Nessuno pensava che Brian Shimer avesse una possibilità. A due mesi di meno di 40 anni, il bob americano arrivò alle Olimpiadi di Salt Lake City del 2002 con quattro partite invernali al suo attivo, ma senza medaglie olimpiche. Quindi, quando la sua squadra ha attraversato la pista tortuosa e guadagnato quel tanto atteso bronzo, tutti sono rimasti stupiti, non da ultimo Shimer. "Non so cosa ci abbia portato giù dalla collina così in fretta", ha detto al New York Times . '' L'elettricità nell'aria, la folla che agita e urla. ''
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Certamente il supporto della folla, insieme all'intenso allenamento della squadra e ai turni precisi di Shimer, sono stati cruciali. Ma anche un eroe sconosciuto degli sport invernali ha avuto un ruolo da protagonista nel trionfo della squadra: il ghiaccio.
In uno sport in cui solo i centesimi di secondo separano vincitori e vinti, ogni urto o groove che induce attrito è importante. E il ghiaccio si consuma nel tempo, quindi Shimer e la 17esima posizione di partenza della sua squadra avrebbero potuto facilmente essere uno svantaggio. Eppure la slitta è arrivata quinta, preparandole per il bronzo. "Non puoi farlo se il ghiaccio non è coerente", afferma Tracy Seitz, amministratore delegato della pista di ghiaccio canadese nota come Whistler Sliding Center, che promuove la "pista di ghiaccio più veloce del mondo". Seitz saprebbe: è stato anche uno dei cosiddetti "Maestri del ghiaccio" di Salt Lake City, gli esperti incaricati della sfida di creare le piste di ghiaccio ideali per atleti di livello mondiale.
C'è molto di più nel fare il ghiaccio di quanto sembri. A livello molecolare, la neve e il ghiaccio dei campi olimpici sono esattamente le stesse cose che fanno i pupazzi di neve, bloccano la porta e inviano ignari spettatori che si arrampicano lungo i passi carrai. Tutta l'acqua congelata è costituita da molecole disposte in una struttura esagonale simile a un nido d'ape. Ma il ghiaccio che ricopre le sinuose piste scorrevoli per bob, slittino e scheletro, o la neve compatta e schiacciata di un corso di sci, sono modellati e condizionati con precisione durante i mesi precedenti i giochi, ottimizzando le proprietà di queste gelide forme d'acqua.
"Non è solo un pezzo di ghiaccio come si pensi normalmente, come cubetti di ghiaccio seduti nel congelatore", afferma Kenneth Golden, un matematico dell'Università dello Utah che studia le strutture del ghiaccio. "È una sostanza molto più affascinante e complessa di quanto la gente normalmente pensi".
Shimer (davanti), Mike Kohn, Doug Sharp e il frenatore Dan Steele si fermano dopo aver terminato la loro terza corsa sulla pista dello Utah Olympic Park a Park City, nello Utah, durante i Giochi olimpici invernali del 2002. (Immagini dell'esercito americano / Wikimedia commons) Ghiaccio, ghiaccio, forse
Il primo passo per la costruzione di qualsiasi pista di pattinaggio o pista è quello di purificare l'acqua per rimuovere i solidi disciolti come sali e minerali. Tali impurità non si adattano alla normale struttura esagonale del ghiaccio che si forma quando l'acqua si congela. La stessa proprietà può essere vista nel ghiaccio marino, spiega Golden, che esclude il sale dell'acqua dell'oceano mentre si congela, creando un pennacchio di liquido salato extra sotto il ghiaccio. Ma in una pista o pista, le impurità si raccolgono tra i cristalli o vengono spinte in superficie, creando lievi debolezze nel ghiaccio. Come dice Seitz, "più l'acqua è pura, più densa sarebbe la lastra di ghiaccio", che si traduce in una superficie più coerente.
La qualità e la purezza del ghiaccio sono così importanti che è stata creata una posizione speciale, l'Ice Master, per garantirne la redditività. Dimentica gli scultori che realizzano intricate sculture di ghiaccio; I maestri di ghiaccio modellano il ghiaccio in alcune delle strutture più impressionanti della terra. Almeno un anno prima dei Giochi stessi , spruzzano centinaia di strati sottilissimi di questa acqua ultrapura su una pista di cemento o su una pista, raffreddata da un sistema di refrigerazione incorporato per un rapido congelamento. Ci vogliono circa cinque giorni di lavoro non-stop per posare la pista ghiacciata per una corsa in bob, dice Seitz.
Questo processo impedisce la formazione di strati di brina, che si formano quando l'aria umida si congela sulla superficie ghiacciata. Gli strati di brina possono intrappolare le bolle d'aria nel ghiaccio, che possono uscire come piccoli segni di scherno. "Non lo consideriamo [ghiaccio] come fluido, ma è molto fluido e si muove continuamente", afferma Seitz. "Quegli strati d'aria nel ghiaccio creeranno punti deboli che possono scoppiare e creare incoerenze nella superficie del ghiaccio." Per un bob, un minuscolo segno può far rimbalzare una slitta, perpetuando il problema. "Un dosso crea due dossi crea tre dossi, e ancora e ancora e ancora", dice.
