Spazio: sondare i pianeti, a lezione dai pipistrelli

Il biosonar dei pipistrelli ha ispirato due ricercatori di UniTrento che hanno messo a punto una nuova tecnica di elaborazione per migliorare l’efficacia dei radar

I protagonisti di un nuovo studio dell’Università di Trento, pubblicato sulla rivista scientifica Nature Communications, sono i pipistrelli e i radar per osservare i pianeti.

Ciò che li accomuna è la capacità di trasmettere e decodificare segnali con grande capacità di risoluzione e dettaglio.

L’ecolocalizzazione è un’abilità che nel pipistrello è frutto del processo di evoluzione della specie. Il suo biosonar, un sonar biologico usato anche da alcuni altri mammiferi come i delfini, permette infatti al pipistrello non soltanto di orientarsi nell’ambiente, ma anche di localizzare, identificare e stimare la distanza degli oggetti.

I pipistrelli emettono ultrasuoni (ovvero onde acustiche a frequenza elevata che non possono essere percepite dall’orecchio umano) nell’ambiente e ascoltano l’eco che rimbalza dai diversi oggetti.

Diversamente da alcuni sonar che hanno un raggio d’azione estremamente limitato, il loro biosonar agisce su molteplici ricevitori. La posizione un po’ separata degli orecchi dei pipistrelli permette loro di captare l’eco di ritorno con tempi e intensità differenti, in due bande diverse, in base alla posizione dell’oggetto che li ha generati.

La stima della distanza è ottenuta misurando il tempo trascorso tra l’emissione del suono da parte dell’animale e il ritorno degli echi dall’ambiente. In questo modo l’animale percepisce più informazioni: non soltanto la direzione, ma anche ad esempio quanto grandi sono gli altri animali o di che genere di animale si tratta. Distinguere in un attimo il movimento di una foglia da quello di una preda e ridurre al minimo il tragitto per arrivare alla conquista del cibo è un vantaggio prezioso per la caccia in vari ambienti. Abilità che i sistemi artificiali più avanzati non sono stati finora in grado di eguagliare.

Al funzionamento del biosonar dei pipistrelli si sono ispirati Lorenzo Bruzzone e Leonardo Carrer (rispettivamente professore e dottorando del Dipartimento di Ingegneria e Scienza dell’Informazione dell’Università di Trento) per migliorare l’efficacia dei radar.

Lo studio apre nuovi scenari per l’evoluzione degli strumenti di rilevazione radar planetari.

L’articolo “Solving for Ambiguities in radar Geophysical Exploration of Planetary Bodies by Mimicking Bats Echolocation” di Leonardo Carrer e Lorenzo Bruzzone è apparso sull’ultimo numero della rivista Nature Communications.