Dall’11 al 25 settembre, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare di Catania, avvalendosi della nave “Optimus Prime” effettuerà una campagna di misure nella zona di mare a 34 miglia nautiche dalle acque territoriali a SudEst di Portopalo di Capo Passero.
La campagna verterà sul recupero e nuova posa di strumentazione scientifica utilizzata nell’infrastruttura KM3NeT Italia finalizzata allo studio di particelle cosmiche e monitoraggio ambientale.
La zona di mare in questione è dichiarata pericolosa per la navigazione marittima e la sosta di unità in genere, nonché per l’esercizio della pesca e a tutte le attività connesse all’uso del mare.
KM3NeT è un progetto largamente europeo, basato sull’esperienza accumulata da Antares, che sta costruendo due grandi apparati per la rivelazione di neutrini.
Il telescopio KM3NeT/ARCA è in fase di costruzione a circa 100 km dalla costa di Portopalo di Capo Passero in Sicilia. Arca (acronimo di Astroparticle Research with Cosmics in the Abyss) sarà costituito da due blocchi di rivelatori di 115 unità di rilevamento (denominate Detector Units, DU), ciascuna di lunghezza circa 1 km e ancorate a una profondità di circa 3.500 m.
Un secondo rilevatore, denominato KM3NeT/ORCA (Oscillation Research with Cosmics in the Abyss) sarà situato sul sito francese al largo di Tolone. Le infrastrutture in Italia e Francia ospiteranno anche strumentazione per il monitoraggio a lungo termine e online dell’ambiente di acque profonde, le cui misure verranno utilizzate per studi di geofisica e biologia marina.
L’unità base dei rivelatori utilizzati è il modulo ottico digitale (DOM), una sfera di vetro resistente alla pressione contenente 31 fotomoltiplicatori (PMT) da 3 pollici con i dispositivi elettronici necessari alla digitalizzazione e la trasmissione dei dati, nonché la strumentazione di calibrazione. Una sequenza verticale di 18 DOM forma un’unità di rilevamento (DU).
Due sottili corde parallele mantengono i DOM in posizione. La DU è ancorata sul fondo del mare e tenuta in tensione da una boa sommersa nella parte superiore. Un cavo verticale, che corre lungo l’intera lunghezza della DU, serve per l’alimentazione e la trasmissione dei dati.
Questo cavo è un tubo di plastica riempito d’olio, per mantenerlo alla stessa pressione dell’acqua, contenente fili elettrici e fibre ottiche, con una scatola di derivazione verso ciascun DOM.
Una serie di 115 DU, disposte con un’impronta approssimativamente circolare, costituisce un blocco. Le DU sono collegate a scatole di derivazione sottomarine e infine a terra tramite un cavo elettro-ottico principale. Per l’immersione in mare, la DU è arrotolata in un telaio sferico in alluminio con un diametro di 2 m, chiamato Launcher of Optical Modules (LOM).
In questa configurazione compatta, la DU è immersa sul fondo del mare e collegata alla rete del fondo marino. La LOM viene quindi rilasciata, dispiegando la DU mentre ruota verso l’alto; quando arriva in superficie viene recuperato per un ulteriore utilizzo.
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