| | |  | Interferometro radar: CryoSat-2 Siral 2 | |
I sensori
In base al tipo di oggetto da osservare, gli scienziati stabiliranno il sensore più adeguato per acquisire un’immagine. Ci sono vari tipi di sensori incluse le macchine fotografiche.
Per fare un’analogia, se volete un’immagine della vostra casa userete una macchina fotografica, mentre se volete registrare le persone che entrano ed escono da casa vostra, userete una telecamera.
Nel telerilevamento, lo strumento usato per acquisire immagini è solitamente chiamato “sensore”. Si preferisce usare questo termine perché fa riferimento ad una gamma più ampia di possibilità di acquisire informazioni rispetto ad una macchina fotografica. Una macchina fotografica fa riferimento ad informazioni che si possono vedere solo attraverso gli occhi , mentre il telerilevamento implica anche diversi tipi di radiazione nello spettro elettromagnetico.
Quando una macchina fotografica scatta un’immagine, utilizza una radiazione (luce) nel campo del visibile, in modo che quando si fotografa una casa, ciò che appare nell’immagine corrisponde a ciò che si vede nella realtà.
Lo spettro elettromagnetico
Nel telerilevamento, i sensori consentono anche di acquisire informazioni che l’occhio umano non è in grado normalmente di vedere (usando radiazioni in altre parti dello spettro elettromagnetico, piuttosto che nel visibile).
Un esempio che forse conoscete riguarda gli speciali visori che consentono di vedere anche al buio, come quelli indossati nei film di spionaggio e d’azione. Questi visori aumentano le capacità di visualizzazione, utilizzando l’illuminazione degli infrarossi.
Sapete perché questi occhiali speciali sono chiamati visori ad infrarossi?
Se non sapete rispondere, leggere i paragrafi che seguono; poi riprovate.
* Risposta 1 sotto
Tutti gli oggetti riflettono una parte della luce che li raggiunge. Questa quantità di luce generalmente 'dona' agli oggetti il loro colore. Per esempio, quando vedete che una pianta è verde, è perché la pianta riflette parte della luce che l’occhio vede come verde, mentre una mela è rossa perché riflette parte della luce che corrisponde al rosso.
Alcuni oggetti non riflettono solo la luce che li raggiunge, ma emettono anche una 'radiazione'.
Per esempio, un incendio emette calore e luce, così che un incendio risulta visibile anche al buio. Di contro, quando è buio non riuscite a vedere una mela. Questo perché la mela riflette solo la luce, mentre un incendio emette anche luce.
Sapreste citare altri tre esempi di oggetti che emettono radiazione e tre esempi di oggetti che riflettono la radiazione?
* Risposta 2 sotto
Per ulteriori informazioni sulla radiazione dei corpi, consultate il seguente viewgraph: Radiazione di corpi.
La luce (e il calore) che è emessa e riflessa dagli oggetti è chiamata 'radiazione'. Con il termine radiazione si intende un insieme di particelle dotate di carica elettrica in movimento. Il movimento, in questo caso, è un 'onda' (questo movimento è simile a quello delle onde del mare – vedere anche il seguente viewgraph: Onde elettromagnetiche: principi fondamentali).
Di conseguenza, per misurare una radiazione emessa o riflessa da oggetti, è necessario misurare la loro lunghezza d’onda ossia la lunghezza dell’onda di radiazione emanata dall’oggetto. Misurando la lunghezza d’onda di oggetti diversi, si è capito che alcuni oggetti riflettono lunghezze d’onda che non sono visibili dall’occhio umano (per esempio, gli infrarossi).
L’insieme di tutte le lunghezze d’onda possibili è lo 'spettro elettromagnetico'. Per esemplificare il contenuto dello spettro, gli scienziati lo hanno riassunto nel modo visualizzato nel grafico a sinistra.
Lunghezza d'onda
Nota : l’uomo ha progettato alcuni oggetti in grado di emettere una radiazione in alcune lunghezze d’onda. Per esempio i forni a microonde, i trasmettitori radio e televisivi, ecc.
Sapreste citare altri tre esempi di oggetti la cui radiazione non è visibile (ad occhio nudo)?
* Risposta 3 sotto.
| | | Sensori passivi |
Sensori passivi
Nel telerilevamento, si usano numerosi sensori dotati di varie sensibilità a diverse lunghezze d’onda nello spettro elettromagnetico. Per esempio, alcuni sensori sono progettati per ricevere tutte le lunghezze d’onda del 'verde', mentre altri sono più indirizzati verso le lunghezze d’onda dell’infrarosso.
Il visore a infrarossi, per esempio, è costruito specificatamente per 'vedere' oggetti che emettono radiazione nell’infrarosso (persino al buio).
Tutti i sensori specializzati nella ricezione di lunghezze d’onda riflesse o emesse da oggetti osservati sono chiamati 'sensori passivi.'
| | Sonde attive | |
Sensori attivi
Lo svantaggio principale dei sensori passivi sta nel fatto che se il cielo è coperto da nuvole o se c’è buio, non sono utilizzabili. Di conseguenza si deve utilizzare un tipo diverso di sensore chiamato 'sensore attivo' perché emette una radiazione poi riflessa dagli oggetti; l’energia che ritorna verso il sensore è misurata .
Il sensore attivo più comunemente usato nel telerilevamento è il 'radar'.
Risposta 1: i visori ad infrarossi sono dispositivi costruiti per “vedere” oggetti al buio che emettono radiazioni nell’infrarosso.
Risposta 2:
Esempi di emissione: il bulbo della lampadina, il forno a microonde, il sole.
Esempi di riflessione: arcobaleno, macchina, specchio.
Risposta 3: la radiazione UV del sole, le microonde di una rete di telefonia cellulare, i raggi gamma emessi dalle rocce radioattive, i raggi X usati negli ospedali, ecc.
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