da Sorrentino | Mag 3, 2015 | Industria, Missioni, Primo Piano, Stazione Spaziale, Trasferimento Tecnologico
ISSpresso, la prima macchina espresso a capsule per lo spazio, realizzata da Argotec e Lavazza in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Italiana, è stata messa in funzione sulla Stazione Spaziale Internazionale e alle 12:44 (ora universale) di domenica 3 maggio Samantha Cristoforetti, astronauta italiana dell’Agenzia Spaziale Europea, capitano dell’Aeronautica Militare, impegnata nella missione Futura, ha sorseggiato in orbita un autentico espresso italiano. Cristoforetti è oggi diventata, dunque, non solo la prima donna italiana ad andare nello spazio, ma anche il primo astronauta della storia a bere il caffè preparato in assenza di gravità, grazie al progetto realizzato da Argotec (un’azienda ingegneristica aerospaziale italiana) e Lavazza(produttore dal 1895 di miscele di caffè e tra i grandi torrefattori mondiali) in partnership pubblico-privata con l’Agenzia Spaziale Italiana
ISSpresso è uno dei nove esperimenti selezionati dall’Agenzia Spaziale Italiana per la missione Futura di Samantha Cristoforetti e non è solo il simbolo del Made in Italy che conquista la stazione spaziale, ma anche il frutto di una ricerca scientifica avanzata. Preparare un caffè nello spazio non è semplice ma è necessaria una tecnologia estremamente raffinata. La prima macchina espresso a capsule è in grado di lavorare nelle condizioni estreme dello spazio, dove i principi che regolano la fluidodinamica dei liquidi e delle miscele sono molto diversi da quelli tipici terrestri. Rappresenta un vero gioiello tecnologico e ingegneristico, in grado di erogare un espresso a regola d’arte in assenza di peso. Per questo è stato selezionato dall’Agenzia Spaziale Italiana per un’opportunità di utilizzazione a bordo della ISS.
Una pausa-caffè spaziale
Le operazioni di supporto all’esperimento sono state seguite dal centro di controllo di Argotec e monitorate dai centri di controllo dell’Agenzia Spaziale Italiana. Il primo espresso spaziale è stato accolto con entusiasmo dall’equipaggio della Missione Futura. La macchina ISSpresso – che utilizza le stesse capsule di caffè Lavazza che si trovano sulla Terra – è stata progettata e realizzata proprio per garantire la stessa qualità di un autentico caffè espresso italiano per crema, corpo, aroma e temperatura. La bevanda è stata così erogata in condizioni di microgravità e rispetta tutte le caratteristiche dell’espresso italiano. Al termine dell’erogazione, un nuovo sistema brevettato ha garantito la pulizia della parte finale del circuito idraulico, generando allo stesso tempo all’interno del “pouch” – la “tazzina” spaziale – una piccola differenza di pressione studiata appositamente per sprigionare tutto l’aroma del caffè espresso nel momento in cui viene inserita la cannuccia nel “pouch” stesso. Quest’ultimo, realizzato con un materiale trasparente, ha permesso l’osservazione diretta della crema, consentendo così di effettuare l’esperimento di fluidodinamica e di studiare il comportamento dei liquidi ad alta pressione e alta temperatura in un ambiente spaziale.
ISSpresso prende il suo nome dalla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), su cui è stata trasportata e installata grazie ai diritti nazionali di accesso e di utilizzazione che l’Agenzia Spaziale Italiana, unica in Europa, detiene attraverso la cooperazione bilaterale con la NASA. Si tratta della prima macchina espresso a capsule in grado di lavorare nelle condizioni estreme dello spazio, dove i principi che regolano la fluidodinamica dei liquidi e delle miscele sono molto diversi da quelli tipici terrestri. ISSpresso nasce da un progetto di Argotec, l’azienda ingegneristica italiana specializzata nella progettazione di sistemi aerospaziali e leader europea nella preparazione di alimenti sani e nutrienti da consumare nello spazio, e di Lavazza, lo storico brand made in Italy del caffè. ISSpresso rappresenta una sfida tecnologica che soddisfa requisiti molto severi, imposti dall’ASI e dalla NASA, in termini di funzionalità tecnica e di sicurezza: si tratta di un importante traguardo scientifico e ingegneristico che sta aiutando a migliorare le conoscenze sui principi di fluidodinamica e sulle condizioni in microgravità, oltre a contribuire al miglioramento della qualità della vita degli astronauti sulla ISS. L’innovativo sistema a capsule è in grado di preparare anche il caffè lungo e le bevande calde, come tè, tisane e brodo, consentendo la reidratazione degli alimenti. Alcune delle soluzioni adottate hanno portato a brevetti internazionali, che potranno essere utili sia per le successive missioni spaziali, sia per un utilizzo terrestre.
