Alpha Magnetic Spectrometer: differenze tra le versioni
Contenuto cancellato Contenuto aggiunto
m Bot: uso errato del parametro editore nel template cita web e modifiche minori |
Funzionalità collegamenti suggeriti: 3 collegamenti inseriti. |
||
| (18 versioni intermedie di 11 utenti non mostrate) | |||
Riga 1:
{{Missione spaziale
|foto_veicolo = ISS-50 EVA-1 (b) Alpha Magnetic Spectrometer.jpg
|destinazione = [[Stazione spaziale internazionale|ISS]]
|lancio = 19 maggio 2011▼
|durata = 10 anni (missione primaria)
|massa = 6617 kg.
|orbita = [[Orbita terrestre bassa|LEO]]
L{{'}}'''Alpha Magnetic Spectrometer''' (o, tradotto in italiano, lo '''Spettrometro Magnetico Alfa'''), anche denominato ''AMS-02'', è un rivelatore utilizzato nella [[fisica delle particelle]] installato dal 19 maggio 2011<ref name="DATA-INSTALLAZIONE">{{Cita web |url=http://www.asi.it/it/news/aperta_la_caccia_allantimateria |titolo=ASI : Lo strumento AMS è stato agganciato alla Stazione Spaziale Internazionale |accesso=19 maggio 2011 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20130428084421/http://www.asi.it/it/news/aperta_la_caccia_allantimateria
La spedizione al [[Kennedy Space Center]] in [[Florida]] si è conclusa il 26 agosto del 2010,<ref name="ARRIVO-KENNEDY">
▲| '''Alpha Magnetic Spectrometer'''
▲|19 maggio 2011
▲| [[Space Shuttle]] ''[[Space Shuttle Endeavour|Endeavour]]''
▲| [[Kennedy Space Center]]<br />Launch Pad 39A
▲|}
▲L{{'}}'''Alpha Magnetic Spectrometer''' (o, tradotto in italiano, lo '''Spettrometro Magnetico Alfa'''), anche denominato ''AMS-02'', è un rivelatore utilizzato nella [[fisica delle particelle]] installato dal 19 maggio 2011<ref name="DATA-INSTALLAZIONE">{{Cita web |url=http://www.asi.it/it/news/aperta_la_caccia_allantimateria |titolo=ASI : Lo strumento AMS è stato agganciato alla Stazione Spaziale Internazionale |accesso=19 maggio 2011 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20130428084421/http://www.asi.it/it/news/aperta_la_caccia_allantimateria |dataarchivio=28 aprile 2013 |urlmorto=sì }}</ref> sulla [[Stazione Spaziale Internazionale]]. È progettato per la ricerca di nuovi tipi di particelle ([[antimateria]], [[materia oscura]], [[materia strana]]) tramite la misura ad alta precisione della composizione dei [[raggi cosmici]]. Le sue misure aiuteranno gli scienziati a capire le leggi alla base della formazione dell'[[universo]] e potranno fornire evidenza dell'esistenza di tipi di materia che non è possibile rivelare o produrre in laboratorio, come la [[materia oscura]]. Il responsabile della collaborazione internazionale al lavoro da 15 anni alla realizzazione di questo complesso strumento è il fisico delle particelle, già [[Premio Nobel]], [[Samuel Chao Chung Ting|Samuel Ting]] del MIT/CERN. La collaborazione internazionale comprende 56 istituzioni di 16 paesi, con un contributo particolarmente importante dell'Europa. Il collaudo dell'intero esperimento nella configurazione di volo è stato realizzato nei laboratori dell'[[European Space Research and Technology Centre]] (ESTEC) dell'[[European Space Agency|ESA]] nei [[Paesi Bassi]].
