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Il "cacciatore di antimateria" italiano in orbita nel 2010

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Dopo una lunga attesa la NASA calendarizza il lancio dello Spettrometro Magnetico Alpha

La NASA ha reso noto il nuovo manifesto dei voli dello shuttle, che prevede il lancio, nel settembre 2010, dell’esperimento AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) realizzato in gran parte dall’Agenzia Spaziale Italiana e dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. AMS andrà a caccia di nuclei di antiatomi nell’Universo, di tracce di materia oscura e farà misure di raggi cosmici di alta energia.

L’ esperimento AMS è  uno  strumento del valore di un miliardo di Euro (comprendendo in questo anche il costo del satellite) realizzato in gran parte in Europa dalla comunità dei  fisici delle particelle impegnati nella ricerca fondamentale nello spazio. Il contributo finanziario italiano è pari al 25 per cento del totale.
A portare in orbita AMS sarà lo shuttle Endeavour con la sua missione denominata STS-134: l’esperimento sarà collocato sulla Stazione Spaziale Internazionale. Si tratta di una decisione a lungo attesa dalla comunità scientifica italiana ed  internazionale dato che dopo l’ incidente del Columbia il numero di voli Shuttle era stato ridotto e AMS era stato tolto dal manifesto.

La Collaborazione Internazionale che ha realizzato lo strumento AMS è diretta dal Premio Nobel Samuel C. C. Ting   (MIT/CERN) mentre il deputy spokesperson è un italiano, il Prof. Roberto Battiston dell’ Università ed INFN di Perugia. AMS sarà messo in orbita nell’ ambito di un accordo tra la NASA ed il Dipartimento dell’ Energia (DoE) USA. E’ dedicato a misure di precisione dei raggi cosmici di alta energia, alla ricerca di tracce di antimateria nucleare e di dati sull’origine della materia oscura, il tipo di materia che corrisponde al 23% della massa totale dell’ Universo ma che non emette radiazioni che la rendano osservabile.

Per l’ Italia questa notizia è  di grande importanza. Infatti l’ Italia, con l’ INFN e l’ ASI, è il primo paese contributore ad AMS, con circa il 25% del totale, nell’ ambito della collaborazione internazionale formata da 14 paesi e 65 istituzioni,  che da 14 anni lavora alla realizzazione di questo strumento dopo un primo volo effettuato con successo con  una versione prototipo che ha volato sullo Shuttle nel 1998. La mancanza di voli Shuttle dedicati alla messa in  orbita  di AMS, che è progettato per operare per tre anni sulla Stazione Spaziale Internazionale, era causa di seria preoccupazione dato il grande impegno profuso dalla comunità internazionale del settore.

L’Italia con INFN e ASI  è stata responsabile per la realizzazione dei principali strumenti a bordo di AMS, derivati dall’ esperienza decennale agli acceleratori di particelle da Frascati al CERN: il sistema di Tempo di Volo ed il sistema ad Anelli di Luce Cerenkov, realizzati dalla Sezione INFN di Bologna, il Tracciatore al Silicio realizzato dalla Sezione INFN di  Perugia, il Calorimetro Elettromagnetico realizzato dalla Sezione INFN di Pisa. Importanti contributi nella parte informatica e di monitoraggio a bordo sono stati dati anche dalle Sezioni INFN di Milano e di Roma La Sapienza. L’industria spaziale nazionale (CGS, CAEN Space e G&A Engineering) ha contribuito in maniera determinante alla realizzazione del sistema termico, dell’ elettronica qualificata per lo spazio   e dei rivelatori a silicio situati  nel “cuore” di  AMS.

“Nonostante i recenti,  straordinari progressi scientifici,  lo studio delle particelle elementari e delle forze fondamentali ci pone domande a cui non sappiamo dare risposta: che fine ha fatto l' antimateria, che cosa sono la materia oscura e l'energia oscura – commenta Roberto Battiston dell’INFN -. Raramente nella storia della scienza siamo stati cosi coscienti della nostra ignoranza. Da 15 anni la comunità scientifica italiana è al lavoro per costruire  AMS, un esperimento pensato per affrontare queste questioni fondamentali e che è stato definito lo Hubble Space Telescope delle particelle elementari.  E¹ quindi grandissima la soddisfazione dei ricercatori dell¹ INFN  per la decisione della NASA di un volo dello Shuttle dedicato ad AMS nel 2010.”

“E’ stata una lunga attesa, non senza qualche preoccupazione legata alla sorte dello Shuttle, ma ora finalmente vediamo questo complesso ed innovativo strumento ufficialmente nel manifesto di lancio dello Shuttle. Ci sono mesi di duro lavoro per completare le prove di qualifica ma ora questo splendido team vede  il traguardo” commenta Enrico Flamini responsabile dell’Unità Osservazione dell’Universo dell’ASI.
La collaborazione tra INFN ed ASI  si è estesa per piu’ di  14 anni, permettendo alla comunità nazionale impegnata in questo settore di raggiungere dei risultati ed un posizionamento importante a livello internazionale.

L’esperimento AMS è ora al CERN, dove si svolgono le fasi finali di integrazione: si tratta di uno strumento che misura 4 x 4 x 4 metri cubi e pesa 7,5 Tonnellate. Di particolare interesse è il grande magnete superconduttore raffreddato con elio superfluido, il primo realizzato per una applicazione spaziale, disegnato per funzionare per almeno tre anni nello spazio. Date le sue caratteristiche straordinarie  AMS è stato battezzato lo Hubble Space Telescope dei  Raggi Cosmici.  In effetti la sua sensibilità è di almeno cento volte migliore di ogni altro strumento analogo messo in orbita fino ad oggi.

 ASI

http://www.asi.it/

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