Alpha Magnetic Spectrometer
L'Alpha Magnetic Spectrometer (o, tradotto in italiano, Spettrometro Magnetico Alfa), anche denominato AMS-02, è un modulo sperimentale utilizzato nella fisica delle particelle che deve essere montato sulla Stazione Spaziale Internazionale. È progettato per la ricerca di diversi tipi di materia insolita tramite la misurazione dei raggi cosmici. I suoi esperimenti aiuteranno i ricercatori nello studio sulla formazione dell'universo e la ricerca di prove riguardanti la materia oscura e l'antimateria. Il ricercatore principale è il fisico delle particelle, già Premio Nobel, Samuel Ting. Il collaudo finale è stato completato alla base missilistica dell'European Space Research and Technology Centre (ESTEC) dell'ESA's in Olanda e la spedizione al Kennedy Space Center in Florida è prevista nel tardo maggio del 2010, mentre il lancio è programmato per il novembre del 2010 sul volo STS-134 dello Space Shuttle Endeavour, [1][2][3][4] prossimo all'ultimo volo del programma Space Shuttle.
| AMS-02 patch | |
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| Alpha Magnetic Spectrometer | |
| |
| Organizzazione | Collaborazione AMS |
|---|---|
| Tipo di missione | Raggi cosmici |
| Satellite ospite | International Space Station |
| Lancio | Non almeno fino al novembre 2010 [1] |
| Veicolo di lancio | Space Shuttle Endeavour |
| Sito di lancio | Kennedy Space Center Launch Pad 39A |
| Durata della missione | 10 anni o più [1] |
| Massa | 14.809 lb (6.717 kg) o 6731 kg (14.839 lb) |
| Lunghezza massima | |
| Consumo di energia | 2000-2500 watt |
| Pagina web | AMS-02 homepage |
| Elementi orbitali (SSI) | |
| Inclinazione | 51,6 gradi |
| Orbita | LEO |
| Altitudine minima | 341 km (184 nmi) |
| Altitudine massima | 353 km (191 nmi) |
| Periodo | ~91 minuti |
Storia
L'Alpha Magnetic Spectrometer è stato proposto nel 1995 (non molto tempo dopo la cancellazione del rpogetto per il Supercollisore Superconduttore) dal fisico delle particelle e Premio Nobel del MIT Samuel Ting. La proposta venne accettata e Ting divenne il ricercatore principale. [5]
AMS-01
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 Discovery con la missione STS-91 nel giugno del 1998. Sebbene l'AMS-01 non avesse rilevato nessuna traccia di antielio [6] ha dimostrato comunque che nello spazio questo prototipo di rivelatore funzionava. Tale missione shuttle sarà l'ultimo volo verso la Stazione Spaziale Mir. La foto a fianco venne presa proprio dalla Mir. [7]
AMS-02
Dopo il volo del prototipo, 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 Dipartimento per l'Energia Statunitense (DOE). I requisiti di alimentazione per l'AMS-02 vennero ipotizzati troppo grandi per pratiche spaziali indipendenti. Così l'AMS-02 fu progettato per essere installato come modulo esterno sulla Stazione Spaziale Internazionale usando la stessa energia della SSI. Il progetto successivo al disastro del Columbia è stato quello di fornire l'AMS-02 alla SSI per mezzo dello shuttle nel 2005, nella missione UF4.1 per l'assemblaggio della stazione, ma le difficoltà tecniche e i problemi di pianificazione della navetta hanno apportato molti ritardi. [7]
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 particelle nucleari generate dagli acceleratori di particelle del CERN. [8] L'AMS-02 è stato poi spedito all'European Space Research and Technology Centre (ESTEC) dell'ESA in Olanda dove è arrivato il 16 febbraio 2010. Qui venne sottoposto a verifiche di vuoto termico, compatibilità elettromagnetica e interferenza elettromagnetica. La consegna dell'AMS-02 è attualmente prevista per il Kennedy Space Center in Florida, U.S.A. nel tardo maggio del 2010. [3][9]
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 il più importante esperimento di sensibilità superiore. [10]
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, Texas, U.S.A.)