▲La spedizione al [[Kennedy Space Center]] in [[Florida]] si è conclusa il 26 agosto del 2010,<ref name="ARRIVO-KENNEDY">[http://www.esa.int/esaCP/SEMZE8BO3DG_index_0.html ESA : Alpha Magnetic Spectrometer arrives at launch site]</ref> mentre il lancio è stato eseguito con successo il 16 maggio 2011 con la missione [[STS-134]] dello [[Space Shuttle]].<ref name=launch/><ref name="AMS-02">{{cita web | url=http://www.ams02.org/ | titolo=Alpha Magnetic Spectrometer - 02 (AMS-02) | editore=AMS Collaboration | data=15 aprile 2010 | lingua=en, it | accesso=1º maggio 2010 | urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110901233623/http://www.ams02.org/ | dataarchivio=1º settembre 2011 | urlmorto=sì }}</ref><ref name="ESTEC2">{{cita web | titolo = A final test for AMS at ESTEC | accesso = 20 febbraio 2010 | editore = [[CERN]] | data = 22 febbraio 2010 | sito = The Bulletin | url = https://cdsweb.cern.ch/journal/CERNBulletin/2010/08/News%20Articles/1241789?ln=en | lingua = en | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20180930081948/http://cdsweb.cern.ch/journal/CERNBulletin/2010/08/News%20Articles/1241789?ln=en | dataarchivio = 30 settembre 2018 | urlmorto = sì }}</ref><ref>{{cita web | titolo = AMS-NASA meeting results | data = 18 aprile 2010 | editore = AMS collaboration | url = http://www.ams02.org/2010/04/ams-nasa-meeting-results/ | 5 = accesso | lingua = en | accesso = 1º maggio 2010 | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20100426071859/http://www.ams02.org/2010/04/ams-nasa-meeting-results/ | dataarchivio = 26 aprile 2010 | urlmorto = sì }}</ref>
== Storia ==
L{{'}}'''Alpha Magnetic Spectrometer''' è stato proposto nel 1995 (non molto tempo dopo la cancellazione del progetto per il [[Superconducting Super Collider|Supercollisore Superconduttore]]) dal fisico delle particelle e [[Premio Nobel]] del [[Massachusetts Institute of Technology|MIT]] [[Samuel Chao Chung Ting|Samuel Ting]]. La proposta venne accettata e Ting divenne il
=== AMS-01 ===
[[File:STS-91 PLB.jpg|left|thumb|L'AMS-01 ha volato nello spazio nel giugno del 1998 a bordo dello Space Shuttle ''Discovery'' sul volo STS-91. È visibile vicino alla parte posteriore della baia di carico utile.]]
Un prototipo di AMS denominato ''AMS-01'', una versione semplificata del rivelatore, venne costruito dal consorzio internazionale sotto la direzione di Ting e ha volato nello spazio a bordo della [[Space Shuttle]] ''[[Space Shuttle Discovery|Discovery]]'' con la missione [[STS-91]] nel giugno del 1998. Sebbene l{{'}}''AMS-01'' non avesse rilevato nessuna traccia di [[Antielio#Antielio|antielio]]<ref>{{cita pubblicazione | rivista = Physics Reports | volume = 366 | numero = 6 | pp =
[[File:STS-91 AMS-01 Detail.jpg|thumb|Un dettaglio del modulo AMS-01 (centro) montato nella stiva dello shuttle durante la missione STS-91.]]
=== AMS-02 ===
[[File:AMS01Geneva.jpg|thumb|L'AMS-02 durante l'integrazione e la verifica a Ginevra.]]
