Da Terni allo spazio, a Pentima si testa un nuovo rivelatore di particelle

di C.P.

Da Terni alla Florida e poi verso lo spazio. In città proprio giovedì sono iniziati i test in preparazione al lancio in orbita di un nuovo strumento. Nell’esperimento sono coinvolti ricercatori e ingegneri da circa 57 istituzioni e da diversi continenti come Asia, Europa e Stati Uniti. Ma soprattutto è stato realizzato da Infn e Unipg: «Testimoniando, ancora una volta, l’eccellenza delle nostre strutture di laboratorio all’avanguardia, potenziate grazie all’essere un dipartimento d’eccellenza, tra i primi 8 in Italia». Ecco di cosa si tratta.

L’esperimento a Pentima «Siamo parte dell’esperimento ‘Ams’, che cerca cose stranissime come la materia oscura e l’antimateria. Partito nel maggio del 2011 a bordo della stazione spaziale in cui opera da quasi 11 anni, però di tanto in tanto gli aggiungiamo un pezzettino che si chiama ‘Layer 0′. In sostanza, è un nuovo strato di sensori al silicio». Così introduce l’esperimento la professoressa Bruna Bertucci del dipartimento di Fisica e Geologia e responsabile del laboratorio di qualifica spaziale. «Questo rivelatore misura i flussi di particelle di origine cosmica che arrivano verso la terra. E’ installato all’interno della stazione spaziale internazionale e c’è l’opportunità di fare un upgrade. In questo caso ‘L 0’ è lo strato zero del rilevatore. Lo possiamo immaginare come un cilindro, con diversi strati di sistemi che misurano le particelle. Quello che si trova qui in laboratorio è un ulteriore strato che metteremo sopra a quelli già preesistenti, per migliorare le prestazioni», aggiunge il dottor Giovanni Ambrosi dell’Infn, sezione Perugia, che ha seguito la costruzione del rivelatore.

Da Terni allo spazio Questo strumento tanto complesso è stato sviluppato dai ricercatori di Unipg e dell’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn). Mentre il test è stato possibile anche grazie alla collaborazione con l’Agenzia spaziale italiana e aziende locali come Serms. Bene, ma cosa si fa esattamente a Pentima? «In laboratorio si parla di qualifica, perché chiaramente dovremo sparare nello spazio un razzo, nessuno di noi vorrebbe starci sopra ed essere scosso. Quindi, in sostanza – puntualizza la professoressa Bertucci – dobbiamo provare che questo strumento resista alle vibrazioni e alle oscillazioni del lancio. Per far questo le riproduciamo in laboratorio, grazie a degli shaker che vibrano in sincrono applicando un’accelerazione con diverse frequenze all’oggetto sotto test e insieme riescono a raggiungere anche accelerazioni maggiori di dieci volte quella di gravità su un oggetto che ‘nudo’ pesa 45o chili». La responsabilità tecnica di questo test meccanico di grande complessità sarà l’ingegner Lorenzo Mussolin di Unipg che, per preparare queste verifiche, negli ultimi due anni ha collaborato con una squadra di ingegneri della Nasa e del Cern.

Layer 0 A spiegare nel dettaglio lo strumento è il dottor Ambrosi, che ne ha seguito direttamente la costruzione. L’oggetto, molto grande, consiste «in una parte di struttura meccanica in fibra di carbonio, realizzata dal gruppo del Cern di Ginevra. Noi come gruppo di Perugia e Terni invece siamo responsabili del disegno e della realizzazione del rivelatore. Ovvero di quella parte che è coperta dalla struttura in fibra di carbonio e che misurerà il passaggio delle particelle. Quello che è sotto test oggi è il cosiddetto ‘modello di qualifica’, identico a quello finale ma serve per studiare il suo comportamento e resistenza. Nei prossimi mesi assembleremo il modello di volo, quello che andrà realmente nello spazio, e a novembre prossimo saremo di nuovo qui con un oggetto che sembrerà identico a questo ma che sarà completo e che, dopo essere stato verificato qui, sarà lanciato dalla Florida e poi – conclude – portato in orbita».