Il video del primo caffè preparato in orbita (ASITV)
“L’esperimento è un’opera di elevata ingegneria – ha ricordato il presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana, Roberto Battiston – frutto di una collaborazione tra pubblico e privato che ha prodotto soluzioni innovative: porteranno non solo benefici psicologici immediati per gli astronauti, ma importanti ritorni positivi sulla Terra e vantaggi tecnologici per le future missioni spaziali”.
“Con il successo dell’esperimento, abbiamo vinto la sfida che avevamo lanciato quasi un anno fa durante la presentazione del progetto, riuscendo a superare i limiti dell’assenza di peso e permettendo così di bere a bordo della Stazione Spaziale Internazionale un ottimo espresso, simbolo indiscusso del made in Italy, ma anche migliorando le conoscenze di fluidodinamica – hanno dichiarato con soddisfazione David Avino, Managing Director di Argotec, e Giuseppe Lavazza, Vice Presidente del Gruppo Lavazza – “La collaborazione tra Argotec e Lavazza, in partnership con ASI, dimostra come la sinergia tra due aziende italiane – e in particolare torinesi -, che rappresentano l’eccellenza nel proprio settore, possa portare a risultati straordinari di rilevanza internazionale”
Tecnologia extra-terrestre
Un altro record di ISSpresso è stato la sua realizzazione in tempi molto brevi – circa 18 mesi – rispetto alla media dei progetti spaziali. Ogni dettaglio di ISSpresso è stato studiato nei minimi particolari per rispondere a una sfida scientifica e ingegneristica: grazie agli studi sulla macchina, infatti, sono stati affrontati principi di fisica e di fluidodinamica, come la difficile gestione in un ambiente spaziale di liquidi ad alta pressione e alta temperatura. Basti pensare che il tubicino di plastica che conduce l’acqua all’interno di una normale macchina espresso è stato sostituito con un tubo di acciaio speciale in grado di resistere a una pressione di oltre 400 bar. La macchina è così complessa da raggiungere un peso di circa 25 chilogrammi in quanto tutti i componenti critici sono stati ridondati per questioni di sicurezza secondo le specifiche concordate con l’ASI.
da Sorrentino | Apr 29, 2015 | Medicina, Missioni, Primo Piano, Stazione Spaziale, Telescienza
Con l’ultima delle tre sessioni previste dal programma sperimentale, si è conclusa con successo la raccolta dei dati in orbita di Drain Brain, uno degli esperimenti obiettivi scientifici più impegnativi della missione FUTURA dell’Agenzia Spaziale Italiana. Samantha Cristoforetti, astronauta dell’Agenzia Spaziale Europea e capitano pilota dell’Aeronautica Militare, ha indossato i sensori pletismografici che hanno misurato il flusso del sangue verso il cuore ed eseguito gli esercizi muscolari e di respirazione previsti dal protocollo scientifico. Successivamente AstroSamantha ha eseguito una ecografia vascolare su se stessa, con la guida remota del Principal Investigator dell’esperimento, il Prof. Paolo Zamboni dell’Università di Ferrara, tele-collegato con la Stazione dal centro di controllo ASI presso Kayser Italia.
I dati raccolti seguono l’analoga sessione di raccolta combinata di dati pletismografici ed ecodoppler effettuata il 23 febbraio e le sessioni di ecodoppler del 28 novembre e pletismografica del 19 gennaio. Le prime due sessioni erano state effettuate separatamente a causa del ritardato arrivo a bordo dello strumento realizzato dell’Università di Ferrara. Il primo dei modelli costruiti per l’utilizzo a bordo era andato distrutto nell’incidente del veicolo Orbital 3 di ottobre 2014. Prontamente rimpiazzato da un secondo modello, lo strumento utilizzato per l’esperimento è arrivato a bordo della ISS a gennaio 2015 con il veicolo SpX-5.