Dopo il volo del prototipo, [[Samuel Chao Chung Ting|Ting]] inizia lo sviluppo del sistema di ricerca completo denominato ''AMS-02''. Questo sforzo per lo sviluppo coinvolse il lavoro di 500 scienziati provenienti da 56 istituzioni e 16 paesi, organizzati sotto il patrocinio del [[United States Department of Energy|Dipartimento per l'Energia Statunitense]] (DOE). Poiché si ritenne che i requisiti di alimentazione fossero troppo elevati per un [[veicolo spaziale]] indipendente, l'AMS-02 fu progettato per essere installato come modulo esterno sulla [[Stazione
L'integrazione finale dell{{'}}'''AMS-02''' completata con successo e il collaudo operativo avvenne presso il [[CERN]] di [[Ginevra]], in [[Svizzera]], il quale prevedeva l'esposizione a potenti fasci di [[Nucleone|particelle nucleari]] generate dagli [[acceleratore di particelle|acceleratori di particelle]] del [[CERN]].<ref name=jsc>{{cita web | url=http://ams-02project.jsc.nasa.gov/html/Projectpage.htm | titolo
La consegna al [[Kennedy Space Center]] in [[Florida]] si è conclusa il 26 agosto del 2010,<ref name=ARRIVO-KENNEDY />
Con l'amministrazione Obama che prevede di estendere le operazioni della Stazione Spaziale Internazionale oltre il 2015, è stata presa la decisione da parte della direzione dell'AMS di scambiare l'originale magnete superconduttore dell'AMS-02 con il magnete non-superconduttore del volo precedente sull'AMS-01. Anche se il magnete non-superconduttore ha una intensità di campo più debole, il suo periodo di tempo in orbita operativa alla SSI è previsto da 10 a 18 anni contro i solo 3 anni per la versione a superconduttore. Questo tempo aggiuntivo per la raccolta dati è stato ritenuto più importante rispetto ad avere una maggiore sensibilità.<ref name=AWST>{{cita web | titolo = AMS To Get Longer Lease On Life | url = http://www.aviationweek.com/aw/generic/story_channel.jsp?channel=space&id=news/asd/2010/04/22/07.xml | data = 23 aprile 2010 | editore = Aviation Week and Space Technology | accesso = 23 aprile 2010 | lingua = en | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20120211012036/http://www.aviationweek.com/aw/generic/story_channel.jsp?channel=space&id=news/asd/2010/04/22/07.xml | urlmorto = sì }}</ref>
== Gestione del programma ==
Le attività connesse con l'integrazione del [[carico utile]], del lancio, e dello spiegamento dell''''AMS-02''' sono gestite dall'Alpha Magnetic Spectrometer Project Office al [[Johnson Space Center]] della NASA ([[Houston|Houston (Texas)]], U.S.A.)
== Spedizione e installazione sulla stazione spaziale internazionale ==
[[File:AMS02onISS.jpg|thumb|Immagine computerizzata che mostra l'AMS-02 montato per l'ISS S3 Upper Inboard Payload Attach Site.]]
L{{'}}'''AMS-02''' è previsto per essere consegnato alla [[International Space Station|Stazione Spaziale Internazionale]] come parte della missione per l'[[Assemblaggio della Stazione Spaziale Internazionale|assemblaggio della stazione]] '''ULF6''' sul volo [[STS-134]] dello shuttle.<ref name="manifest">{{cita web | url = https://www.nasa.gov/mission_pages/station/structure/iss_manifest.html | titolo = Consolidated Launch Manifest | data = 25 agosto 2009 | editore = NASA | accesso = 3 settembre 2009
A gennaio 2020 lo strumento è stato sottoposto ad un complesso e pianificato intervento di riparazione, che ha comportato più di sei ore di [[attività extraveicolare]] effettuata dagli astronauti [[Luca Parmitano]] e [[Andrew Morgan]]. L'AMS-02 aveva perso due delle quattro pompe per il liquido refrigerante.<ref>{{Cita web |url=https://www.space.com/spacewalking-astronauts-repair-space-station-antimatter-detector.html |titolo=Astronauts complete 4-spacewalk marathon to fix space station's $2 billion antimatter detector |data=25 gennaio 2020 |lingua=en}}</ref>
Riga 111 ⟶ 48:
* Stima dei dati di base: 2 Mbit/s
* Durata della prima missione: da 10 a 18 anni
* Magnete superconduttore originale: 2 bobine di [[Niobio titanio|niobio-titanio]] a 1,8 K che produce un campo centrale di 0,87 [[Tesla (unità di misura)|tesla]]<ref>{{cita pubblicazione | titolo = The superconducting magnet system of AMS-02 - a particle physics detector to be operated on the International Space Station | cognome = Blau | nome = B. | coautori = Harrison S.M.; Hofer H.; Horvath I.L.; Milward S.R.; Ross J.S.H.; Ting S.C.C.; Ulbricht J.; Viertel G. | opera = IEEE Trans. Appl. Supercond. | volume = 12 | numero = 1 | anno = 2002 | pp =
* Il magnete del volo AMS-02 venne sostituito con la versione AMS-01 non-superconduttore per poter estendere la durata dell'esperimento.
