La tecnologia Made in Italy
Tanta scienza italiana a bordo del satellite IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), decollato dal Kennedy Space Center in Florida e nato dalla collaborazione esclusiva tra la NASA e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI). Per il lancio è stato utilizzato un vettore Falcon 9 della società privata SpaceX. Al lancio hanno assistito in presenza il presidente dell’ASI, Giorgio Saccoccia, e l’Amministratore della NASA, Bill Nelson.
IXPE è la prima missione interamente dedicata allo studio dell’universo attraverso la polarizzazione dei raggi X e per farlo utilizzerà una tecnologia tutta “made in Italy”. A bordo di IXPE sono installati 3 telescopi con rivelatori finanziati dall’ASI e sviluppati da un team di scienziati dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF).
Il ‘cuore’ dei telescopi a bordo di IXPE è rappresentato dai tre Gas Pixel Detector: rivelatori di nuova generazione che sfruttano una tecnologia sviluppata nel corso degli ultimi 15 anni e che si avvale delle competenze maturate dall’INFN nel campo della fisica delle particelle e dall’INAF nello studio dell’Universo nelle Alte Energie. Grazie alla sua tecnologia innovativa, IXPE potrà misurare non solo l’immagine e l’energia delle sorgenti celesti ma potrà anche ricavare, per la prima volta, indicazioni dirette sulle caratteristiche dei campi elettromagnetici ad esse associati.
Cooperazione spaziale
“La NASA e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), gli Stati Uniti e l’Italia hanno una lunga tradizione di cooperazione bilaterale su missioni spaziali di successo e la missione IXPE rappresenta un altro esempio virtuoso – ricorda il presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana, Giorgio Saccoccia – della capacità italiana di lavorare con partner internazionali per la crescita delle attività spaziali a livello globale. Siamo particolarmente orgogliosi, inoltre, di essere riusciti a consegnare puntualmente l’innovativa strumentazione scientifica di IXPE, nonostante la sfida della pandemia: una vera dimostrazione di eccellenza del team italiano della missione. Adesso la parola passa alla scienza, a nuove scoperte rese possibili dall’impegno spaziale del nostro Paese!”.
“IXPE osserverà l’universo sotto una luce nuova, nel vero senso della parola, e ciò che gli consentirà di farlo è il suo innovativo ‘cuore’ tecnologico tutto italiano, frutto di un lungo e importante lavoro di ricerca e sviluppo condotto completamente in house nei nostri laboratori delle Sezioni INFN di Pisa e Torino”, sottolinea Antonio Zoccoli, presidente dell’INFN. “Dobbiamo essere orgogliosi dell’avvio di questa missione, ancor più nella difficile contingenza in cui abbiamo operato per portare a termine il lavoro entro i tempi di programma: desidero, quindi, rivolgere anche un riconoscente ringraziamento a tutti coloro che lo hanno permesso”, conclude Zoccoli.
“La missione IXPE in collaborazione con la NASA rappresenta un fondamentale traguardo che valorizza la grande tradizione dell’astrofisica italiana nello studio dell’Universo con i raggi X e gamma come già successo con le missioni spaziali BeppoSAX, AGILE e la partecipazione a Fermi ” dice Marco Tavani, Presidente dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, e prosegue “La comunità astrofisica delle alte energie aspettava da decenni uno strumento di polarimetria-X. Ora l’Italia realizza il cuore della missione IXPE e sarà entusiasmante vederne i primi risultati: un momento a lungo atteso che siamo certi non deluderà le aspettative.”
Il satellite è stato posto su un’orbita equatoriale circolare a circa 600 km di quota con una inclinazione di soli 0,2 gradi. Durante i primi due anni di missione, IXPE aprirà una nuova ‘finestra’ astrofisica effettuando per la prima volta misure altamente sensibili di polarizzazione da sorgenti celesti che emettono in raggi X. I principali target della missione saranno nuclei galattici attivi (AGN), microquasars, pulsar e pulsar wind nebulae, magnetar, binarie nei raggi X, resti di supernova e centro galattico. IXPE fornirà misure contemporanee di polarizzazione, variabilità, spettrali e immagini, permettendo così di studiare la geometria e i processi fisici di emissione di radiazione e accelerazione di particelle, in ambienti con campi magnetici e gravitazionali estremi.
La missione “IXPE”
IXPE è una missione congiunta NASA/ASI, selezionata dalla NASA il 3 gennaio 2017 e che fa parte del programma spaziale SMEX (Small Mission Explorer). Grazie al contributo della componente industriale OHB-I l’ASI è riuscita a consegnare alla NASA i modelli di volo nei tempi stabiliti, come richiesto dalla partecipazione ai programmi spaziali SMEX.
L’ASI oltre a gestire la partecipazione italiana al programma IXPE fornisce il centro spaziale ‘Luigi Broglio’ (BSC) di Malindi in Kenya come Stazione di Terra primaria per il tracking del satellite supportata anche da Telespazio e lo Space Science Data Center (SSDC) presso la sede dell’Agenzia a Roma per le attività di elaborazione e analisi scientifica dei dati.
Nello specifico, il BSC ha eseguito con successo due supporti importanti: 1) alle ore 06:00 (UTC) il supporto a SpaceX – Falcon 9, nell’ambito della collaborazione tra ASI e SpaceX per le attività di TT&C (Telemetry, Tracking e Command) dal BSC; 2) alle ore 06:31 (UTC), dopo la sua separazione dal vettore Falcon 9, il supporto al satellite IXPE, nell’ambito della collaborazione ASI – NASA.
Il centro ha eseguito tutte le attività di upgrade necessarie a rendere la Ground Station di Malindi compliant con i requisiti della NASA. Inoltre, ha dato supporto alla missione in tutte le fasi di operazioni pre-lancio, incluso il RFCT (Radio Frequency Compatibility Test) presso la NASA, e continuerà il supporto per l’acquisizione dei dati scientifici per tutta la vita nominale del satellite. Per lo svolgimento delle attività relative alla fornitura di tali servizi, ASI si avvale del proprio personale impiegato presso la sede di Roma e preso il BSC e del supporto industriale offerto da Telespazio all’interno dei due contratti di Operazioni e Manutenzione del BSC di Malindi.