Il Prof. Zamboni ha espresso grande soddisfazione al termine della sessione odierna: “Il complesso di questi esperimenti permette di fotografare con strumentazioni innovative progettate in Italia, la funzione circolatoria di cuore e cervello, fornendo dati fino ad ora mai registrati sugli astronauti in orbita. Fino ad oggi le informazioni ricevute dai nuovi strumenti si potevano ottenere solo con metodiche invasive o esponendo i soggetti a radiazioni. Questa sperimentazione ha delle potenziali ricadute diagnostiche nel settore della telemedicina poiché dimostra che strumentazioni non invasive sono in grado, senza controllo medico in loco, di inviare informazioni molto preziose ad un centro medico qualificato che si trova a distanza”.
“Va sottolineata la complessità dell’esperimento Drain Brain che ha richiesto un elevatissimo livello di coordinamento tra il team scientifico, quello di supporto ingegneristico, e i team di supporto degli strumenti di bordo utilizzati per l’esperimento”, prosegue Salvatore Pignataro di ASI, Direttore della Missione Futura e Responsabile del Programma Drain Brain. Il protocollo scientifico prevedeva l’utilizzo simultaneo della strumentazione sviluppata dall’Università di Ferrara e di tre altri strumenti diagnostici presenti a bordo, un elettrocardiografo, un ecografo e lo spirometro. Durante le operazioni a dare supporto a Samantha erano collegati i centri responsabili degli strumenti, dislocati in Danimarca e negli Stati Uniti, tutti sincronizzati sulle istruzioni del centro di controllo ASI della Missione Futura. Presso l’USOC (User Support and Operation Control) di Livorno, hanno coordinato le attività e risposto alle chiamate del controllo delle operazioni del Marshall Space Flight Service gli operatori di Kayser Italia.
da Sorrentino | Apr 28, 2015 | Attualità, Lanci, Primo Piano, Stazione Spaziale
Il cargo russo Progress M-27M, lanciato nella mattinata del 28 aprile 2015 da Baikonur e diretto alla stazione spaziale internazionale per conferire 3 tonnellate di rifornimenti e materiali vari, gira in modo vorticoso e incontrollato intorno al suo asse. Un imprevisto grave che ha reso impossibile la manovra di avvicinamento e aggancio al complesso orbitale, prevista 6 ore dopo il lancio. L’agenzia spaziale russa Roskomos ha dichiarato che sussistono difficoltà nel ricevere le telemetrie della navetta e i contatti sono affidati solo al collegamento radio. La telecamera di bordo mostra chiaramente il movimento di rotazione molto rapido.
Dal centro di controllo a terra hanno cercato di riprendere il controllo di assetto del cargo Progress per rimetterlo su un’orbita che consentisse, seppure in tempi più lunghi, di agganciare la ISS e salvare il carico. Purtroppo il tentativo di ripristinare il sistema di telemetria e controllo è fallito e la navetta cargo Progress è destinata a perdere quota progressivamente fino a bruciare nell’impatto con l’atmosfera.
Il 29 ottobre 2014 un’altra missione di rifornimento diretta verso la stazione orbitale si era conclusa con la perdita della navetta cargo Cygnus, che trasportava due dei dieci esperimenti affidati a Samantha Cristoforetti, la quale sarebbe partita un mese dopo, il 23 novembre. Quegli esperimenti sono stati rimpiazzati dai kit di riserva e la missione Futura ha potuto seguire il suo programma una volta che l’astronauta italiana è arrivata in orbita. Samantha Cristoforetti, il cui rientro a terra è programmato il 14 maggio, è in compagnia degli astronauti americani Virts e Scott Kelly e dei cosmonauti russi Anton Shkaplerov, Mikhail Kornienko e Jurij Lonaakov.
da Sorrentino | Apr 23, 2015 | Missioni, Primo Piano, Stazione Spaziale
L’inizio dell’ultimo mese di permanenza di Samantha Cristoforetti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale si caratterizza per l’intenso programma scientifico legato ai due esperimenti di biologia “Nanoparticles and Osteoporosis (NATO)” e “Cell Shape and Expression (CYTOSPACE)”, arrivati sulla Stazione con il cargo SpaceX-6 lanciato dalla base del Kennedy Space Center in Florida. (ISS), dove per conto dell’Agenzia Spaziale Italiana sta compiendo gli esperimenti previsti per la missione Futura. Gli esperimenti sono due dei nove che Samantha Cristoforetti, astronauta dell’Agenzia Spaziale Europea e capitano/pilota dell’Aeronautica Militare, ha realizzato e si appresta a completare nell’ambito di Futura, la seconda missione di lunga durata dell’Agenzia Spaziale Italiana. si tratta di due sperimentazioni fondamentali che avranno importanti ricadute nell’ambito medico scientifico.