Altri sport a base di ghiaccio come hockey, pattinaggio su ghiaccio e curling usano stratificazioni altrettanto meticolose. Ma per ogni sport, la temperatura e lo spessore ideali del ghiaccio sono diversi. Il pattinaggio su ghiaccio, ad esempio, sollecita il ghiaccio più spesso e più caldo: la superficie di circa due pollici è mantenuta intorno a un balsamico 25 gradi Fahrenheit, che consente ai pattinatori di agganciare i loro pattini nel ghiaccio come è necessario per eseguire i loro salti e rotazioni che sfidano la gravità .
Parte della magia non è solo nell'ingegneria, è nella natura del ghiaccio stesso. Ai suoi bordi, le molecole di acqua nel ghiaccio non sono fortemente bloccate nel nido d'ape come nel suo centro, creando uno strato simile al liquido noto come pre-fusione che lubrifica la superficie e si pensa che dia al ghiaccio la sua unica qualità scivolosa. L'intensa pressione di uno skate o di una lama applicata a un piccolo frammento di ghiaccio può deprimere leggermente il suo punto di fusione, il che probabilmente contribuisce a quello strato di acqua liscia. Si ritiene inoltre che una leggera fusione per attrito di una lama scorrevole sulla superficie aggiunga liquido alla miscela.
Alcuni maestri del ghiaccio cercano misure creative per ottenere la superficie perfetta. Tra gli appassionati di ghiaccio, c'è un mito di lunga data secondo cui la musica può aiutare a cristallizzare il ghiaccio. Per le Olimpiadi di Sochi del 2014, il maestro del ghiaccio Dimitri Grigoriev ha suonato musica classica - le "Quattro stagioni" di Vivaldi, per l'esattezza, mentre gettava la pista ghiacciata. "Abbiamo suonato musica classica qui, in modo che il ghiaccio si cristallizzi nel modo più duro, non musica rock, non silenzio", ha detto a NPR, aggiungendo: "Sono serio, cercalo!" (NPR ha cercato, e non esiste scienza attendibile a sostegno di questa affermazione.)
Seitz non è impressionato da tali superstizioni. "Se vogliamo fare qualcosa, probabilmente suoneremo musica heavy metal", dice, per l'equipaggio, non per il ghiaccio. Mantiene il suo equipaggio "sveglio e impegnato" durante le estenuanti ore di lavoro in posa, dice.
Carolina Kostner dell'Italia dopo si esibisce nel pattinaggio libero di pattinaggio di figura femminile durante le Olimpiadi invernali 2014 a Sochi, in Russia. (Tribune Content Agency LLC / Alamy) Più nevichi
In qualità di glaciologa di dottorato, Sarah Konrad ha trascorso la sua giusta parte del tempo a pensare alla neve. Ma il suo legame con le cose bianche è anche più personale: ha gareggiato in entrambe le gare di biathlon e sci di fondo alle Olimpiadi invernali del 2006 a Torino, in Italia all'età di 38 anni, la prima donna americana a qualificarsi in due sport ai giochi invernali.
Sorprendentemente, le condizioni più lente per gli sport nevosi sono quelle che gli sciatori amatoriali cercano di più: la polvere appena caduta.
A differenza del ghiaccio, che si forma dall'acqua gelata, la neve si forma dalla cristallizzazione dell'umidità o dei vapori d'acqua nell'atmosfera quando è "supercool", o fredda appena sotto il suo punto di congelamento. Per formare effettivamente un cristallo, il vapore acqueo deve incontrare qualcosa, come una macchia di polvere, per innescare la sua cristallizzazione. Il motivo esatto per cui queste particelle sono necessarie e il modo in cui aiutano a formare la neve è ancora in discussione, ma senza di esse deve essere sorprendentemente freddo - ben al di sotto di -20 gradi Fahrenheit - affinché i cristalli di ghiaccio si formino da soli.
Una volta iniziato, il cristallo attira altri vapori d'acqua super raffreddati da accumulare in intricati schemi. I sei comuni fiocchi di neve "alati", come li chiama Konrad, fanno eco alla disposizione esagonale delle molecole di acqua congelata. Anche se stupendi, questi intricati fiocchi non sono ottimali per lo sport. I bordi e gli angoli che rendono i fiocchi di neve così visivamente accattivanti significano anche ruvidità per lo sci in sella a una cima e andamento lento per gli olimpionici. "È una superficie irregolare, anche a livello microscopico", afferma Konrad, attualmente direttore associato del progetto presso l'Università del Wyoming.
Ma quando la neve tocca il suolo, la forma del fiocco di neve inizia a cambiare. A parte gli effetti del vento e di altre forze fisiche, il fiocco di neve stesso si trasforma lentamente nel tempo, diventando più compatto e arrotondato. "Passa da questo intricato cristallo piumato a qualcosa che assomiglia di più a un cuscinetto a sfere", afferma Konrad. "È molto più veloce, perché ha meno spigoli."
