{"id":49673,"date":"2019-11-29T00:41:51","date_gmt":"2019-11-29T00:41:51","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/?p=49673"},"modified":"2026-03-16T09:18:30","modified_gmt":"2026-03-16T08:18:30","slug":"come-le-onde-acustiche-ci-possono-aiutare-a-scoprire-i-misteri-dei-fondali-del-mare-parte-ii-di-andrea-mucedola-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/49673","title":{"rendered":"Il Multibeam: come le onde acustiche disegnano il fondo del mare \u2013 parte II"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 4<\/span> minuti<\/span><\/span>

.<\/span>
\nlivello elementare<\/span><\/a>
\n.<\/span>
\nARGOMENTO: OCEANOGRAFIA<\/span><\/strong>
\nPERIODO: XX-XXI SECOLO<\/span><\/strong>
\nAREA: DIDATTICA<\/span><\/strong>
\nparole chiave: Sonar, Side Scan Sonar, Multibeam<\/p>\n

Multibeam<\/span><\/strong><\/span>
\nUn’evoluzione del sonar a scansione laterale a singolo fascio \u00e8 il sonar multibeam, <\/span><\/strong>ovvero un sonar side scan in grado di emettere pi\u00f9 fasci acustici. Questi sistemi, in questi ultimi trent\u2019anni, hanno avuto uno sviluppo straordinario, consentendo agli scienziati la ricostruzione tridimensionale dei fondali marini.<\/p>\n

Inizialmente utilizzati per la ricerca dei relitti, il loro uso venne mutuato dai centri di ricerca pi\u00f9 importanti, come il NOOA<\/span><\/strong>, per la ricerca oceanografica. La maggior parte dei sistemi multibeam funziona trasmettendo dal trasmettitore un ampio impulso acustico, utilizzando pi\u00f9 raggi di trasmissione\/ricezione (beamforming<\/span><\/strong>). In pratica, emette onde sonore da diversi trasduttori in direzione perpendicolare alla direzione di movimento del vettore, in un ventaglio simultaneo di impulsi che si propagano con un angolo di copertura di circa 150\u00b0. Al termine del percorso la nave inverte la sua rotta e percorre una rotta opposta,  sfalsata di pochi metri rispetto alla precedente.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

descrizione sonar dell’andamento morfologico di un fondale marino. La distanza nella parte inferiore dell’immagine \u00e8 di circa 16 km – da https:\/\/pubs.usgs.gov\/of\/2002\/0005\/site\/persp.html<\/a><\/em><\/span><\/strong><\/p>\n

Questo consente di ottenere al termine della missione il 100% della copertura del fondo marino di interesse, effettuando una serie di transetti paralleli fra loro. Di contro, essendo concettualmente dei sistemi complessi, ogni piccola variazione dell’assetto del vettore (rollio, beccheggio) pu\u00f2 causare errori significativi. Essendo fortemente soggetti alle condizioni ambientali (come per il moto ondoso), per un corretto utilizzo \u00e8 fondamentale effettuare delle procedure di pre-calibrazione dei sensori di movimento, i cui valori sono necessari per bilanciare gli effetti del rollio (movimento orizzontale) e del beccheggio (verticale) della nave che produrrebbero variazioni di quota non desiderate del multibeam e far registrare valori errati di distanza. Altro strumento di riferimento necessario \u00e8 il giroscopio<\/span><\/strong>, impiegato per misurare l\u2019orientamento rispetto al nord del vettore e quindi consentire la correlazione dei dati di posizione rispetto al moto della nave.<\/p>\n

I sonar multibeam<\/span><\/strong> sono tra gli strumenti pi\u00f9 potenti disponibili per la moderna esplorazione in acque profonde. Potendo lavorare a diverse frequenze \u00e8 essenziale la scelta della frequenza di lavoro che \u00e8 legata alla profondit\u00e0\/distanza del fondo da studiare. Vale sempre la regola citata per gli SSS, per cui onde a bassa frequenza viaggiano pi\u00f9 lontano rispetto alle frequenze pi\u00f9 alte che vengono assorbite prima. Di contro, se lo scopo \u00e8 il dettaglio di determinate strutture, vanno preferite frequenze pi\u00f9 alte, di fatto accettando una portata minore.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

l’insieme dei percorsi effettuati restituisce una mappatura del fondo –<\/strong><\/span>Conestoga multibeam sonar image NOAA<\/span><\/strong><\/p>\n