Il primo esperimento, guidato dalla Prof. Livia Visai, riguarda la ricerca sulla osteoporosi, una malattia scheletrica multifattoriale che può essere correlata a diversi fattori di rischio. Il progetto è stato realizzato dal Dipartimento di Medicina Molecolare, Unità di Biochimica, Laboratorio di Nanotecnologie, dell’Università degli Studi di Pavia, dal Dipartimento di Scienze Farmacologiche e Biomolecolari, Facoltà di Farmacia, dell’Università degli Studi di Milano, dall’Istituto di Cristallografia del CNR e dalla Kayser Italia ed ha l’obiettivo di verificare l’efficacia dell’impiego di alcune nanoparticelle sulle cellule ossee come contromisura per attivare la formazione di tessuto osseo e ridurne il processo di riassorbimento.
La particolare condizione di assenza di peso che si realizza in orbita favorisce l’insorgenza di questa patologia anche in soggetti sani, in forma però reversibile, rendendo la ISS un ambiente ideale per il suo studio. La comprensione della patologia e dei meccanismi biochimici e biomolecolari sottostanti è notevolmente importante per lo sviluppo di nuove strategie sui protocolli terapeutici o farmacologi per la prevenzione e lo sviluppo di contromisure efficaci.
Le ricadute di questo esperimento sono innanzitutto scientifico-tecnologiche, per la ricerca delle misure di contrasto alle problematiche inerenti la riduzione di massa minerale ossea, indotta dalla permanenza nello spazio o per invecchiamento sulla terra. Naturalmente, lo studio di tali contromisure è destinato ad avere sia ricadute sociali, per la riduzione dei costi e il miglioramento della qualità della vita di coloro che invecchiano così come di coloro che lavoreranno nello spazio, sia anche economiche, per i possibili trasferimenti tecnologici alle industrie di settore, che potranno così accrescere la propria competitività a livello internazionale.
Il secondo esperimento ha come responsabili scientifici il Dr. Marco Vukich e il Dr. Alessandro Palombo. È stato realizzato dalla Kayser Italia e dal Dipartimento di Medicina Clinica e Molecolare dell’Università La Sapienza di Roma. L’esperimento ha l’obiettivo di definire un modello in grado di descrivere l’influenza del fattore fisico microgravità sull’espressione genica, influenza che si esercita attraverso la modificazione della forma cellulare. Il modello microgravitazionale costituisce una opportunità unica per capire in che modo le forze fisiche siano in grado di determinare il destino dei sistemi biologici complessi. Queste forze, infatti, interferiscono con il citoscheletro della cellula e lo modificano, determinando stravolgimenti di forma e una lunga cascata di reazioni che interessano pressoché tutte le principali funzioni cellulari. Per quanto riguarda le ricadute, è verosimile che il progresso nelle conoscenze di questi meccanismi si possa tradurre in un progresso nella terapia di numerose affezioni in cui il citoscheletro e la forma cellulare sono coinvolti, quali le patologie del connettivo, l’osteoporosi, il cancro.
Gli esperimenti sono iniziati sabato 18 aprile quando Samantha Cristoforetti ha prelevato l’hardware da SpaceX-6 e lo ha inserito nell’incubatore spaziale installato nel modulo dell’Agenzia Spaziale Europea Columbus. L’esecuzione degli esperimenti è proseguita in modo autonomo fino alla mattina del 23 aprile, quando l’hardware è stato trasferito nei frigoriferi e congelatori di bordo in attesa del rientro a terra, previsto a maggio.
Le operazioni di bordo sono state seguite in tempo reale dai centri di controllo di terra dell’Agenzia Spaziale Italiana e dall’Agenzia Spaziale Europea. Da Zurigo, gli specialisti di Biotesc hanno condotto da terra le operazioni del Kubik, l’incubatore ESA della Stazione usato per i due esperimenti. Da Livorno, gli specialisti di Kayser Italia, che ha anche realizzato e qualificato l’hardware per i due esperimenti, hanno monitorato e condotto le attività sui due esperimenti dallo “User Operations and Support Center, USOC” dell’Agenzia Spaziale Italiana, allestito nell’azienda livornese sotto il contratto dei servizi di supporto alla utilizzazione nazionale della ISS. Dallo stesso centro, vengono controllati tutti gli esperimenti svolti dall’Agenzia Spaziale Italiana nella missione FUTURA.