Alcuni esperti costruttori di corsi preferiscono persino la neve artificiale - che, a loro dire, ha una sensazione di "vecchia neve" senza lo sforzo dell'invecchiamento - rispetto ai fiocchi naturali. Questa neve viene creata spruzzando una sottile nebbia d'acqua e aria compressa sul corso. L'espansione dell'aria raffredda l'umidità e la mantiene in alto, garantendo un adeguato tempo di congelamento. I cristalli non hanno le condizioni e il tempo necessari per formare intricati fiocchi a sei ali, dice Konrad, quindi la forma risultante è prevedibile, facilitando il lavoro per la costruzione del corso. "Ma questo ci toglie un po 'di divertimento", aggiunge Konrad.
Per i corsi di alpinismo, tuttavia, è necessario molto lavoro per garantire che la pista sia veloce e duratura. Gli ingegneri bagnano spesso la superficie e quindi gli consentono di ricongelare, creando un percorso veloce e compatto. Ma se la neve è troppo bagnata o l'aria è troppo calda, il percorso diventerà rapidamente irregolare e cadrà a pezzi. Le persone responsabili dei corsi di neve trascorrono mesi a curare le piste che portano ai giochi, modellando e rimodellando costantemente ogni angolo e campo per raggiungere un perfetto equilibrio tra un percorso solido, veloce e una lastra di ghiaccio.
Certo, a volte i capricci del tempo sono impossibili da correggere. Questo è stato un problema ai giochi del 2014 a Sochi, in cui condizioni insolitamente calde hanno portato a percorsi accidentati e neve granulare o "zuccherina". Per il half-pipe, oltre la metà dei concorrenti è caduta durante i turni di qualificazione. La due volte medaglia olimpica Hannah Teter ha definito la pipa "pericolosa" e "schifosa".
Per lo sci di fondo, afferma Konrad, "Le condizioni più calde sono dove le tue cere e la tua struttura diventano straordinariamente importanti". Varie combinazioni di cere vengono applicate sul fondo degli sci - spesso con una stiratura letterale - per aiutarli a scivolare facilmente sulla neve. E se usi la cera sbagliata, spiega Konrad, "puoi davvero soffiarla". I team spendono quantità esorbitanti di tempo e denaro per i tecnici delle cere che gestiscono queste decisioni, i tecnici si recano ai corsi nei due anni che precedono l'evento per conoscere la gamma di condizioni che possono incontrare e ciò che funziona meglio in ciascuno.
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Gli sport invernali fanno tutti affidamento - ed esistono grazie a - le proprietà uniche dell'acqua congelata. Dopotutto, sottolinea Golden, il pattinaggio su ghiaccio è iniziato a causa del semplice fatto che il ghiaccio galleggia in cima a uno stagno liquido. In un senso più ampio, la diversità della vita che esiste nei poli nord e sud è dovuta al fatto che il ghiaccio forma uno scaffale che supporta la vita sopra e protegge il regno liquido sotto. Come Golden meraviglia: "È tutto a causa di questa piccola cosa: perché la forma solida dell'acqua è meno densa della forma liquida".
Tuttavia, poiché il clima si riscalda e le nevicate diventano sempre più scarse in alcuni luoghi, gli sport invernali all'aperto sono stati minacciati. A Sochi, gli organizzatori hanno creato abbastanza neve per coprire 1.000 campi da calcio, coprendo le pile voluminose con tappetino yoga isolato come coperte. Insieme alla tecnologia per creare neve artificiale e preservare la neve di anno in anno, questi tipi di correzioni potrebbero diventare sempre più importanti per le Olimpiadi negli anni a venire.
Fortunatamente, questa non è la preoccupazione in PyeongChang, dove il vento gelido di febbraio si diffonde comunemente nelle singole cifre. In effetti, le temperature potrebbero persino scendere al di sotto delle condizioni ottimali per alcuni sport: per il bob, dice Seitz, a temperature ben al di sotto di 23 gradi Fahrenheit, il ghiaccio è molto fragile. Per lo sci di fondo, afferma Konrad, la "temperatura felice" è di circa 25 gradi Fahrenheit; qualsiasi neve e freddo diventa secco e lento.
Konrad prende tutte le condizioni. "Dal punto di vista dello sciatore, non c'è davvero la neve" migliore ", purché sia presente e comparabile per tutti i concorrenti, di solito siamo abbastanza felici", dice.
Ma finché ci saranno giochi invernali, non mancheranno i fattori e le condizioni che meticolosi Maestri del Ghiaccio tengono conto quando realizzano il loro mezzo. Dopo 45 minuti di conversazione sul ghiaccio, ho chiesto a Seitz qualsiasi pensiero di separazione sull'acqua ghiacciata. "Probabilmente potrei andare avanti all'infinito", dice.
