A Spinoff a Day – Edifici per la calibrazione dei magnetometri

La nascita dell’idea

Uno dei due Magnetic Test Facilities accanto all’Ames Research Center. Fonte: NASA

Accanto all’Ames Research Center in California fanno capolino due edifici insoliti, sono i Magnetic Test Facilities che permettono di controllare i campi magnetici grazie a bobine di Helmholtz installate all’interno. Nel primo edificio (chiamato N-217) si trova una camera progettata per calibrare sensori magnetici, determinare la quantità di metallo all’interno di un magnete e testare le radiazioni elettromagnetiche a bassa frequenza di piccoli oggetti. Nell’altro edificio (N-217A) si possono testare oggetti di grandezza superiore a un metro ed è possibile duplicare la forza e la direzione del campo magnetico terrestre sia esso misurato sulla Terra, in orbita o nello spazio profondo.

Questi edifici erano stati costruiti inizialmente per testare il comportamento delle prime sonde che avevano a bordo strumenti molto sensibili ai campi magnetici.

I magnetometri atomici di Geometrics sono stati ottimizzati grazie all’uso dei Magnetic Test Facilities. Fonte: NASA

Verso la fine degli anni ’90, con il miglioramento nella progettazione di sonde e strumenti, NASA non ne usufruiva più e si stava pensando di raderli al suolo. Ernie Iufer, un ricercatore dell’Ames specializzato nello studio del magnetismo, ha cercato in ogni modo di preservarli perché secondo lui l’Agenzia avrebbe potuto averne bisogno in futuro, o almeno avrebbero potuto esser utili ad altre aziende. Iufer si mise dunque a cercare collaborazioni private trovando la ditta Geometrics Inc. di San Jose disposta a usare e mantenere gli edifici con l’accordo di dare priorità a NASA in caso di bisogno.

Trasferimento tecnologico

“Gli edifici sono ottimi per testare i magnetometri che produciamo” afferma Ron Royal, vice presidente delle operazioni della Geometrics. Per i magentometri servono edifici adatti perché le interferenze derivanti dai normali materiali da costruzione possono invalidare i risultati dei test o comunque fornire letture non accurate. N-217 e N-217A sono costruiti con legno e chiodi speciali senza alluminio, e Geometrics non perse l’occasione.

Le bobine di Helmholtz sono usate per modificare il campo magnetico terrestre. Fonte: NASA

“Le prime sonde spaziali rispondevano eccessivamente al campo magnetico terrestre” afferma Raul Mhaskar, scienziato della Geometrics. “Quando venivano inviate nello spazio, le sonde agivano come l’ago di una bussola e oscillavano”. NASA costruì i due edifici per studiare questo fenomeno e cercare di eliminarlo il più possibile, ma le strutture sono anche adatte a simulare le varie condizioni magnetiche terrestri. “Le bobine di Helmholtz”, spiega Royal, “quando vengono elettrificate, possono aggiungere o togliere intensità al campo magnetico circostante creando la forbice completa di valori presenti sulla Terra. Ai poli, ad esempio, c’è un campo magnetico più intenso rispetto all’equatore”.

Benefici

L’azienda Geometrics iniziò a costruire magnetometri nel 1968, quando la corsa allo spazio era al culmine. Da allora, con l’evoluzione tecnologica, questi strumenti si sono ridotti in dimensione e potenziati in efficacia, e il processo è ancora in corso. I magnetometri lavorano leggendo le firme magnetiche del suolo, dell’acqua o di altre sostanze dando la possibilità di capire quali materiali vi siano contenuti, o addirittura modificarne le caratteristiche. Ad esempio, alcuni dispositivi sono stati usati per calibrare perforatrici sotterranee o per trovare oggetti nascosti sotto il terreno; in campo medico i magnetometri sono usati per rilevare l’attività elettrica prodotta dal cuore.

Gli edifici di NASA sono ora usati per sviluppare la prossima generazione di magnetometri, per testare i sensori e assicurare il loro funzionamento ottimale ovunque sul pianeta e al di fuori di esso.

Per approfondire:

Spinoff nel dettaglio [ENG]

Sito di Geometrics [ENG]

Bobina di Helmholtz [ENG – video]