da Sorrentino | Apr 22, 2015 | Attualità, Missioni, Primo Piano, Stazione Spaziale
In occasione dei 750 anni dalla nascita di Dante Alighieri, Samantha Cristoforetti, astronauta italiana dell’Agenzia Spaziale Europea impegnata nella ‘Missione Futura’, ha registrato un video in cui legge il primo canto del Paradiso. E’ una delle iniziative ideate dalla Società Dante Alighieri nell’ambito dell’evento programmato venerdì 24 aprile al Cinema Odeon di Firenza. Uno dei massimi esperti di Dante, Riccardo Buscagli, definisce il capitano e pilota dell’Aeronautica Militare, impegnata nelle attività a bordo della stazione spaziale internazionale “una lettrice attenta e scrupolosa”. Samantha Cristoforetti è una profonda conoscitrice dell’universo «astronomico» dantesco e la sua lettura si accompagna a una serie di suggestive immagini della Terra vista dallo spazio. Prima del contributo dell’astronauta, l’intervento del prof. Piero Boitani, chiamato a illustrare il rapporto tra Dante e le stelle.
Dante nello Spazio è una novità assoluta. Non così il ricorso alla lettura dei grandi classici della storia dell’umanità. Una pagina indimenticabile venne scritta dall’equipaggio di Apollo 8, il primo a raggiungere e circumnavigare la Luna che il 24 dicembre 1968, lesse a turno il I capitolo del libro della Genesi.
La voce di Frank Borman, Jim Lovell e Bill Anders raggiunse la Terra. «Ci stiamo avvicinando all’alba lunare e, per tutte le persone della Terra, l’equipaggio dell’Apollo 8 ha un messaggio: “In principio Dio creò i cieli e la terra”». Gli astronauti iniziarono così a turno la lettura dei primi passi del Libro della Genesi, concludendo «da parte dell’equipaggio dell’Apollo 8 vi auguriamo una buona notte, buona fortuna, un buon Natale. E Dio benedica tutti voi, tutti voi sulla buona Terra».
Samantha Cristoforetti, che ha deciso di cimentarsi nella lettura dantesca con grandi motivazioni e profondo significato, sta scrivendo un “libro” nello spazio: un diario, contenuto nel sito Avamposto42, in cui racconta la sua vita sulla Stazione Spaziale Internazionale, ma che riporta appunti risalenti a 500 giorni prima del lancio, avvenuto il 23 novembre 2014 da Bajkonur, in Kazakhstan. Un diario corredato anche dai contenuti dei profili Twitter, Facebook e Flickr dell’astronauta. Ma la stessa astronauta ha portato con sé in orbita alcuni libri cartacei, parte del bagaglio personale di Samantha: Palomar di Italo Calvino e Pilota di guerra di Antoine de Saint-Exupéry e pubblicazioni in miniatura che raccolgono pagine di Gianni Rodari, in particolare Agente X. 99: storie e versi dallo spazio (edito nel 1996 da Einaudi Ragazzi, con illustrazioni di Altan) e I viaggi di Giovannino Perdigiorno. Cosa sarebbe lo Spazio senza le parole e le emozioni per raccontarlo?
da Sorrentino | Apr 15, 2015 | Astronomia, Eventi, Fisica, Primo Piano, Stazione Spaziale, Telescienza
I risultati della collaborazione internazionale Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), il cacciatore di antimateria installato dal 2011 sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), al centro di una tre giorni al CERN di Ginevra, dedicata alla presentazione delle nuove misure di precisione di positroni e antiprotoni in orbita, che vede coinvolti alcuni tra i più importanti fisici teorici e sperimentali a livello mondiale tra cui i responsabili dei più importanti esperimenti dedicati allo studio della fisica dei raggi cosmici. L’obiettivo dell’evento scientifico è comprendere il significato dei più recenti risultati di AMS e confrontarlo con quelli degli altri esperimenti e con le teorie oggi più accreditate sulla fisica dei raggi cosmici.
