Circa l'80% delle radiosonde meteorologiche – strumenti di misurazione a distanza contenenti plastica, batterie e componenti elettronici – finiscono dispersi nella natura dopo un volo. Ma una startup creata da uno studente di un master dell'EPFL è destinata a cambiare la situazione con una nuova “sonda aliante” ultraleggera che può tornare automaticamente al punto in cui è stata lanciata.
In molti paesi è pratica standard lanciare le radiosonde trasportate dai palloni meteorologici due volte al giorno. Questi strumenti salgono per due ore verso la stratosfera, raccogliendo dati su velocità e direzione del vento, temperatura, pressione e umidità a varie altitudini: informazioni fondamentali per generare previsioni meteorologiche e migliorare i modelli climatici. I palloni meteorologici vengono generalmente gonfiati con idrogeno e quando raggiungono un'altitudine di circa 35.000 metri, la bassa pressione atmosferica li fa scoppiare e fanno cadere le radiosonde. Mentre cadono a terra, gli strumenti vengono spinti dalle correnti del vento e talvolta atterrano nell'acqua o in aree molto remote. Delle circa 600.000 radiosonde lanciate ogni anno nel mondo, circa l'80% non viene mai ritrovata. Yohan Hadji, uno studente del master dell'EPFL, ha sviluppato una soluzione a questo problema: un nuovo tipo di radiosonda che può tornare automaticamente in un punto predeterminato. Il suo dispositivo è stato testato quest'estate dall'Ufficio federale di meteorologia e climatologia (MeteoSwiss) e anche gli uffici meteorologici di altri paesi si stanno interessando. “Anche Francia, Regno Unito, Germania, Croazia e Canada vogliono provarlo”, afferma Hadji, che ha appena creato una startup chiamata R2Home.
Gli algoritmi si adattano alle misurazioni del vento effettuate durante la salita
Le radiosonde di Hadji sono fissate a piccoli alianti in schiuma dotati di un sistema di guida. L'intera unità pesa solo 250 grammi e viene sollevata in aria da un pallone meteorologico. “Il mio dispositivo è costituito da una radiosonda standard all'interno di una scatola a forma di ala”, afferma. “È abbastanza piccola e leggera da poter essere classificata dall'UFAC come una radiosonda convenzionale [Swiss Federal Office of Civil Aviation] classificazione.” Il sistema di guida utilizza un algoritmo per calcolare la traiettoria ottimale per tornare al punto in cui è stata lanciata la radiosonda o verso un altro sito programmato nel suo GPS. Svilupparlo è stata una vera sfida tecnica dato il materiale ultraleggero dell'aliante. “I “Ho dovuto creare un algoritmo che potesse tenere conto delle misurazioni del vento effettuate durante la salita”, spiega Hadji. “Ad alcune altitudini, il vento può raggiungere velocità superiori a 200 km/h!”
Hadji ha presentato la sua invenzione ai meteorologi e agli esperti dell'UFAC, interessati alla sua fattibilità e affidabilità. L'UFAC gli ha dato l'opportunità di effettuare i suoi primi voli di prova in condizioni reali. Complessivamente le sonde-aliante di Hadji sono state testate circa 60 volte in Svizzera, di cui quest'estate una dozzina di volte presso la stazione meteorologica di MeteoSvizzera a Payerne. Durante ogni volo di prova, l'aliante è tornato con successo entro un raggio di 15 metri dalla posizione desiderata. “I primi risultati sono molto promettenti”, afferma Yves-Alain Roulet, capo del settore Tecnologie di misurazione di MeteoSvizzera. “Ora dobbiamo testare le prestazioni del sistema in condizioni meteorologiche più complicate.”
La Svizzera è leader nel recupero delle radiosonde perdute: ne viene ritrovato circa il 75%, contro una media mondiale del 20%. “Questo perché abbiamo una comunità molto attiva di cacciatori di radiosonda”, afferma Hadji. Eppure meno dell'1% delle radiosonde recuperate viene effettivamente riutilizzato, poiché i sensori di temperatura e umidità tendono a danneggiarsi dopo essere stati così a lungo esposti agli agenti atmosferici. “Il mio dispositivo può aiutare a garantire che ciò non accada, in modo che le radiosonde possano essere utilizzate per numerosi voli”, dice Hadji.
La radiosonda di Hadji potrebbe essere in grado di tornare al punto in cui è stata lanciata, ma è efficace nella sua funzione primaria: effettuare misurazioni accurate? Per scoprirlo MeteoSvizzera ha effettuato dei test comparativi. “I nostri test iniziali non hanno rilevato differenze significative tra la radiosonda incorporata nell'aliante R2Home e una radiosonda standard”, afferma Roulet. “Ma anche qui sono necessari ulteriori test, anche in condizioni meteorologiche rappresentative di tutte e quattro le stagioni.” Questi risultati incoraggianti hanno aperto la strada a Hadji per partecipare alla Conferenza tecnica dell'Organizzazione meteorologica mondiale sugli strumenti e metodi di osservazione meteorologici e ambientali (TECO) quest'anno, tenutasi a Vienna, in Austria, alla fine di settembre.
Hadji, che ora ha 20 anni, ha iniziato a lavorare alla sua invenzione nel 2019 mentre era studente delle scuole superiori a Grenoble. Da allora ha progredito rapidamente attraverso le varie fasi dello sviluppo del prodotto, nonostante abbia incontrato alcuni ostacoli lungo il percorso. “Ad esempio, fino al 2023 la mia idea era di collegare la radiosonda a un paracadute anziché a un aliante in schiuma”, spiega. “Ma quel progetto sarebbe stato problematico ad altitudini molto elevate.” Potrebbe sviluppare ulteriormente questo approccio anche in futuro, perché crede che “potrebbe essere un'opzione interessante per carichi utili più pesanti e costosi”.
Esecuzione di test con uffici meteorologici esteri
Dal 2022, Hadji ha beneficiato di una serie di programmi di sostegno locale per gli imprenditori: il programma Blaze dell'EPFL, la Fondazione per l'innovazione e la tecnologia, la Fondazione Sylvie Rusconi e, più recentemente, Venture Kick. La sua startup è stata recentemente acquisita da Meteomatics, una società svizzera che è il principale fornitore mondiale di informazioni meteorologiche. Per ora, Hadji è concentrato sulla preparazione dei test con gli uffici meteorologici stranieri. I tanti cacciatori di radiosonda in giro per il mondo potrebbero presto ritrovarsi a casa a mani vuote.
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