In particolare, le onde a frequenza pi\u00f9 elevata,  subendo una maggiore attenuazione del segnale, dopo centinaia (a volte decine) di metri non restituiscono nessun eco. Per questo motivo quando il target \u00e8 di ottenere immagini ad alta definizione vengono utilizzati sonar ad altissime frequenze, dell\u2019ordine dei Giga Hertz, che restituiscono fotografie acustiche del fondo con definizioni millimetriche.<\/p>\n

A meno di mantenersi molto vicini al fondale, l’uso delle alte frequenze<\/span> non \u00e8 indicato<\/span><\/strong> per mappare il fondale marino su alti fondali. Un altro problema dell’alta frequenza \u00e8 che avvicinandoci al fondo la fascia esplorata dal sonar si riduce. Per cui, per esplorare grandi spazi, i tempi si allungano ed \u00e8 preferibile lavorare a frequenze minori.<\/p>\n\n\n\n
Anche alcuni cetacei, come i capodogli, sono usi modificare le frequenze di scoperta a seconda che siano in caccia lontana (medie frequenze) e ravvicinata (alte frequenze) per poter affinare il rilevamento delle prede.<\/span><\/span><\/span><\/strong><\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Grazie all’elevato grado di accuratezza fornito dai sonar<\/span><\/strong> multibeam<\/span><\/strong> \u00e8 possibile creare splendidi modelli tridimensionali (3D) del fondale marino, con una risoluzione cos\u00ec alta da consentire la definizione morfologica sia della superficie del fondale marino sia degli oggetti che vi si sono “posati”, come i relitti.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

relitto – Fonte NOAA <\/span><\/strong>Corsair wreck 2.jpg – Wikimedia Commons<\/a><\/p>\n

Come abbiamo premesso, i sistemi multibeam<\/span> <\/strong>utilizzano trasduttori multipli che puntano, con diverse angolazioni, su entrambi i lati per creare grazie agli echi di ritorno il disegno di un transetto acustico. Questi trasduttori possono essere montati sullo scafo della nave in una disposizione a forma di T, nota come configurazione Mills Cross <\/span><\/strong>nella quale i trasduttori di trasmissione sono disposti in modo da essere paralleli alla chiglia della nave mentre i trasduttori di ricezione sono disposti in modo perpendicolare.<\/p>\n

Ad esempio il multibeam EM 302 Konisberg<\/span><\/strong>, utilizzato dal NOOA<\/strong><\/span>, \u00e8 progettato per produrre mappe dettagliate a profondit\u00e0 superiori a 7.000 metri senza dover trainare un sonar a quelle profondit\u00e0. Al fine di ottenere questo livello di precisione, un’unit\u00e0 di movimento inerziale (IMU) aggiorna la posizione relativa dei trasduttori pi\u00f9 volte al secondo.
\n
\n<\/span>Ma non finisce qui … ho ancora molte cose da mostrarvi.<\/p>\n

Fine II parte – continua<\/span><\/strong><\/p>\n

.<\/span><\/p>\n

Alcune delle immagini possono essere state prese dal web, citandone ove possibile gli autori e\/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l\u2019autore e le fonti o rimuoverle, pu\u00f2 scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell\u2019articolo<\/p>\n

 <\/span><\/p>\nPAGINA PRINCIPALE<\/span><\/a>\n

 <\/p>\n

PARTE I<\/span><\/a> PARTE II<\/span><\/a> PARTE III<\/span><\/a><\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

tempo di lettura: <\/span> 4<\/span> minuti<\/span><\/span>. . ARGOMENTO: OCEANOGRAFIA PERIODO: XX-XXI SECOLO AREA: DIDATTICA parole chiave: Sonar, Side Scan Sonar, Multibeam Multibeam Un’evoluzione del sonar a scansione laterale a singolo fascio \u00e8 il sonar multibeam, ovvero un sonar side scan in grado di emettere pi\u00f9 fasci acustici. 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