In particolare, AMS presenta la nuova misura di precisione del rapporto tra il flusso di antiprotoni e di protoni nei raggi cosmici, risultato che mostra per la prima volta una inattesa abbondanza di antiprotoni ad energie di centinaia di GeV. Questa misura risulta complementare alla misura di precisione del flusso di antielettroni (positroni) pubblicata da AMS nel 2014, che evidenzia anch’essa un eccesso di antimateria ad alta energia. L’inaspettata abbondanza dell’antimateria nei raggi cosmici di alta energia potrebbe essere dovuta ad un nuovo fenomeno fisico di tipo fondamentale. Saranno inoltre presentate le misure di precisione del flusso di protoni e di nuclei di elio fino a energie superiori al teraelettronvolt.
Gli attuali modelli delle interazioni dei raggi cosmici ordinari con la materia interstellare non possono spiegare questi nuovi risultati di AMS: queste osservazioni forniscono informazioni importanti sui meccanismi di produzione e di propagazione dei raggi cosmici. Anche se non è ancora possibile escludere che i risultati siano riconducibili all’esistenza di nuove sorgenti astrofisiche o a nuovi meccanismi di accelerazione e propagazione, tuttavia i più recenti risultati di AMS potrebbero essere interpretabili come l’effetto di collisioni tra particelle di materia oscura, e quindi una possibile evidenza indiretta della sua esistenza e della sua natura particellare.
AMS, al quale l’Italia partecipa con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), è l’unico esperimento di fisica delle particelle presente sulla ISS e il suo livello tecnologico è tale da permetterne la lunga permanenza nell’ambiente ostile dello spazio. Nei suoi primi quattro anni di orbita, agganciato esternamente alla Stazione Spaziale, il rivelatore ha raccolto più di 60 miliardi di eventi di raggi cosmici (elettroni, positroni, protoni, antiprotoni e nuclei di elio, litio, boro, carbonio, ossigeno, etc) fino a energie dell’ordine del TeV.
“Siamo eccitati per questi risultati che presentano un quadro difficilmente interpretabile nell’ambito della fisica tradizionale dei raggi cosmici. Questo straordinario rivelatore che opera nello spazio e al quale l’Italia ha contribuito in maniera molto significativa anche grazie al ruolo dell’industria nazionale, ci sta portando, con l’estensione dei risultati già ottenuti dal rivelatore spaziale PAMELA e raggiungendo energie molto più alte, alla soglia di una possibile importante scoperta. Aspettiamo con trepidazione i futuri risultati”, è il commento di Fernando Ferroni, presidente dell’INFN.
L’identificazione diretta di antimateria, in particolare di positroni e antiprotoni, nella radiazione cosmica è determinante per lo studio di fenomeni non ancora noti. Piccole quantità di antimateria, infatti, possono essere generate nell’urto tra le particelle che compongono la radiazione cosmica e le polveri interstellari, ma i primi risultati di AMS su elettroni e positroni, già pubblicati sulla rivista Physical Review Letters nel settembre del 2014, indicano l’esistenza di una nuova sorgente di questa componente di antimateria rispetto a quanto previsto dalla loro produzione “standard” nella radiazione cosmica. Durante la tre giorni al CERN, insieme a nuovi risultati sulle misure del rapporto tra anti-protoni e protoni, sul flusso di protoni, nuclei di elio e altri nuclei, saranno discussi anche risultati più precisi e a più alta energia sulla componente a elettroni e positroni.
“Quando 20 anni fa ho fondato assieme al premio Nobel Sam Ting l’esperimento AMS ero sicuro che avremmo scoperto qualcosa di interessante ma non avrei mai immaginato gli straordinari risultati che abbiamo presentato oggi al CERN. AMS è un caso di eccellenza italiana nel settore della ricerca internazionale, gran parte degli strumenti che permettono per la prima volta la misura di precisione dell’antimateria nei raggi cosmici sono stati ideati e sviluppati nei laboratori dell’INFN all’interno dell’Università e dell’industria nazionale con il contributo fondamentale dell’ASI. L’eccesso di antiprotoni presentato oggi al CERN si aggiunge a quello di positroni pubblicato in precedenza da AMS, rendendo sempre più plausibile l’ipotesi che stiamo osservando un nuovo processo fisico fondamentale”, è il commento di Roberto Battiston, Presidente dell’ASI e fino a pochi mesi fa vice-responsabile della Collaborazione AMS .
Per comprendere estensivamente questi risultati è necessaria una conoscenza approfondita del processo coinvolto nelle collisione di raggi cosmici. Il confronto delle osservazioni di AMS con i risultati dei principali esperimenti per lo studio dei raggi cosmici (IceCube, Pierre Auger Observatory, Fermi-LAT, Magic, Hess e CTA, JEM-EUSO e ISS-CREAM) fornirà importanti contributi alla comprensione della produzione di raggi cosmici e dei loro meccanismi di propagazione.
