9 anni di PAMELA nello spazio

Il 15 Giugno 2006 il satellite Resurs-DK1 venne lanciato dal cosmodromo spaziale di Baikonur, utilizzando un razzo Soyuz simile a quello utilizzato per mandare gli astronauti sulla stazione spaziale internazionale. A bordo, anche l'apparato PAMELA, uno strumento realizzato da una collaborazione internazionale di ricercatori russi, italiani (tra cui il sottoscritto), svedesi e tedeschi.
Nel corso di questi 9 anni, PAMELA ha misurato con precisione la componente di particelle ed antiparticelle nei raggi cosmici, scoprendo  - tra l'altro - una fascia di antiprotoni intorno al nostro pianeta (PRL2011), un incremento di positroni galattici (Nature 2010), e un aumento anomalo del flusso di elio rispetto a quello di protoni (Science 2011). In questi nove anni è stato possibile anche studiare varie eruzioni solari e la struttura magnetica del sistema solare.
Tanti auguri Pamela e - di nuovo - grazie di tutto!

Sinistra: Il satellite russo  Resurs-DK1. E’ possibile vedere i pannelli solari in basso ed il lungo cilindro contenente gli apparati ottici per le osservazioni terrestri. PAMELA è posta nel contenitore pressurizzato nella sinistra della figura. La Terra è idealmente posta nell’alto della figura. Centro: Foto del Resurs-DK1 nelle fasi finali di integrazione a Baikonur (2006). Il contenitore pressurizzato è visibile nella sinistra della Figura. Destra: L’apparato PAMELA nelle fasi finali di integrazione nelle camere pulite di Roma Tor Vergata (2005). 

Misure delle abbondanze  delle varie particelle presenti nei raggi cosmici effettuate da PAMELA.

La strada per le stelle è aperta: 2) La corsa alla Luna dell'Unione Sovietica

Il razzo N1 sulla via per la
rampa di lancio

Gli anni ’60 furono  testimoni della corsa alla Luna: dopo la prima storica foto della faccia nascosta del nostro satellite nel 1959 (missione russa Luna-2) giunse l’annuncio di Kennedy che, nel 1961, promise di far giungere un uomo sulla Luna prima della fine del decennio.

In questa nuova “gara” fu l’URSS ad avere la peggio: il primato del volo umano attorno alla Luna spetta all’Apollo 8 nel dicembre 1968 e Neil Armstrong scese nel mar della tranquillità il 21 luglio del 1969. Le ragioni del fallimento sovietico  sono da attribuirsi alla rivalità tra i dipartimenti ed i progetti coesistenti nell’apparato sovietico, un budget inferiore a quello americano ma soprattutto  la prematura morte di Korolev nel 1966, a soli 59 anni, a seguito di problemi medici accumulatisi negli anni di permanenza nei gulag stalinisti. Dell’enorme razzo lunare N-1 restano ormai solo alcuni frammenti nella base di  Baikonur usati come garage.

Uno dei lanci abortiti del razzo N1
(da qui)

Questo tipo di rivalità e duplicazione di sforzi, e relative spese ha sempre accompagnato l’avventura spaziale sovietica: già nel 1959 Korolev propose a Khrushchev di riorganizzare ed unificare i vari settori di ricerca e sviluppo, ricevendo una risposta negativa. Nel programma lunare ciò ebbe conseguenze catastrofiche in assenza di un leader carismatico e competente come Korolev. A differenza di quanto avvenuto in precedenza, non vi fu un secondo posto in questa classifica: i sovietici cancellarono il programma umano dopo il successo delle missioni Apollo e ne negarono addirittura l’esistenza sino al 1989. Il motivo di questa scelta è da ricercarsi negli alti costi del programma ma, soprattutto, nella differente natura delle missioni lunari: per la loro distanza dalla Terra queste erano a carattere unicamente scientifico e di propaganda, mancando di ogni  elemento di vantaggio  strategico/militare legato allo stabilire una permanenza umana, eventualmente armata, in orbita terrestre.

La rampa di lancio dei voli lunari,
poi riconvertita per lo shuttle Buran ed ora inutilizzata (fda)

 I tre edifici cilindrici al centro e sulla destra sono garage
 costruiti con  gli ultimi resti del razzo lunare N-1 (fda)

Parte 2/continua 
(Parte 1)
Questo post fa parte del Carnevale della Fisica, edizione di Aprile, ospitato dal blog di Leonardo Petrillo 

5 anni di Pamela in orbita

Oggi  ricorrono i primi cinque anni di PAMELA in orbita.

Il lancio è avvenuto  il 15 giugno 2006 dal cosmodromo di Bajkonur (Kazakistan), dalla  stessa rampa usata per il satellite  Sputnik e per il volo   di Yuri Gagarin.

PAMELA sulla rampa di lancio, la stessa da cui furono lanciati lo Sputnik e Yuri Gagarin, cosmodromo spaziale di Baikonur, Kazakistan (foto M.C.).

Lo strumento, del peso complessivo di 470 kg ed alto circa 1.3 m,   è   alloggiato nel satellite russo Resurs DK1 ed è composto di una serie di  rivelatori rivolti alla determinazione del   tipo  ed energia  dei raggi cosmici, (elettroni, protoni, nuclei), con particolare riguardo alla  componente di antimateria,  ad energie e  con  precisioni   sino ad ora mai raggiunte con misure dirette.

Sinistra: Il satellite russo  Resurs-DK1. E’ possibile vedere i pannelli solari in basso ed il lungo cilindro contenente gli apparati ottici per le osservazioni terrestri. PAMELA è posta nel contenitore pressurizzato nella sinistra della figura. La Terra è idealmente posta nell’alto della figura. Centro: Foto del Resurs-DK1 nelle fasi finali di integrazione a Baikonur (2006). Il contenitore pressurizzato è visibile nella sinistra della Figura. Destra: L’apparato PAMELA nelle fasi finali di integrazione nelle camere pulite di Roma Tor Vergata (2005). E’ possibile distinguere le tre strutture di scintillatori del tempo di volo (S1, S2, S3), utilizzati per la determinazione della velocità e carica delle particelle. Le anticoincidenze (AC) poste intorno all’apparato consentono di eliminare eventi non validi provenienti dai lati;  lo spettrometro magnetico (TRK) è collocato tra i due scintillatori S2 ed S3, mentre il calorimetro silicio tungsteno (CALO), lo scintillatore di coda (S4) ed il rivelatore di neutroni (ND) vengono utilizzati per determinare la natura (leptone o adrone) dell’evento, e la  sua energia (nel caso di elettroni/positroni).

Nel corso dei primi cinque anni di vita PAMELA ha fornito dati rivoluzionari per la fisica dei raggi cosmici, la componente di antimateria nello spazio e la ricerca indiretta di materia oscura. I risultati sono stati pubblicati su Nature, Science, Physical Review letters....
Buon compleanno PAMELA, e grazie di tutto!

Spettri del flusso delle componenti principali dei  raggi cosmici nell’intervallo accessibile a PAMELA. Sono dominati dai protoni e dai nuclei di elio (circa il 90% ed il 9%).   In caso di eruzioni solari il flusso può aumentare improvvisamente di vari ordini di grandezza (curva rossa: misure   PAMELA relative all’evento del 13 Dicembre 2006). Anche nella regione del Sud Atlantico il flusso di protoni intrappolati  è molto più alto di quello galattico. La componente negativa è composta prevalentemente  da elettroni  con l’antimateria (antiprotoni)  presente solo in piccole  quantità.