Radiogeofonia di A.Nardi da Geologia 2000 [http://www.anisn.it/geologia2000]

SWL connection

Primo contatto

Qui avverrà il primo contatto tra radioamatori e astrofili o tra questi e le E/VLF. In questa pagina avverrà un gemellaggio tra astronomia e radiantismo che porterà alla radiastronomia amatoriale e tra geologia e radiantismo fino alla nascita di una nuova sismica. I radioamatori giocheranno in casa mentre gli astrofili, i geologi e (non lo ammetteranno mai) anche i fisici scopriranno nuovi orizzonti.



Per cominciare dimentichiamoci i titoli e le aspirazioni, abbandoniamo ogni formattazione mentale e prepariamoci ad entrare in un mondo fantasma: quello della "Radio Naturale".
Nel 1895 Guglielmo marconi effettuò con successo la prima trasmissione di un messaggio via radio: un singolo impulso radio, un semplice treno d'onde, fece suonare un campanello elettrico al di là di una collina. Da allora fino ad oggi l'etere si è saturato di trasmissioni artificiali con messaggi sempre più complessi. Ma cosa c'era nell'aria prima di Marconi?
Marconi non è mai stato un fisico (gli fu conferita la laurea ad onorem) e pure diede alla fisica la sua migliore applicazione dopo la ruota. La radio fu inventata dal primo "radioamatore" della storia (questo lo sottolineo per gli astrofili).
L'idea di usare le onde radio come mezzo di comunicazione gli sembrava troppo facile per essere buona. Se poteva funzionare, perchè nessuno ci aveva ancora pensato? I fisici hanno la tendenza a vedere le cose da due punti di vista: il più complesso e il meno utile, cosicché vedevano le onde elettromagnetiche soltanto come le equazioni di Maxwell e la concatenazione di due campi vettoriali.
Il russo Popow fu l'unico ad avere la stessa idea di Marconi ma non riuscì a realizzare per primo un collegamento perchè il suo ricevitore non possedeva la necessaria sensibilità. Marconi invece ebbe successo perchè il suo coherer era il frutto di tanta sana sperimentazione.
Ma su quali esperimenti si basava? Cosa potevano captare i sui strani congegni se la radio non era stata ancora inventata?

Tutta questa suspense per dire semplicemente che Marconi si dilettava a rivelare, sotto forma di trilli, le radiazioni elettromagnetiche che la natura produce spontaneamente con un fenomeno comunissimo: il fulmine.
Non tutti ricordano infatti che il primo radioamatore della storia ha tratto la sua invenzione proprio dallo studio delle radiazioni naturali!
Da allora le trasmissioni artificiali hanno invaso l'etere e la nostra vita facendoci dimenticare della "radio naturale".

La Natura produce onde radio da sempre. Il cosmo è permeato da una radiazione di fondo, la galassia, le stelle, i pianeti, l'atmosfera, il suolo, tutto l'universo "suona" una musica diafana oggi occultata dal frastuono delle radiocomunicazioni.
Passeggiare sulla superficie terrestre (come vedremo in seguito) produce già dei segnali radio!

Molti di questi segnali si manifestano su frequenze molto basse, tanto basse da rientrare nel campo delle frequenze udibili. Attenzione però: è chiaro che gli unici suoni che il nostro udito può percepire nell'aria sono vibrazioni meccaniche, mentre le onde elettromagnetiche hanno tutt'altra natura. Stiamo parlando dunque di onde di natura diversa ma (questo è importante) della stessa frequenza.
Premesso ciò, se trasformiamo le oscillazioni elettromagnetiche in oscillazioni elettriche e queste in oscillazioni meccaniche, ecco che le onde radio si trasformeranno in suoni. Per far questo ci vuole nient'altro che una radio.
Qualcuno starà pensando che una radio normale non funziona in questo modo. È vero, ma non importa. Quello che deve essere chiaro è che nel caso di radiazioni con frequenze molto basse (E/VLF) il segnale radio si può trasformare direttamente in suoni perchè ha già la medesima frequenza.
(Sono certo che i radioamatori trarranno un particolare gusto dalla consapevolezza di ascoltare direttamente l'onda radio, cioè quella che solitamente era l'onda "portante")

Lo spettro acustico si estende da 15 Hz a 20 kHz circa (dipende dal soggetto e dall'età) e in questo range troviamo la banda radio delle ELF, la parte inferiore delle VLF e la parte superiore delle ULF. Per un ulteriore chiarimento si può vedere il paragrafo "Inquadramento della gamma di frequenze su cui opera il radiogeofono" cioè il mio apparecchio (per tornare qui usa la freccia del browser).

