grandi intensità trasportate da questi filamenti e la loro capacità di propagarsi quasi imperturbati su lunghe distanze rendono il loro studio interessante per molti aspetti che riguardano la fisica applicata.

Ufficio Comunicazione INFN

Sezioni: 
Indice: 
Fisica

prossimo articolo

Ominini arcaici, alla ricerca dell'antenato comune

i resti di ominini ritrovati in Marocco

Nuovi fossili scoperti in Marocco e datati a circa 773mila anni fa potrebbero avvicinarci all’identità dell’ultimo antenato comune di Homo sapiens, Neanderthal e Denisova, rimasto finora sconosciuto. I resti, rinvenuti nei pressi di Casablanca e analizzati da un team internazionale di ricercatrici e ricercatori, mostrano una combinazione di caratteristiche arcaiche e moderne che apre nuovi scenari sulle origini della nostra specie.

Nell'immagine di copertina: i resti rinvenuti in Marocco. Crediti: Hublin JJ, Lefèvre D, Perini S et al. Early hominins from Morocco basal to the Homo sapiens lineage. Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09914-y. Licenza: CC BY 4.0

Alcuni nuovi fossili di ominini scoperti di recente in Marocco aggiungono un nuovo tassello alla ricostruzione delle origini della nostra specie. Un team internazionale ha infatti analizzato resti datati 773mila anni fa provenienti dalla Grotte à Hominidés, nei pressi di Casablanca, scoprendo che presentano un mosaico di caratteristiche primitive e derivate che potrebbero porli alla base della linea evolutiva di sapiens, Neanderthal e Denisova.