E’ possibile fare radioastronomia a scuola? In generale, le attività che molte scuole sviluppano in astronomia sono solitamente fatte con telescopi ottici in quanto gli strumenti per le altre bande dello spettro elettromagnetico sono ritenuti troppo costosi o difficili da usare. Questo, spesso, si traduce in singole visite serali con gli studenti presso gli osservatori pubblici e quindi non è possibile effettuare uno studio continuativo. Grazie ai nostri radiotelescopi SPIDER è però possibile effettuare realmente radioastronomia a scuola in quanto, a differenza di un telescopio ottico, possono essere usati anche di giorno e quindi anche durante il normale orario di lezione! Il radiotelescopio SPIDER viene installato all’esterno e viene controllato in remoto, ad esempio dalla classe o da un laboratorio.
Radio astronomy at school with SPIDER radio telescopes: H142-One receiver and control computer with RadioUniversePRO software that controls SPIDER radio telescope visible in the background
Chiunque sia dotato di una parabola satellitare con un LNB e un SatFinder può puntare il Sole e verificare che emette onde radio. Radio2Space ha però sviluppato una linea di veri radiotelescopi completi con migliori prestazioni (quindi più risultati) e con una maggiore facilità d’uso. I radiotelescopi SPIDER, grazie alla loro grande parabola, al preciso sistema di puntamento, alla maggiore stabilità e sensibilità del ricevitore ricevitore H142-One 1420 MHz per radioastronomia e all’avanzato software di controllo RadioUniversePRO, sono in grado di captare onde radio provenienti da più sorgenti dell’Universo. Inoltre, grazie al particolare sistema di controllo, vengono facilmente comandati in remoto e quindi sono gli strumenti perfetti per fare radioastronomia a scuola.
Radioastronomia a scuola con i radiotelescopi SPIDER: allineamento automatico del radiotelescopio su una sorgente con il software RadioUniversePRO
Le attività di radioastronomia a scuola sono molte e riguardano sia l’astronomia che la fisica. I radiotelescopi SPIDER infatti consentono non solo di captare le onde radio in arrivo dallo spazio ma anche di studiare come queste vengono generate nell’Universo e poi come vengono raccolte dallo strumento stesso. È così possibile unire i concetti di fisica delle onde elettromagnetiche a quello dei fenomeni astronomici che le generano. Anche se è più compatto (ma per questo alla portata economica di molti!) di un radiotelescopio professionale, il radiotelescopio SPIDER può essere usato per dimostrare agli studenti che diversi oggetti dell’Universo emettono non solo luce visibile ma anche onde radio. Registrando dati anche sotto forma di transiti o radio-immagini, è poi possibile introdurre concetti di corpo nero per poi arrivare alla teoria dei quanti, dei fotoni e dei vari modelli atomici.
Radioastronomia a scuola con i radiotelescopi SPIDER: radiomappa del Sole registrata con il radiotelescopio SPIDER 300A
SPIDER consente di puntare e registrare onde radio provenienti da molte sorgenti radio, anche extra galattiche e anche durante il giorno. È quindi possibile integrare anche la fisica dell’atmosfera spiegando agli studenti perché le onde radio penetrano le nuvole mentre quelle del visibile ne vengono bloccate (o fortemente attenuate). Potete quindi studiare i fenomeni che spiegano la nascita delle onde radio provenienti da diverse radiosorgenti e studiare se e perchè sono polarizzate. I radiotelescopi SPIDER sono dotati di un ricevitore a 1420 MHz appositamente studiato per la radioastronomia: il ricevitore H142-One è dotato di spettrometro a 1024 canali che consente di catturare la riga dell’idrogeno proveniente, ad esempio, dal piano della Via Lattea. In questo modo gli studenti possono studiarne anche l’effetto doppler e calcolare le velocità relative delle diverse parti della Via Lattea.
Radioastronomia a scuola con i radiotelescopi SPIDER: spettro on-off della radiosorgente Cassiopea A con la registrazione della riga dell’idrogeno
Anche gli oggetti intorno a noi emettono onde radio. Puntando ad esempio il radiotelescopio verso un palazzo vicino, sarà possibile notare l’aumento del valore di onde radio. Confrontando questo valore con quello rilevato puntando il Sole o la Luna sarà possibile determinare la temperatura superficiale della nostra stella o del nostro satellite naturale! Grazie alla possibilità di calibrare il segnale, il software di controllo di SPIDER consente di monitorare l’emissione di una radio sorgente per lungo tempo. Ad esempio, puntando il Sole è possibile fare una misurazione al giorno per l’arco di tempo necessario a sua rivoluzione (circa 25 giorni) e quindi sarà possibile correlarlo con altri fenomeni come il numero di macchie solari visibili con un telescopio ottico (dotato di apposito filtro per protezione!).
Radioastronomia a scuola con i radiotelescopi SPIDER: il flusso solare a 10cm (da: Spaceweather.com)
Infine, ricordiamo che il radiotelescopio utilizza una particolare radio, il ricevitore radioastronomico, che può essere utilizzato e analizzato per far comprendere agli studenti i fenomeni fisici legati alla generazione e alla cattura delle onde elettromagnetiche. Sarà possibile studiare come una corrente elettrica genera un’onda elettromagnetica e come una parabola consente di focalizzare e amplificare le onde radio. Questi sono solo alcuni esempi delle diverse applicazioni che, grazie ai radiotelescopi SPIDER, possono essere effettuati per fare radioastronomia a scuola.