AMS-2 (Alpha Magnetic Spectrometer)

 

Nome: AMS-2 (Alpha Magnetic Spectrometer)

Che cos’è: un esperimento sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) progettato per cercare l’antimateria primordiale

Dove: ISS, nello spazio,  350 km sopra le nostre teste

Quando: nel maggio 2011 è stato agganciato alla Stazione Spaziale e ha iniziato a raccogliere dati

 

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L’esperimento

Ams è uno strumento, un rivelatore, che ha il compito di realizzare misure di precisione dei raggi cosmici di alta energia, cercare tracce di antimateria nucleare, di materia oscura e di materia “strana”. Nel maggio 2011 lo shuttle ha portato Ams sulla Stazione Spaziale Internazionale. La missione sull’ISS durerà almeno 10 anni. Date le sue caratteristiche straordinarie è stato battezzato lo Hubble Space Telescope dei raggi cosmici, perché la sua sensibilità è tra cento e mille volte migliore di ogni altro strumento analogo messo in orbita fino ad oggi.

 

Come è fatto

L’esperimento è stato realizzato in gran parte in Europa dalla comunità dei fisici delle particelle impegnati nella ricerca fondamentale nello spazio. Il contributo italiano ha visto impegnati per 16 anni circa 60 scienziati, e ha portato a contratti con le industrie nazionali del settore, soprattutto Pmi.

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 dei Laboratori Nazionali di Frascati e del CERN:

- il sistema di tempo di volo e il sistema ad anelli di luce Cherenkov, 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 al segmento di terra della trasmissione dati e al monitoraggio della strumentazione di bordo sono stati dati anche dalle Sezioni INFN di Milano e di Roma1 La Sapienza.

 

Obiettivi scientifici

Ams si confronterà con 3 grandi misteri.

Cercherà nella radiazione cosmica la presenza di antinuclei, tracce tangibili dell’esistenza, finora solo ipotizzata, di regioni del cosmo dominate dall’antimateria.

Ams ci darà informazioni sull’origine della materia oscura, il tipo di materia che corrisponde al 23% della massa totale dell’Universo ma che non emette radiazioni e quindi non è osservabile.

Ams studierà i raggi cosmici, messaggeri che arrivano da regioni remote dello spazio e del tempo che ci daranno informazioni preziose sulle sorgenti che li hanno generati.

 

Tecnologia

L’industria nazionale (in particolare CGS, CAEN, Carso e G&A Engineering) e il Laboratorio di Microsistemi della Fondazione Bruno Kessler di Trento, hanno contribuito in maniera sostanziale con il sostegno dell’ASI, alla realizzazione del sistema di controllo termico, del rivelatore ad anelli di luce Cherenkov, dei rivelatori al silicio del tracciatore e del sistema di alimentazione dell’intero esperimento Ams.

 

Partecipanti/collaborazione

Ams è frutto di una collaborazione internazionale formata da 16 Paesi e 60 Istituzioni, che per 16 anni hanno lavorato alla realizzazione di questo strumento.

Il nostro Paese è, con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), il primo Paese contributore ad Ams, con il 25% del costo totale dell’impresa che ammonta a circa un miliardo e mezzo di euro, tra investimento, personale e valore delle infrastrutture di ricerca utilizzate per questo esperimento.