EFFETTO DELLE VARIAZIONI DEL CAMPO ELETTRICO SUI “TRACK CIRCUIT SYSTEMS”

Treno in ritardo per… tempesta solare

Presentato questa settimana a Warwick, al National Astronomy Meeting della Royal Astronomical Society, un progetto della Lancaster University per lo studio di possibili interferenze, prodotte da fluttuazioni dovute a fenomeni legati allo space weather, sui segnali ferroviari che regolano il traffico lungo alcune linee del Regno Unito

     14/07/2022
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Rappresentazione artistica dell’interazione fra il Sole e la magnetosfera terrestre. Crediti: Nasa’s Goddard Space Flight Center/Mary Pat Hrybyk-Keith

Annuncio ritardo. Il treno delle ore 17:03 partirà con un ritardo previsto di 15 minuti a causa di una tempesta geomagnetica. Ci scusiamo per il disagio. Se quelli dovuti alle intemperanze dello space weather ci sembrano fenomeni remoti e improbabili, un progetto presentato al National Astronomy Meeting della Royal Astronomical Society, in corso in questi giorni a Warwick (Regno Unito), potrebbe farci ricredere. Secondo Cameron Patterson, dottorando alla Lancaster University, tempeste solari anche di intensità moderata potrebbero interferire con alcuni dei sistemi che regolano il traffico ferroviario. In particolare, potrebbero far diventare rossi i semafori presenti lungo le linee anche se nessun treno le sta attraversando, causando così ritardi non necessari.

Una premessa è d’obbligo: parliamo di un progetto ancora nelle sue fasi iniziali e condotto in un ambito anche geograficamente molto circoscritto. Il modello che i ricercatori stanno mettendo a punto riguarda infatti solo l’eventuale impatto delle tempeste solari su due segmenti della rete ferroviaria del Regno Unito: una linea sud-nord da Preston a Lancaster e una linea ovest-est da Glasgow a Edimburgo. Una puntualizzazione importante, questa, foss’anche solo per le diverse latitudini – e di conseguenza le differenti intensità dei fenomeni legati al meteo spaziale, le cui manifestazioni tendono a ridursi fino a sparire man mano che ci si allontana dai poli – rispetto, per esempio, all’Italia.

Detto questo, proviamo a capire come una turbolenza originata nella nostra stella potrebbe mai avere qualche conseguenza sullo stato del semaforo d’una linea ferroviaria. Occorre partire dal particolare sistema di sicurezza preso in esame nello studio dei ricercatori della Lancaster University. Inventato nel 1871, nella sua forma originale “prevede l’impiego di giunti di rotaia isolanti, così da suddividere la linea ferroviaria in sezioni”, si legge in uno studio pubblicato nel 2020 da David Boteler su Space Weather. “All’interno di ogni sezione una batteria collegata tra i binari attiva un relè che imposta i segnali su Clear [dunque sul verde, ndr]. Quando un treno entra nella sezione, la batteria viene cortocircuitata dalle ruote e dagli assi del treno stesso, diminuendo così la tensione applicata al relè, che disattivandosi cambia i segnali”. In pratica, non appena le ruote del treno percorrono i binari d’una sezione – la cui lunghezza media si aggira attorno agli uno o due chilometri – ecco che i semafori relativi a quella sezione diventano automaticamente rossi.

Questi sistemi, detti track circuit systems, sono ancora ampiamente utilizzati, per la loro semplicità e affidabilità. Ma non sono mancati episodi di malfunzionamento delle segnalazioni ferroviarie durante le perturbazioni geomagnetiche. Le tempeste solari possono infatti alterare le correnti presenti in questi circuiti, spiega Patterson, facendo sì che i segnali diventino rossi anche se una sezione è libera, senza che vi sia alcun treno ad attraversarla. Un falso allarme, dunque, che può introdurre ritardi nella circolazione.

Malfunzionamenti di questo tipo possono verificarsi a seguito di tempeste solari di varie intensità, osservano gli autori dello studio: da tempeste medie, con un campo elettrico di 2 V/km, a tempeste forti, attorno 4 V/km. In passato, lungo le ferrovie svedesi sono stati rilevati valori anche superiori a 7 V/km. E le stime per le tempeste solari estreme prevedono che si possano presentare eventi con intensità fino a 20 V/km.

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