== Costo ==
Nel 1999, dopo il successo del volo dell''''AMS-01''', il costo complessivo del programma AMS veniva stimato sui 33 milioni di dollari, con l''''AMS-02''' previsto per il volo per la [[Stazione
Il costo del programma venne criticato pesantemente nel periodo in cui sembrava che non avrebbe effettuato il suo volo.<ref name="nyt" />
== Progetto del modulo ==
Il modulo del rivelatore è costituito da una serie di rilevatori utilizzati per determinare diverse caratteristiche delle radiazioni e delle particelle che vi passano attraverso. Le caratteristiche sono determinate solo per le particelle che attraversano il rivelatore dall'alto in basso, mentre quelle che entrano con una qualsiasi altra angolazione vengono respinte. Dall'alto in basso i sottosistemi sono identificati come:<ref>{{cita web | url = http://cyclo.mit.edu/~bmonreal/frames.det.html | titolo = The AMS Experiment | nome = Benjamin | cognome = Monreal | editore = MIT | accesso = 3 settembre 2009 | lingua = en | urlmorto = sì | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20100209032914/http://cyclo.mit.edu/~bmonreal/frames.det.html
* Il ''rivelatore della radiazione di transizione'' misura le velocità delle particelle ad elevata energia;
Riga 136 ⟶ 73:
=== Antimateria ===
La prova sperimentale indica che la [[Via Lattea|nostra galassia]] è costituita di [[materia (fisica)|materia]]; tuttavia, ci sono più di cento miliardi di [[Galassia|galassie]] e la teoria del [[Big Bang]] sulle origini dell'[[universo]] richiede quantità uguali di materia e di [[antimateria]]. Le teorie che spiegano questa apparente asimmetria violano altre misurazioni. Se vi sia o no una quantità significativa di antimateria è una delle questioni fondamentali sull'origine e la natura dell'universo. Tutte le osservazioni effettuate sul nucleo dell'[[antielio]] fornirebbero la prova riguardo all'esistenza dell'antimateria. Nel 1999, l''''AMS-01''' ha stabilito un nuovo limite superiore di 10<sup>−6</sup> per il rapporto di flusso antielio/elio nell'universo. L''''AMS-02''' cercherà con la sensibilità di 10<sup>−9</sup>, un miglioramento di tre [[Ordine di grandezza|ordini di grandezza]] rispetto all''''AMS-01''', sufficiente a raggiungere i confini dell'universo in espansione e risolvere definitivamente il problema.
=== Materia oscura ===
La materia visibile nell'universo, come le stelle, arriva fino a quasi il 5 per cento della massa totale esistente, nota tramite molte altre osservazioni effettuate. L'altro 95% è formata da [[materia oscura]], stimata intorno al 20% dell'universo, in peso, o [[energia oscura]], che ristabilirebbe l'equilibrio. L'esatta natura di entrambe è sconosciuta. Uno dei principali candidati per la materia oscura è il [[neutralino]]. Se esistono i neutralini, essi dovrebbero essere in collisione tra loro ed emettere un eccesso di particelle cariche rilevabili tramite l''''AMS-02'''. Eventuali picchi nel [[positrone]] di fondo, [[antiprotone|anti-protone]], o flussi di [[raggi gamma]] potrebbero segnalare la presenza di neutralini o altri candidati alla materia oscura.
