Laboratorio GAIA

Il monitoraggio dei terremoti per mezzo di una rete di sensori adeguatamente distribuiti, rappresenta la base fondamentale per la caratterizzazione sismica e la definizione della pericolosità sismica di un territorio. Nell’ultimo ventennio le reti per il monitoraggio sismico si sono evolute velocemente grazie ai grandi passi avanti compiuti nel campo della tecnologia. Tra i principali progressi tecnologici sono da sottolineare il passaggio dall’analogico al digitale, lo sviluppo dei sensori a larga banda, il miglioramento dei sistemi di trasmissione dati e recentemente la miniaturizzazione della sensoristica. Lo sviluppo di nuove tecnologie e tecniche per il monitoraggio sismico e geofisico è stato possibile grazie alle attività di sperimentazione, prototipazione e implementazione svolte dai laboratori dei più importanti centri di ricerca sismologici.

I laboratori INGV di Roma e Palermo, hanno contribuito e continuano a contribuire ai progressi tecnologici nel settore del monitoraggio sismico, grazie alle importanti attività di sperimentazione e prototipazione. Presso i due laboratori, il personale afferente all’Unità Funzionale Reti Sismiche e Tecnologie Geofisiche dell’ONT ha progettato, realizzato e implementato sul territorio, strumentazione per il monitoraggio multiparametrico dei terremoti.

Nella sede di Roma si provvede alla progettazione e realizzazione di strumentazione per l’acquisizione di numerose variabili geofisiche. Viene configurato, testato e aggiornato l’acquisitore in tecnologia GAIA (Fig. 1 e 2), presente attualmente su oltre il 50% dei siti della Rete Sismica Nazionale (RSN). È presente anche una sezione CAD-CAM con la produzione di circuiti stampati per prototipi, tramite una fresa a controllo numerico.

 

Fig 1. – Test di un acquisitore sismico GAIA
Fig 2. – L’acquisitore sismico GAIA, presente in più del 50% della RSN.

 

Vengono inoltre configurati tutti gli apparati di rete (routers, modem, switch) impiegati per la trasmissione dei segnali dai siti remoti, in cui vengono installate le stazioni sismiche.

È in crescente sviluppo il settore di riparazione e test di sensori velocimetrici e accelerometrici, essendo stata ideata e costruita, dal personale afferente all'Unità Funzionale Reti Sismiche e Tecnologie Geofiche dell'ONT, una tavola vibrante che permette di verificare il corretto funzionamento delle forme d’onda prodotte da un sensore sismico in confronto con altre forme d’onda prodotte da sensori campione (Fig.3)

 

Fig.3 – Tavola vibrante del laboratorio di Roma, durante una fase di test di un sensore sismico.

 

Presso il Laboratorio di Palermo, il personale ONT-Sicilia, si occupa di sperimentare nuove tecnologie e di realizzare prototipi di nuovi sensori e acquisitori sismici low-cost per lo sviluppo della rete di monitoraggio dell'INGV in Sicilia. A partire dal 2017 l’ONT-Sicilia ha iniziato lo sviluppo di una rete di monitoraggio multiparametrica estesa su tutto il territorio regionale che, oltre ai classici sensori velocimetrici, ormai quasi tutti a larga banda, e ai sensori GPS, associa altri sensori di grandissima importanza per lo studio dei terremoti, e più in generale per la caratterizzazione e conoscenza del territorio.

Presso il Laboratorio di Palermo, il personale ONT-Sicilia sta attualmente sperimentando nuove tecnologie che promettono di rivoluzionare ancora una volta il monitoraggio sismico. Una delle più importanti sperimentazioni in atto è sicuramente l’implementazione di stazioni di monitoraggio basate su tecnologia MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems, Fig. 4). Lo sviluppo di stazioni sismiche basate su tale tecnologia miniaturizzata e a basso costo permette la realizzazione di reti sismiche in aree urbane (come ad esempio Catania, Acireale, Messina, Ragusa, Noto e Siracusa) con finalità di Protezione Civile.

 

Fig. 4: Stazione sismica low-cost basata su tecnologia MEMS realizzata presso il Laboratorio di Palermo