Spedizione e installazione sulla stazione spaziale internazionale
L'AMS-02 è previsto per essere consegnato alla Stazione Spaziale Internazionale come parte della missione per l'assemblaggio della stazione ULF6 sul volo STS-134 dello shuttle. [11] Rimosso dal vano di carico della navetta per mezzo del braccio robotico dello shuttle e trasferito tramite un braccio robotico della stazione per l'installazione, l'AMS-02 sarà montato sulla parte superiore dell'Integrated Truss Structure, sull'USS-02, il lato zenit dell'segmento S3 dell'intelaiatura (truss). Almeno un'attività extraveicolare (EVA) sarà richiesta per completare l'istallazione, oltre che il rifornimento top-off all'ultimo minuto di elio superfluido nella baia di carico utile dello shuttle. [2]
Specifiche
- Massa: 14.809 lb (6717 kg) o 6731 kg (14.839 lb)
- Potenza: 2000–2500 watt
- Stima dei dati interni: 10 Gbit/s
- 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 a 1,8 K che produce un campo centrale di 0,87 tesla [12]
- Il magnete del volo AMS-02 venne sostituito con la versione AMS-01 non-superconduttore per poter estendere la durata dell'esperimento.
Costo
Progetto del modulo
Obiettivi scientifici
Antimateria
Materia oscura
Strangelet
Radiazioni nell'ambiente spaziale
Missione prorogata
Cancellazione del lancio e ripristino
Voci correlate
Note
Questo articolo incorpora materiale di pubblico dominio proveniente dal sito web o da documenti della NASA
- ^ a b c (EN) Final Shuttle Flight Will Be Delayed at Least Until November for AMS Switchout - April 26th, 2010
- ^ a b (EN) Alpha Magnetic Spectrometer - 02 (AMS-02), su nasa.gov, NASA, 21-08-2009. URL consultato il 03-09-2009.
- ^ a b (EN) A final test for AMS at ESTEC, in The Bulletin, CERN, 22-02-2010. URL consultato il 20-02-2010.
- ^ (EN) AMS-NASA meeting results, su ams02.org, AMS collaboration, 18-04-2010.
- ^ (EN) Dennis Overbye, Long-Awaited Cosmic-Ray Detector May Be Shelved, in The New York Times, 03-04-2007.
- ^ (EN) AMS Collaboration, The Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) on the International Space Station: Part I - results from the test flight on the space shuttle, in Physics Reports, vol. 366, n. 6, agosto 2002, pp. 331–405, DOI:10.1016/S0370-1573(02)00013-3.
- ^ a b (EN) Benjamin Monreal, AMS experiment mission overview, su cyclo.mit.edu.
- ^ (EN) AMS-02 Project Page, su ams-02project.jsc.nasa.gov.
- ^ (EN) Waiting for the Alpha Magnetic Spectrometer, su esa.int, ESA News, 17-12-2009. URL consultato il 09-01-2010.
- ^ (EN) AMS To Get Longer Lease On Life (XML), su aviationweek.com, Aviation Week and Space Technology, 23-04-2010. URL consultato il 23-04-2010.
- ^ (EN) Consolidated Launch Manifest, su nasa.gov, NASA, 25-08-2009.
- ^ (EN) B. Blau, Harrison S.M.; Hofer H.; Horvath I.L.; Milward S.R.; Ross J.S.H.; Ting S.C.C.; Ulbricht J.; Viertel G., The superconducting magnet system of AMS-02 - a particle physics detector to be operated on the International Space Station, in IEEE Trans. Appl. Supercond., vol. 12, n. 1, 2002, pp. 349–352, DOI:10.1109/TASC.2002.1018417.
Ulteriori letture
- J. Sandweiss, Overview of strangelet searches and Alpha Magnetic Spectrometer: when will we stop searching?, in J. Phys. G: Nucl. Part. Phys., vol. 30, 2004, pp. S51–S59, DOI:10.1088/0954-3899/30/1/004.
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