Dal momento della sua consegna all'ISS maggio 2011 per 18 mesi fino a dicembre 2012 AMS ha analizzato 25 miliardi di raggi cosmici scoprendo la presenza di una gran quantità di positroni. Due le possibili spiegazioni: pulsar che nelle loro veloci rotazioni emettono coppie elettroni-positroni, oppure neutralini che nelle loro collisioni dovrebbero emettere positroni ad alte energie. Ci vorranno più dati sulle alte energie per decidere la loro fonte effettiva<ref>{{Cita web |url=http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2013/14apr_ams/ |titolo=A Whiff of Dark Matter on the ISS - NASA Science<!-- Titolo generato automaticamente --> |accesso=25 giugno 2013 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20130620083219/http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2013/14apr_ams/
=== Strangelet ===
Riga 151 ⟶ 88:
== Missione prorogata ==
Originariamente l''''AMS-02''' era stato concepito per ritornare sulla Terra su un volo shuttle dopo la prima missione e l'esaurimento del suo rifornimento di [[elio|elio superfluido]] che serve a raffreddare il [[solenoide]] del magnete superconduttore. Questo elemento è troppo grande e pesante per ritornare dopo il ritiro dello shuttle, così ora il piano è quello di lasciare l'unità in un luogo esterno alla stazione spaziale e continuare le operazioni come rivelatore del flusso dei [[raggi cosmici]] in una missione prorogata. I [[Rivelatore di particelle|rivelatori di particelle]] dell'AMS-02 saranno ancora in grado di rilevare le particelle senza l'ausilio del funzionamento del magnete superconduttore, grazie a una diversa configurazione di parte della strumentazione per il tracciamento delle particelle in campo magnetico. {{
== Cancellazione del lancio e ripristino ==
Per molti anni era incerto se l''''AMS-02''' sarebbe mai stato lanciato nello spazio perché non era stata resa nota la possibilità di volare su uno dei rimanenti voli dello [[Space Shuttle]].<ref name="wp-2007">{{cita news | url = https://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2007/12/01/AR2007120100760.html | titolo = The Device NASA Is Leaving Behind | nome = Marc | cognome = Kaufman |pubblicazione= Washington Post | data=2 dicembre 2007 | accesso=2 dicembre 2007 | lingua = en}}</ref> Dopo il [[Disastro dello Space Shuttle Columbia|disastro del Columbia]] del 2003 la NASA decise di ridurre i voli shuttle e ritirare i rimanenti shuttle entro il 2010. Un certo numero di voli vennero cancellati dal rimanente programma, compreso il volo per l''''AMS-02'''.<ref name="nyt"/> Nel 2006 la NASA si trovò a studiare modi alternativi per spedire l''''AMS-02''' verso la stazione spaziale, ma risultavano troppo costosi.<ref name="wp-2007" />
Nel maggio del 2008 venne proposto un
== Ulteriori letture ==▼
* {{cita pubblicazione | cognome = Sandweiss | nome = J. | anno = 2004 | titolo = Overview of strangelet searches and Alpha Magnetic Spectrometer: when will we stop searching? | opera = J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. | volume = 30 | pp = S51–S59 | doi = 10.1088/0954-3899/30/1/004 }}▼
== Note ==
{{simbolo|PD-icon.svg|15}} ''Questo articolo incorpora materiale di pubblico dominio proveniente dal
<references/>
Riga 167 ⟶ 107:
*[[Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics|PAMELA]] is an Italian-international [[cosmic ray]] mission launched in 2006 with similar goals. <ref name="Hsu" />//-->
* [[Lista dei telescopi spaziali]]
▲== Ulteriori letture ==
▲* {{cita pubblicazione | cognome = Sandweiss | nome = J. | anno = 2004 | titolo = Overview of strangelet searches and Alpha Magnetic Spectrometer: when will we stop searching? | opera = J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. | volume = 30 | pp = S51–S59 | doi = 10.1088/0954-3899/30/1/004 }}
== Altri progetti ==
{{interprogetto}}
== Collegamenti esterni ==
* {{cita web|
* {{Cita testo|lingua=En
* {{
* {{cita web|
* {{cita web|url=http://ams-02project.jsc.nasa.gov/Videos/STS134%20no%20sound%20-2.mov|titolo=An animated movie of the STS-134 mission showing the installation of AMS-02 (72MB)|lingua=En|accesso=1º maggio 2010|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110511205306/http://ams-02project.jsc.nasa.gov/Videos/STS134%20no%20sound%20-2.mov|urlmorto=sì}}
* {{cita web|url=https://www.facebook.com/pages/Alpha-Magnetic-Spectrometer-AMS-02/61514694953|titolo=Alpha Magnetic Spectrometer - image collection - AMS-02 on Facebook|lingua=En}}
<!--
{{ISS modules}}//-->
{{Portale|
[[Categoria:Raggi cosmici]]
| |||