Stabilito ciò, è ora di chiedersi cosa si può ascoltare su questa gamma, che per semplicità chiameremo "radioacustica".
I fulmini di Marconi sono certamente i segnali naturali più potenti e tipici, ma insieme ad essi troviamo il QRM (radiodisturbo) industriale prodotto soprattutto dai 50 Hz della corrente di rete ma anche (lo credereste?) dalle telefonate che scorrono nei cavi e perfino dall'orologio al quarzo.
Spostandoci in un luogo lontano dai centri urbani e dalle linee elettriche, in un giorno sereno, il rumore di fondo sarà molto diverso. Scricchiolii e ticchettii testimoniano l'esistenza di elettricità statica nell'ambiemte circostante. Cinguettii sporadici diverranno sempre più frequenti verso l'ora del tramonto dimostrando fin da subito che l'azione del Sole sulla ionosfera produce dei segnali tipici. I nostri stessi passi sul terreno produrranno un segnale sorprendente: sembrerà quasi di aver applicato un microfono sotto le scarpe! Gli insetti volanti attratti dal luccichio dell'antenna, danzandole intorno produrranno un suono identico al ronzio di un moscone ma anche questo captato dall'antenna, non da un microfono! Talvolta sembrerà di udire un mormorio, ma sarà solo l'insetto che si avvicina e si allontana ronzando. Altre volte si udrà con molta chiarezza una frase pronunciata da una voce umana in una lingua incomprensibile ma questa volta non sarà colpa delle mosche: anche con antenne opache (filo in tubo di PVC) e sotto stretto controllo visivo (nessun insetto nei paraggi) capita di ascoltare questo fenomeno sconcertante. Il timbro della voce è umano ma ciò che impressiona di più sono l'inflessione e l'enfasi della frase che appaiono decisamente espressivi. Il senso però è sempre inafferrabile perchè la frase, se pur ottimamente intellegibile, non assomiglia mai ad alcuna lingua conosciuta.
Ai radioamatori posso fare un'ulteriore descrizione: non è come il tipico "sblatero" della "27", ne' come ascoltare senza BFO una trasmissione SSB, ne' come ascoltare in chiaro i messaggi criptati da uno scrambler... è praticamente come una frase in un'altra lingua. E' un fenomeno naturale decisamente interessante.
Oltre a ciò, per la gioia degli astrofili, su questa banda è possibile studiare l'attività solare (fluttuazione del rumore di fondo ed attività ionosferica), le emissioni a bassa frequenza del pianeta Giove (30 Hz) ma soprattutto l'equivalente radio della scia luminosa delle meteore che, solcando la ionosfera, producono segnali caratteristici.
Non ultimi ci sono i fantomatici segnali sismici. Ormai è praticamente certo che le rocce, sottoposte a stress meccanico, possono produrre segnali radio a bassissima frequenza, ma alcuni ricercatori ritengono ancora impossibile che questi segnali possano giungere in superficie. La mia esperienza diretta mi fa credere il contrario. Ho "udito" una scossa dello sciame sismico del terremoto dell'Umbria del 1997 e 36 ore prima, per una durata di circa 12 ore, c'è stato un forte segnale caratteristico che non si è più ripetuto. Se davvero la fenomenologia si rivelasse così semplice, chiunque potrebbe essere in grado di prevedere un terremoto locale (tranne qualche fisico).

Questa è soltanto una breve ed incompleta panoramica di ciò che la banda radioacustica ha da offrire ai radioamatori, agli astrofili, ai geologi e perfino ai fisici. Tutti i segnali che ho potuto isolare sono descritti nella mia classificazione qualitativa (usa poi la freccia del browser per tornare qui). Altre notizie sulla "radio naturale" e su ciò che può ancora offrire questa banda, sono riportate nel paragrafo "Altre informazioni".

Ma l'aspetto peculiare della radio naturale non finisce qui. Ho già accennato al QRM industriale, ebbene questo rende IMPOSSIBILE l'ascolto di questa banda da casa o comunque presso un centro abitato. Per poter ascoltare questi segnali è indispensabile recarsi in campagna, in montagna, insomma a contatto con la natura... del resto ciò che vogliamo ascoltare è la Natura!
I radioamatori troveranno questa pratica un po' insolita e avventurosa ma per gli astrofili la ricerca di luoghi incontaminati è prassi comune. Probabilmente per loro andrà già bene il sito preferito per le osservazioni, purchè le linee elettriche siano più distanti di 1 km.
Questo contatto diretto con la natura aggiunge ulteriore fascino alla ricerca.

Quando parliamo della Natura solitamente pensiamo alle meraviglie del mondo vivente, al miracolo della vita e alla sua diversità. Ma anche il mondo inanimato, minerale, fisico, planetario, cosmico, fa parte integrante del grande spettacolo. Trovarsi appollaiati su una roccia, magari al tramonto o all'alba, con lo sguardo perso tra cielo e terra e, mentre intorno domina il silenzio, ascoltare nelle cuffie suoni arcani, misteriosi, inattesi, è come entrare in una dimensione primordiale in cui si è immersi nell'"ambiente fisico" e si ascolta la sua "voce"... se si è abbastanza romantici, ci si sente realmente parte dell'Universo!
Una piccola appendice curiosa dell'Universo. Il fatto di essere anche vivi sembra soltanto una complicazione locale.

Va beh, non ho commosso nessuno??   Ok, andiamo ancora avanti: ora arriva la parte tosta...