Un nodo della stazione interferometrica
Nella zona più profonda del laboratorio sotterraneo opera una stazione interferometrica laser a tre nodi (A, B, C) per misurare gli spostamenti relativi di tre punti di riferimento solidali con la roccia in corrispondenza dei nodi stessi, da circa 0,01 mm fino a diversi mm, in una gamma di frequenze che va dalle deformazioni continue fino ad alcune decine di Hz.
La stazione interferometrica consiste di un sistema di gallerie formanti un triangolo rettangolo i cui cateti, lunghi circa 90 m, partendo dalle formazioni calcaree attraversano la faglia di sovrascorrimento con angolo azimutale di 45°, attestandosi entro la formazione dolomitica.
Le misure saranno effettuate tramite due interferometri di Michelson a bracci fortemente diseguali: il braccio di riferimento, lungo circa 50 cm, è situato nel nodo B e i due bracci di misura corrispondono ai tratti A-B e B-C, così da ottenere informazioni indipendenti sulle rispettive variazioni di lunghezza. Nello stesso tempo opererà un interferometro a bracci eguali, allo scopo di rilevare variazioni differenziali di posizione dei riferimenti, indipendentemente da possibili fluttuazioni in frequenza della sorgente laser.
Il fascio laser si propaga in tubi da alto vuoto in acciaio inossidabile del diametro di 40 cm, per una lunghezza complessiva di 180 m. Il sistema ottico dellĠinterferometro è particolarmente accurato, per permettere unĠadeguata sovrapposizione tra il fascio di riferimento e i due fasci di misura. Allo scopo vengono utilizzati specchi con elevato raggio di curvatura (90 m) e di grande precisione. Il braccio di riferimento di ciascun interferometro contiene un modulatore di fase elettroottico per poterne alterare la lunghezza ottica.
Gli obiettivi del progetto sono molteplici: in una prima fase lo studio dellĠassestamento a lungo termine delle gallerie, la misura di eventuali spostamenti asismici, utile per una migliore conoscenza dei processi di rottura lungo le faglie e forse dei possibili meccanismi di dissipazione non sismica dellĠenergia di deformazione accumulata, e la misura di variazioni del campo di deformazione, collegate ad eventi sismici.
In una fase successiva si affronteranno temi più ambiziosi di geologia e sismologia, quali la ricerca di variazioni temporali del segnale di marea terrestre dovute a cambiamenti nelle proprietà elastiche delle rocce, lo studio della frequenza e dellĠampiezza delle oscillazioni libere, da utilizzare rispettivamente per una verifica dei modelli della terra e per lo studio dei meccanismi di origine dei terremoti, lo studio di eventuali componenti caotiche nel segnale di deformazione, che sembrano essere particolarmente sensibili a variazioni nelle caratteristiche delle rocce e lĠanalisi della struttura fine delle righe di marea.
Un nodo della stazione interferometrica