AMS continuerà a operare per tutta la vita della Stazione Spaziale Internazionale, fino al 2024, raccogliendo e analizzando un volume crescente di dati a energie più elevate e rendendo così disponibile una ingente quantità di informazioni.
SCHEDA DELL’ESPERIMENTO
AMS è frutto di una collaborazione internazionale, diretta dal Premio Nobel S.C.C. Ting del MIT, i cui membri provengono da 15 nazioni in tre continenti, America (USA, Messico), Europa (Italia, Germania, Francia, Spagna, Olanda, Finlandia, Portogallo, Russia, Svizzera, Turchia) e Asia (Repubblica Popolare Cinese, Taiwan, Corea). L’Italia ha dato un contributo fondamentale alla realizzazione di questa impresa scientifica: la maggior parte dei rivelatori a bordo di AMS sono stati realizzati nel nostro paese grazie all’eccellenza scientifica e tecnologica raggiunta nel settore dai gruppi dell’INFN e delle Università coinvolte in questo esperimento e il contributo delle principali industrie aerospaziali italiane sotto il coordinamento dell’ASI.
Portato in orbita nel 2011 grazie alla missione dell’ASI – STS 134 Shuttle Endevour, con a bordo anche l’astronauta italiano dell’ESA e colonnello dell’Aeronautica Militare, Roberto Vittori – e istallato sulla ISS in base ad un accordo tra la NASA e il DoE (Department of Energy), le operazioni dello strumento sono condotte dai membri della collaborazione nel centro di controllo (Payload Operation Control Center) situato al CERN di Ginevra e in stretto coordinamento con il team di supporto della NASA presso il Johnson Space Center. Copia integrale dei dati dall’esperimento è trasmessa e analizzata al centro di calcolo CNAF dell’INFN e distribuita quindi all’ASI Science Data Center (ASDC).
In Italia, la missione è stata realizzata congiuntamente da INFN e ASI sia nella fase di sviluppo della strumentazione (2000-2011) che nell’attuale fase di operazione in orbita e di analisi dei dati scientifici. Roberto Battiston, presidente dell’ASI e fino a pochi mesi fa vice-responsabile della collaborazione internazionale. Bruna Bertucci dell’Università di Perugia/INFN-Perugia coordina la collaborazione italiana, che vede la partecipazione di cinquanta ricercatori dell’Università e delle Sezioni INFN di Bologna, Milano Bicocca, Perugia, Roma “La Sapienza”, Pisa, Trento e presso il centro ASDC.
Lo strumento. AMS è un esperimento che, utilizzando lo stato dell’arte nel campo dei rivelatori di particelle elementari, studia problemi di fisica delle astro particelle, misurando con altissima precisione il flusso dei diversi tipi di raggi cosmici nello spazio. Opera ininterrottamente dal 2011 e continuerà la sua ricerca fino al mantenimento in funzione della ISS. Le caratteristiche tecniche dello strumento e la sua attività per almeno una decade, permetteranno lo studio di precisione dei raggi cosmici nell’intervallo di energie che va da centinaia di MeV a parecchi TeV, al fine di effettuare ricerche per verificare l’esistenza o l’assenza dell’antimateria generata nei primi istanti di vita dell’universo e la natura della materia oscura, due problemi di fondamentale importanza nel campo delle astroparticelle. Gli obiettivi scientifici primari di AMS coprono problemi sostanziali della fisica delle astroparticelle: l’esistenza o assenza dell’antimateria nucleare (nuclei di antielio o di anticarbonio) fino a energie di migliaia di miliardi di elettronvolt. La rivelazione di anche un solo antinucleo di elio avrebbe conseguenze rivoluzionarie per la nostra comprensione del Big Bang; la ricerca indiretta dell’esistenza della materia oscura nella nostra galassia attraverso la misura di precisione di positroni, antiprotoni e raggi gamma di alta energia. AMS affronta anche questioni importanti nel campo dell’astrofisica: la misura dell’abbondanza degli isotopi leggeri nei raggi cosmici; la misura di precisione del flusso e della composizione di raggi cosmici prima del loro ingresso nell’atmosfera; lo studio dell’interazione dei raggi cosmici con il campo geomagnetico.
